劉洋，魏志聰，李夢(mèng)宇，曾劍武

1.昆明理工大學(xué) 國(guó)土資源工程學(xué)院，云南 昆明 650093;2.復(fù)雜有色金屬資源清潔利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南 昆明 650093

0 引言

重晶石是一種含鋇的硫酸鹽類礦物，化學(xué)式為BaSO4，密度4.5 g/cm3，莫氏硬度3～3.5[1]，在非金屬礦產(chǎn)品中，它的硬度值較高。重晶石的熱力學(xué)性質(zhì)及化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，難溶于水和鹽酸、無(wú)毒、無(wú)磁性，易吸收X射線和γ射線[2-3]。

重晶石作為一種戰(zhàn)略性非金屬礦產(chǎn)資源，廣泛應(yīng)用于石油、化工、填料、醫(yī)藥及軍事等領(lǐng)域，其中80%～90%的重晶石用作石油和天然氣鉆井泥漿的加重劑，其余10%～20%用于生產(chǎn)含鋇化合物和鋅鋇白等[4-5]。近些年來(lái)，重晶石在電子元器件制造業(yè)、玻璃工業(yè)及建筑產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用[6]。此外，基于熱穩(wěn)定性高及耐酸堿等天然特性，重晶石在聚合物材料[7]、凝膠材料[8-9]、導(dǎo)電材料[10]、磁性材料[11]及耐磨材料[12]等領(lǐng)域均有應(yīng)用。因此，分析國(guó)內(nèi)外重晶石礦產(chǎn)資源現(xiàn)狀，并研究重晶石的選別工藝對(duì)保持我國(guó)重晶石資源的優(yōu)勢(shì)地位及拓寬重晶石的應(yīng)用領(lǐng)域意義重大。

1 重晶石資源分布現(xiàn)狀

1.1 世界重晶石資源分布

重晶石在世界范圍內(nèi)分布較為廣泛。據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局2021年礦物產(chǎn)品綜述數(shù)據(jù)顯示[13]，目前已探明的重晶石礦物資源儲(chǔ)量約4億t。2010—2015年重晶石儲(chǔ)量由2.4億t增加至3.8億t[14]，2016—2019年，又下降為3億t[15]。因伊朗新探明重晶石資源7 600萬(wàn)t，其重晶石總儲(chǔ)量達(dá)1億t，占全球儲(chǔ)量的26%，位居世界第一，其余主要分布國(guó)家為哈薩克斯坦、印度、巴基斯坦、中國(guó)和土耳其，儲(chǔ)量分別為8 500萬(wàn)t、5 100萬(wàn)t、4 000萬(wàn)t、3 600萬(wàn)t和3500萬(wàn)t，這五國(guó)總儲(chǔ)量占全球儲(chǔ)量的63%，如圖1所示，全球重晶石總儲(chǔ)量再次呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)。

圖1 2020年世界重晶石資源儲(chǔ)量分布圖

油氣鉆井行業(yè)的發(fā)展直接影響著重晶石的生產(chǎn)和消費(fèi)，20世紀(jì)80年代的石油危機(jī)極大地推動(dòng)了重晶石生產(chǎn)的發(fā)展。1991年世界重晶石精礦產(chǎn)量568.4萬(wàn)t，到2008年產(chǎn)量增至800余萬(wàn)t；在經(jīng)濟(jì)危機(jī)的影響下，2009年產(chǎn)量雖下降7萬(wàn)t，但隨后又迅速上升，2012—2014年甚至超過(guò)900萬(wàn)t[16]；隨后五年產(chǎn)量波動(dòng)較大，2015—2019年產(chǎn)量分別為741萬(wàn)t、732萬(wàn)t、867萬(wàn)t、918萬(wàn)t和887萬(wàn)t。2020年全球重晶石產(chǎn)量為750萬(wàn)t，其中中國(guó)產(chǎn)量為250萬(wàn)t，如圖2所示，中國(guó)的重晶石產(chǎn)量占全球總產(chǎn)量的33%，位居世界第一，其余產(chǎn)量較大的國(guó)家為印度、摩洛哥、哈薩克斯坦、老撾及墨西哥，五國(guó)產(chǎn)量占全球總產(chǎn)量的54%。

圖2 2020年世界重晶石產(chǎn)量分布

1.2 我國(guó)重晶石資源分布及工業(yè)品位要求

我國(guó)重晶石資源豐富，根據(jù)中國(guó)自然資源部發(fā)布的數(shù)據(jù)[17]，截至2018年底，我國(guó)重晶石查明資源儲(chǔ)量3.73億t，其中基礎(chǔ)儲(chǔ)量占9.5%，為3 535.16萬(wàn)t[18]。由圖3可知，2018—2020年我國(guó)重晶石儲(chǔ)量均維持在3 600萬(wàn)t左右。我國(guó)重晶石精礦產(chǎn)量一直位列世界第一，2016—2019年我國(guó)重晶石精礦年產(chǎn)量均在300萬(wàn)t上下，其中2017年產(chǎn)量最高為320萬(wàn)t，2020年降至250萬(wàn)t。

圖3 中國(guó)近年重晶石資源及精礦產(chǎn)量

我國(guó)的重晶石礦床類型主要為沉積型、熱液型和殘坡積型三種，其中沉積型礦床儲(chǔ)量占總儲(chǔ)量的67.6%[14]。重晶石礦床規(guī)模以大中型為主，大型和特大型礦床的礦石類型常以單一的重晶石礦為主，共生和伴生重晶石礦床為輔。重晶石礦產(chǎn)資源集中分布于貴州、湖南、廣西、陜西和甘肅五省(區(qū))，其總量占全國(guó)重晶石資源的81.6%，其次在湖北、山東、浙江、重慶和青海等省(市)也有一定分布[15]，優(yōu)質(zhì)富礦(BaSO4含量>92.5%)主要集中在貴州和廣西[14,19]，其中貴州有70%的重晶石礦石品位>85%[20]，廣西有90%以上的重晶石礦石品位>50%，且有33%左右的重晶石礦石品位≥85%[21]。此外，湖南及陜西亦有大量品位在85%左右的重晶石資源?？偟膩?lái)說(shuō)，我國(guó)重晶石資源質(zhì)量較好，品位高，已查明資源儲(chǔ)量平均品位為75.2%。

重晶石原生礦與殘、坡積礦所要求的最低BaSO4工業(yè)品位≥50%；對(duì)重晶石精礦產(chǎn)品質(zhì)量的要求因應(yīng)用領(lǐng)域或用途不同而異，一般是BaSO4的含量越高越好，SiO2和Fe2O3含量越低越好。中國(guó)石油化工集團(tuán)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(Q/SH 0041—2007石油鉆井液用重晶石粉)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 5005—2010鉆井材料規(guī)范)規(guī)定了石油鉆井液用重晶石粉的主要技術(shù)要求。該標(biāo)準(zhǔn)將石油鉆井液用重晶石粉分為兩級(jí)，規(guī)定了密度、粒度和黏度等指標(biāo)[22]。根據(jù)中國(guó)化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(HG/T 3588—1999)，用于化工的重晶石精礦BaSO4品位應(yīng)≥83.0%，優(yōu)等品則要求BaSO4品位>92%[23]。

3 重晶石礦石選別工藝

重晶石常與石英、方解石、白云石、螢石、菱鐵礦、菱錳礦、黃鐵礦、方鉛礦和閃鋅礦等礦物伴生，此外，在一些金屬礦床，如鉛、鋅、金、銀和稀土等礦床中，重晶石則往往是一種常見(jiàn)的脈石礦物[22,24]。因此，重晶石的選別工藝受礦床類型、礦物組成及重晶石和脈石相的特征等因素的制約[25]?，F(xiàn)有的選別工藝主要有手選、重選、磁選、浮選及聯(lián)合工藝。

3.1 手選

手選工藝是依據(jù)礦石的顏色、形態(tài)等直觀的物理指標(biāo)人工挑選出高品位塊礦，適合選別品位高、組成簡(jiǎn)單及質(zhì)量穩(wěn)定的礦石。我國(guó)許多民采小礦山常采用此法進(jìn)行選別。如廣西象州潘村礦，用手選工藝選別高品位重晶石礦，精礦粒度為30～150 mm，重晶石品位可高達(dá)95%。該工藝簡(jiǎn)單易行，對(duì)設(shè)備的機(jī)械化程度要求低，但勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率不高，且資源浪費(fèi)嚴(yán)重[20]。

3.2 重選

對(duì)密度差異大的不同礦物可采用重選工藝進(jìn)行分離。重晶石密度為4.5 g/cm3，遠(yuǎn)大于其他常見(jiàn)脈石礦物(如石英2.65 g/cm3、方解石2.6 g/cm3)，因此，可采用重選工藝分離重晶石與脈石礦物。根據(jù)礦石粒級(jí)的大小選用不同的重選設(shè)備，粗粒級(jí)(-5+0.45 mm)礦石可使用跳汰法，細(xì)粒級(jí)(-0.45 mm)礦石可使用搖床或螺旋溜槽法。一些浮選尾礦[26]及重晶石-螢石伴生礦可采用重選法進(jìn)行回收。張鵬翔等人[27]及徐建平[28]均采用重選法對(duì)重晶石—螢石伴生礦進(jìn)行選別回收，將原礦的粗粒級(jí)進(jìn)行跳汰重選，細(xì)粒級(jí)進(jìn)行螺旋溜槽重選，最終精礦的BaSO4含量均大于93%，回收率在87%左右。該工藝具有設(shè)備簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、不使用選礦藥劑、成本低廉、對(duì)環(huán)境污染較小等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也存在設(shè)備占地面積大、難以回收微細(xì)粒礦石、回收率不高等缺點(diǎn)。因此，單一的重選工藝難以高效回收重晶石資源，還需結(jié)合磁選或浮選工藝進(jìn)一步回收重晶石。

3.3 磁選

當(dāng)?shù)V物磁性存在明顯差異時(shí)，可采用磁選工藝進(jìn)行分離。重晶石為非磁性礦物，當(dāng)磁性礦物(如鐵氧化物)是主要脈石礦物時(shí)，可采用磁選工藝分離重晶石與脈石礦物，所得精礦產(chǎn)品BaSO4含量較高，可作為要求鐵含量極低的鋇基藥品的重晶石原料[29]。磁選常用來(lái)選出磁黃鐵礦、磁鐵礦、褐鐵礦和赤鐵礦等[20-30]。對(duì)于粒度較細(xì)的含磁性鐵礦物的重晶石礦石，常采用強(qiáng)磁選分離含鐵礦物與重晶石[30]。該工藝具有生產(chǎn)效率高、能耗低及對(duì)環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)，不足之處在于難以處理微細(xì)粒礦石，且不能分離非磁性脈石，因此，對(duì)于含有非磁性脈石的重晶石礦，單一的磁選難以獲得高品質(zhì)精礦，一般還需聯(lián)合重選或浮選工藝進(jìn)一步分離重晶石。

3.4 浮選

浮選是處理低品位礦、伴生礦及尾礦等難選重晶石資源的重要途徑，且該工藝對(duì)各種嵌布類型復(fù)雜的重晶石礦的適應(yīng)性好[31]，同時(shí)也是回收微細(xì)粒重晶石的有效途徑。浮選工藝一般包含正浮選和反浮選。

3.4.1 正浮選

正浮選通常是以脂肪酸為捕收劑浮選重晶石，用硅酸鈉等抑制螢石、石英及方解石等脈石礦物，在弱堿性(pH 8～9)條件下回收重晶石[32-34]。Li TT等人[35]采用正浮選工藝對(duì)緬甸某單一重晶石礦進(jìn)行回收，以油酸鈉為捕收劑、硅酸鈉為抑制劑，經(jīng)兩次粗選兩次精選浮選流程，獲得了BaSO4含量96.32%、回收率91.94%的精礦產(chǎn)品。此外，不同浮選設(shè)備之間的聯(lián)合應(yīng)用有利于復(fù)雜多金屬礦石中重晶石的回收。肖駿等人[36]將浮選機(jī)與浮選柱聯(lián)合使用，可減少精選次數(shù)，提高微細(xì)粒重晶石的回收率。

3.4.2 反浮選

反浮選通常是浮選硫化物或其他易浮礦物，抑制重晶石，最終尾礦即為重晶石精礦。當(dāng)入選礦石中存在細(xì)粒硅酸鹽礦物、方解石及石英等脈石礦物時(shí)，采用反浮選可有效去除細(xì)粒脈石礦物，獲得高品質(zhì)重晶石精礦[37]。此外，由于重晶石常與螢石伴生，且螢石的可浮性優(yōu)于重晶石，因此常采用混合浮選結(jié)合反浮選工藝回收重晶石，即先混合浮選重晶石與螢石，混合精礦再反浮選重晶石[38]。喻福濤等人[39]對(duì)湖南某鉛鋅礦尾礦中的重晶石進(jìn)行了回收，將螢石和重晶石進(jìn)行混合浮選，所得混合精礦再反浮選重晶石，獲得BaSO4含量91.36%、回收率86.75%的重晶石精礦。

3.5 聯(lián)合工藝

對(duì)于伴生礦、浮選尾礦及礦物嵌布粒度細(xì)的難選礦石，采用單一重選或磁選工藝回收重晶石效果不理想，需要采用聯(lián)合工藝以高效回收重晶石。常見(jiàn)的聯(lián)合工藝有：浮選—重選、重選—磁選[24]、磁選—浮選及磁選—重選—浮選。崔長(zhǎng)征等人[31]采用浮選—重選聯(lián)合工藝回收了青海某鉛鋅礦尾礦中的重晶石，采用浮選除去石英和重晶石—石英連生體，再通過(guò)搖床分離重晶石與方解石。劉西分等人[40]采用磁選—浮選聯(lián)合工藝對(duì)巴基斯坦的某河濱重砂重選精礦中的重晶石進(jìn)行了回收，重選精礦先采用強(qiáng)磁選除鐵，尾礦采用浮選工藝可獲得較好的工藝指標(biāo)。劉偉等人[41]采用磁選—重選—浮選聯(lián)合工藝回收了酒鋼尾礦中的重晶石，采用強(qiáng)磁工藝預(yù)先除鐵，強(qiáng)磁選的尾礦采用搖床進(jìn)一步富集重晶石，重選精礦經(jīng)浮選工藝可產(chǎn)出BaSO4含量95.58%、回收率68.23%的重晶石精礦。

4 浮選藥劑

重晶石礦石中的主要脈石礦物有石英、方解石和白云石等，這些脈石礦物在浮選過(guò)程中極易被難免離子(如重金屬離子、Ca2+及Mg2+)活化，且方解石和白云石含有的Ca2+和Mg2+與重晶石中的Ba2+處于同一主族，使得這些脈石礦物與重晶石表面性質(zhì)相近，可浮性接近，浮選分離難度較大[42]。此外，當(dāng)重晶石與螢石共生時(shí)，由于二者可浮性相近，浮選分離也極為困難，因此，擴(kuò)大重晶石與脈石礦物之間的可浮性差異是浮選分離的重點(diǎn)和難點(diǎn)。浮選藥劑能改變礦物的表面性質(zhì)，增強(qiáng)礦物之間的疏水性差異，從而實(shí)現(xiàn)重晶石的分離。重晶石浮選最主要的藥劑為捕收劑和抑制劑。

4.1 捕收劑

4.1.1 脂肪酸類捕收劑

重晶石浮選常用的捕收劑為脂肪酸類，如油酸[43]、油酸鈉及氧化石蠟皂等。脂肪酸的羧基官能團(tuán)能與多種礦物表面的金屬離子生成絡(luò)合物，并能與堿土金屬和重金屬離子生成難溶化合物[44]，使得礦物表面疏水上浮。岳成林等[45]研究表明，油酸對(duì)重晶石的捕收能力與礦漿pH值及油酸用量密切相關(guān)，浮選較佳的pH值為7～10，油酸主要以RCOO-和(RCOO)22-離子態(tài)的形式化學(xué)吸附于重晶石表面。氧化石蠟皂是一種由飽和脂肪酸(占各種酸含量的80%)、含氧酸(主要為羥基羧酸)及不飽和脂肪酸等組成的復(fù)雜混合物，分子中碳鏈長(zhǎng)度為7～9及12～20的脂肪酸有利于礦物的浮選，同時(shí)產(chǎn)品酸值與浮選指標(biāo)呈正相關(guān)[46-47]。731與733是工業(yè)生產(chǎn)中常用的氧化石蠟皂類產(chǎn)品，迫于環(huán)保壓力，733市場(chǎng)供應(yīng)緊張，采購(gòu)困難，已逐步被731取代?？偟膩?lái)說(shuō)，脂肪酸類捕收劑捕收能力強(qiáng)、藥劑用量少，不足之處在于價(jià)格較高且不耐低溫，選擇性較差，易受鈣和鎂等離子影響[48]。因此，為獲得更好的浮選效果，一般需配合其他類型(胺類或硫酸鹽)捕收劑使用。

4.1.2 胺類捕收劑

胺類捕收劑屬陽(yáng)離子型捕收劑，常見(jiàn)的有烷基胺[49]及磺化丁酰胺等。胺類捕收劑的作用機(jī)理主要有靜電吸附、半膠束吸附、分子吸附及交換吸附等。胡岳華等[50]研究了十二胺及十八胺等烷基胺在重晶石上的吸附行為，認(rèn)為烷基胺陽(yáng)離子(RNH3+)與重晶石表面的SO42-離子形成了胺鹽沉淀物[RNH3·HSO4及(RNH3)2SO4]，其吸附形式主要為化學(xué)吸附。胺類捕收劑常用于反浮選工藝，因其價(jià)格過(guò)高、應(yīng)用工藝復(fù)雜且易受礦泥影響而未大范圍推廣應(yīng)用。

4.1.3 烷基硫酸鹽類捕收劑

烷基硫酸鹽類捕收劑屬陰離子捕收劑，常用的有十二烷基硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉及十二烷基苯磺酸鈉等。王鈺[42]分析了十二烷基硫酸鈉及十二烷基磺酸鈉與重晶石純礦物作用的機(jī)理，認(rèn)為藥劑在重晶石表面以化學(xué)吸附為主。在十二烷基硫酸鈉體系下，酸性及弱堿性條件有利于對(duì)重晶石的浮選，當(dāng)pH>9時(shí)，重晶石的回收率下降，而在十二烷基磺酸鈉體系下，重晶石的浮選受pH變化的影響較小，pH值介于3～11之間時(shí)，其回收率始終>89.64%。烷基硫酸鹽類捕收劑較少單獨(dú)使用，常與脂肪酸類配合使用，可有效提高捕收劑的捕收能力和選擇性。

4.1.4 膦酸類捕收劑

膦酸類捕收劑有烷基α-羥基1,1雙膦酸，α-胺基雙膦酸和β-胺基烷基膦酸。林海[51]研究了烷基α-羥基1,1雙磷酸對(duì)重晶石的作用機(jī)理，認(rèn)為弱堿性條件下有利于重晶石的浮選回收，其在重晶石表面同時(shí)存在物理吸附和化學(xué)吸附，分子中的膦酸基團(tuán)產(chǎn)生共軛作用后與重晶石表面上的Ba2+發(fā)生化學(xué)吸附。胡岳華等[52]研究了β-胺基烷基膦酸在重晶石表面的作用機(jī)理，表明在弱堿性 (pH 8～11)條件下，β-胺基烷基膦酸組分RNHC2H4P(O)O22-中的-P-O-與重晶石表面的Ba2+發(fā)生化學(xué)鍵合，因此其在重晶石表面的吸附類型以化學(xué)吸附為主。膦酸類捕收劑在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用較少。

4.1.5 組合捕收劑

單一捕收劑往往具有捕收能力不強(qiáng)或選擇性差的缺點(diǎn)，因此，常將捕收能力強(qiáng)及選擇性好的兩種或多種藥劑組合使用，常見(jiàn)的組合方式有脂肪酸類與烷基硫酸鹽組合[53-54]、烷基硫酸鹽相互組合[42]及胺類捕收劑與烷基磺酸鹽組合[55]。高揚(yáng)等人[55]對(duì)陜西安康沉積型重晶石-石英伴生礦進(jìn)行了浮選試驗(yàn)，以十二伯胺、十六伯胺與十二烷基磺酸鈉為組合捕收劑，經(jīng)一次粗選五次掃選閉路流程，可獲得BaSO4含量96.98%、回收率80.22%的重晶石精礦。浮選時(shí)采用組合捕收劑，藥劑之間可以相互促進(jìn)，發(fā)揮協(xié)同作用，其協(xié)同機(jī)理比較復(fù)雜，已研究的作用機(jī)理大致有拼合、螯合和共吸附三種[54]。通過(guò)藥劑之間的協(xié)同作用可進(jìn)一步提高藥劑的捕收能力和選擇性，同時(shí)降低藥劑耗量，以獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。

總的來(lái)說(shuō)，重晶石的浮選捕收劑主要為烷基硫酸鹽類和脂肪酸類，胺類和膦酸類捕收劑使用較少。隨著單一、高品位重晶石資源的不斷消耗，重晶石資源日益貧化，礦石組成日趨復(fù)雜，傳統(tǒng)單一的捕收劑將難以滿足礦山企業(yè)的生產(chǎn)需求，因此，為了提高藥劑對(duì)復(fù)雜重晶石礦的適應(yīng)性，加強(qiáng)對(duì)組合藥劑的開(kāi)發(fā)及作用機(jī)理的研究將具有廣闊的應(yīng)用前景。

4.2 抑制劑

4.2.1 無(wú)機(jī)抑制劑

工業(yè)生產(chǎn)中常見(jiàn)的無(wú)機(jī)抑制劑有硅酸鈉、氟硅酸鈉、六偏磷酸鈉及硫酸鹽等。正浮選時(shí)，常采用硅酸鈉在弱堿性條件下抑制石英、方解石及長(zhǎng)石等脈石礦物。反浮選時(shí)，則采用硫酸鹽及水玻璃等抑制重晶石。袁繼祖[56]研究認(rèn)為，水玻璃在溶液中水解形成強(qiáng)親水性的Si(OH)4和SiO(OH)3-，可以吸附在脈石礦物表面上，增強(qiáng)其親水性，且能阻礙油酸等捕收劑與其表面作用，降低脈石礦物的可浮性，金屬鹽類可促進(jìn)硅酸鈉的水解，增強(qiáng)硅酸鈉的親水性，因此，硅酸鈉常與金屬鹽類混合使用以降低硅酸鈉的用量。硫酸鹽在溶液中電離出的SO42-可與重晶石表面的Ba2+反應(yīng)，使重晶石表面親水而被抑制。王紹艷等[57-58]研究了硫酸鋁在弱酸性環(huán)境下對(duì)重晶石的抑制機(jī)理，認(rèn)為Al3+以Aln(OH)m3m-n的形式靠氫鍵和靜電作用強(qiáng)烈吸附在重晶石表面上，使其親水而被抑制。無(wú)機(jī)抑制劑來(lái)源廣，產(chǎn)量大，價(jià)格相對(duì)低廉，在生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。

4.2.2 有機(jī)抑制劑

有機(jī)抑制劑常為含多羥基或多羧基的高分子聚合物，如淀粉、糊精、羧甲基纖維素、黃原膠及單寧酸等，分子中的-OH、-COOH及-O-等活性基團(tuán)可通過(guò)靜電作用、氫鍵作用及化學(xué)成鍵等方式吸附在礦物表面上，使其被抑制。姚鈺昀等人[59]研究了單寧酸對(duì)重晶石及含鈣碳酸鹽礦物的抑制效果，認(rèn)為單寧酸在重晶石及含鈣碳酸鹽礦物表面均有吸附，但是可通過(guò)控制單寧酸的用量選擇性地抑制含鈣碳酸鹽礦物。此外，檸檬酸也是常見(jiàn)的有機(jī)抑制劑，檸檬酸可抑制含鈣礦物，如螢石、方解石及白云石等。Liu Cheng等人[60]研究了檸檬酸抑制螢石的作用機(jī)理，認(rèn)為檸檬酸可以促進(jìn)螢石表面Ca2+的溶解脫落，減少油酸鈉在其表面吸附的活性位點(diǎn)，降低螢石的可浮性，實(shí)現(xiàn)重晶石與螢石的選擇性分離。有機(jī)抑制劑抑制作用強(qiáng)，但選擇性差，因此，常與無(wú)機(jī)抑制劑組合使用，以獲得更好的分離效果。

4.2.3 組合抑制劑

在重晶石與石英、云母和長(zhǎng)石等脈石礦物浮選中，常采用無(wú)機(jī)抑制劑相互組合抑制脈石礦物，如水玻璃與六偏磷酸鈉組合[61]，水玻璃與氟硅酸鈉組合[55]，水玻璃與硫酸鋁鉀組合[62]等。此外，在螢石與重晶石分選中，常采用無(wú)機(jī)抑制劑與有機(jī)抑制劑相互組合抑制重晶石，如硫酸鈉與苛性淀粉組合[63]，水玻璃、硫酸鋁與單寧酸組合[38-39]等。董風(fēng)芝等人[64]采用氟硅酸鈉、氯化鐵與單寧酸為重晶石的組合抑制劑浮選分離山東某螢石礦，實(shí)現(xiàn)了重晶石與螢石的有效分離，分別獲得了重晶石、螢石兩種合格精礦。組合抑制劑可以改善單一抑制劑存在的藥劑消耗量大及選擇性差等問(wèn)題，通過(guò)藥劑之間的協(xié)同抑制作用，強(qiáng)化對(duì)某些礦物的抑制作用，提高選別效率，同時(shí)減少藥劑用量，降低生產(chǎn)成本。

重晶石浮選抑制劑有抑制脈石礦物的硅酸鹽類等無(wú)機(jī)抑制劑和以大分子聚合物為主的有機(jī)抑制劑，也有抑制重晶石的硫酸鹽類無(wú)機(jī)抑制劑。隨著復(fù)雜、低品位及共伴生重晶石資源不斷投入開(kāi)發(fā)，浮選過(guò)程中抑制劑的使用已成為提高重晶石產(chǎn)品品質(zhì)的關(guān)鍵因素之一，組合抑制劑可以增強(qiáng)藥劑的選擇性，降低選礦成本，因此，加強(qiáng)組合抑制劑的開(kāi)發(fā)及作用機(jī)理的研究對(duì)重晶石資源的綜合利用具有重要意義。

5 結(jié)論及展望

全球重晶石資源儲(chǔ)量豐富，主要分布于亞洲六國(guó)。我國(guó)的重晶石總儲(chǔ)量排名世界第五，產(chǎn)量一直位居世界第一。然而粗放的采富棄貧、采易棄難等問(wèn)題的存在，造成了資源的極大浪費(fèi)，嚴(yán)重威脅著我國(guó)重晶石的資源安全。因此，今后重晶石的開(kāi)發(fā)研究工作應(yīng)從以下幾方面開(kāi)展：

(1)積極推進(jìn)集約、成規(guī)模的生產(chǎn)方式取代以往粗放、低效率及低收益的生產(chǎn)方式，以保證我國(guó)重晶石資源的合理有效開(kāi)發(fā)及可持續(xù)供應(yīng)。

(2)選礦工藝的優(yōu)化。簡(jiǎn)化和改進(jìn)選礦工藝，強(qiáng)化對(duì)浮選工藝的研究，尤其是浮選、重選及磁選工藝的聯(lián)合使用對(duì)提高共伴生礦、低品位礦及尾礦資源中重晶石的回收利用率至關(guān)重要。

(3)浮選藥劑的創(chuàng)新。高效、廉價(jià)的新型環(huán)保藥劑及組合藥劑的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用是提高重晶石精礦產(chǎn)品品質(zhì)的重要途徑，也是未來(lái)浮選藥劑研究的重點(diǎn)方向。