余 攀,丁 湛,袁家巧,余安美,陳 麗,張儀杰,文書(shū)明,柏少軍

(1.昆明理工大學(xué) 國(guó)土資源工程學(xué)院,云南 昆明 650093;2.國(guó)家磷資源開(kāi)發(fā)利用工程技術(shù)研究中心,云南 昆明 650600)

0 引言

磷礦是重要的非金屬礦產(chǎn)資源,現(xiàn)已被我國(guó)列為24種戰(zhàn)略性礦產(chǎn)之一。磷礦資源一經(jīng)開(kāi)發(fā)和利用,磷質(zhì)將伴隨下游各加工產(chǎn)品的消費(fèi)而分散到自然界中,不可再循環(huán)利用。磷礦石處于磷化工產(chǎn)業(yè)鏈上游,是產(chǎn)業(yè)鏈的起點(diǎn),具有不可再生及不可替代的特點(diǎn),產(chǎn)業(yè)鏈中游包括磷酸、黃磷等,下游主要是磷酸鹽、磷肥等,最終應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、食品、醫(yī)藥、軍工、新能源、電子等領(lǐng)域[1-4]。

我國(guó)磷礦資源豐富,主要集中分布于云、貴、川、鄂、湘五省,占全國(guó)查明儲(chǔ)量的80%以上[5]。截至2019年,我國(guó)磷礦查明資源儲(chǔ)量為259.1億t,居世界第二位[2]。中國(guó)以全球4.7%的磷資源儲(chǔ)量供應(yīng)了全球53.2%的磷資源需求,是世界上最大的磷礦石生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)[6]。我國(guó)中低品位磷礦居多、富礦少,磷礦石平均品位僅為17%[7],品位高于30%的磷礦查明資源儲(chǔ)量?jī)H為24.13億t,占比不足10%[8]。我國(guó)的磷礦石主要分為沉積巖型磷塊巖、沉積變質(zhì)巖型磷灰?guī)r、巖漿巖型磷灰石三類(lèi),其中沉積巖型磷塊巖(膠磷礦)約占總儲(chǔ)量的70%,是我國(guó)主要的磷礦石類(lèi)型。膠磷礦中的有用礦物磷灰石呈微晶質(zhì)、隱晶質(zhì),沒(méi)有穩(wěn)定晶體結(jié)構(gòu),礦物結(jié)構(gòu)多為鮞粒和假鮞粒,礦物嵌布粒度較細(xì),內(nèi)部?；煊刑妓猁}以及鐵、鋁和硅質(zhì)等泥質(zhì)礦物,分選難度大[9]。因此,合理開(kāi)發(fā)和利用膠磷礦資源,實(shí)現(xiàn)磷礦的可持續(xù)發(fā)展和清潔高效利用,對(duì)我國(guó)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及國(guó)民經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展具有重要意義。

我國(guó)膠磷礦的選別方法主要有浮選、擦洗脫泥、重介質(zhì)選礦、磁選、光電揀選、焙燒-消化、化學(xué)浸出、微生物處理以及聯(lián)合選礦工藝[4]。浮選是磷礦選礦最有效和應(yīng)用最廣泛的方法,主要有正浮選、單反浮選、正-反浮選、反-正浮選和雙反浮選[10-14],相應(yīng)涉及含磷礦物的抑制、硅酸鹽以及碳酸鹽礦物的抑制。在磷礦浮選藥劑中,對(duì)抑制劑和捕收劑的研究尤為關(guān)鍵。以往報(bào)道的磷礦浮選藥劑綜述或選礦年評(píng)中,對(duì)于捕收劑和抑制劑的報(bào)道多集中于工藝及應(yīng)用層面[1,9,15],較少涉及浮選藥劑的作用機(jī)理研究[10,13-14]。本文從介質(zhì)調(diào)整劑、絮凝劑、起泡劑、抑制劑和捕收劑5個(gè)方面全面綜述了膠磷礦浮選藥劑在選礦工藝、藥劑開(kāi)發(fā)及機(jī)理研究等方面的最新進(jìn)展,重點(diǎn)歸納了國(guó)內(nèi)外磷礦抑制劑和捕收劑的研究現(xiàn)狀與熱點(diǎn),以期為我國(guó)磷資源高效高值開(kāi)發(fā)利用提供參考。

1 介質(zhì)調(diào)整劑

浮選礦漿的pH將直接對(duì)礦物表面電性及藥劑分子活性產(chǎn)生影響。不同pH下礦物的表面電性差異明顯,因此對(duì)浮選介質(zhì)酸堿度的調(diào)控非常重要。根據(jù)磷礦浮選工藝的差異,正浮選常見(jiàn)的pH調(diào)整劑有碳酸鈉、氫氧化鈉、碳酸氫鈉,反浮選常用硫酸調(diào)pH,也有用磷酸、草酸、硝酸等作為調(diào)整劑部分取代硫酸進(jìn)行膠磷礦反浮選的報(bào)道。

楊穩(wěn)權(quán)等[16]采用硫酸作為碳酸鹽型磷礦反浮選調(diào)整劑,在磨礦細(xì)度-74 μm 占76.91%、H2SO4用量16 kg/t、NECP用量1.4 kg/t的條件下,經(jīng)1次粗選獲得了精礦P2O5品位為30.96%、MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.73%的選礦指標(biāo)。劉潤(rùn)哲等[17]以草酸取代部分硫酸作pH調(diào)整劑浮選碳酸鹽型膠磷礦,草酸在反浮選中可以1∶2的質(zhì)量比取代硫酸,且草酸在pH=4～5時(shí)具有緩沖能力,可將pH穩(wěn)定在較適宜的范圍內(nèi)。何德飛等[18]考查了用硝酸作為磷礦反浮選調(diào)整劑的可行性,在pH低于3.90時(shí)指標(biāo)較好,使用濾板浸泡液和硝酸的混合液將礦漿pH調(diào)至4.15可達(dá)到相近指標(biāo)。

羅惠華等[19]采用NaOH與Na2CO3按質(zhì)量比1∶3混合作為堿性調(diào)整劑,在其總用量為4.0 kg/t時(shí)的選礦指標(biāo)優(yōu)于單獨(dú)使用6.0～7.0 kg/t Na2CO3的選礦指標(biāo),證實(shí)了聯(lián)合調(diào)整劑的藥劑用量更低,在相同用量下的使用效果更好。鄭光石等[20]按Na2CO3、NaHCO3、NaOH質(zhì)量比為2∶1∶1混合后作為pH調(diào)整劑,以木素磺酸鹽LSC為抑制劑、油酸酰胺為捕收劑,原礦P2O5品位為5.59%,經(jīng)正浮選粗選獲得了P2O5品位為28.81%、回收率為86.50%的磷精礦,實(shí)現(xiàn)了磷灰石與脈石礦物的有效分離。

磷礦浮選的調(diào)整劑主要為硫酸、碳酸鈉等常見(jiàn)的無(wú)機(jī)類(lèi)酸堿,酸或堿的組合使用也能實(shí)現(xiàn)良好的分選效果。國(guó)內(nèi)關(guān)于介質(zhì)調(diào)整劑的報(bào)道多集中在工藝方面,鮮有關(guān)于理論研究方面的報(bào)道。

2 絮凝劑

我國(guó)大部分磷礦資源為細(xì)粒嵌布的中低品位膠磷礦,通常需要達(dá)到很高的磨礦細(xì)度才能使其充分單體解離,由此產(chǎn)生的大量微細(xì)粒級(jí)礦物難以被有效回收。絮凝浮選是實(shí)現(xiàn)微細(xì)粒磷礦回收的有效途徑,通過(guò)礦粒的選擇性絮凝團(tuán)聚得以分選。絮凝劑根據(jù)所帶極性基性質(zhì)分為陰離子型、陽(yáng)離子型和非離子型。

汪橋等[21-22]的研究表明,非離子型高分子絮凝劑F-08對(duì)正浮選效果較為顯著,當(dāng)F-08用量為30 g/t時(shí),正浮選精礦P2O5品位為24.54%、回收率為85.30%,選礦效率為19.55%;與不添加絮凝劑相比,P2O5品位提高了0.55%,回收率提高了4.5%,選礦效率提高了3.95%;反浮選精礦P2O5品位提高了1.45%,回收率提高了4.16%;F-08作用后礦物表面動(dòng)電位正向偏移,促進(jìn)了油酸鈉在礦物表面的化學(xué)吸附。周貴富[23]在絮凝浮選晉寧細(xì)粒膠磷礦時(shí),用碳酸鈉分散礦漿后加入用淀粉與燒堿按質(zhì)量比4∶1制成的高分子絮凝劑,礦粒與絮凝劑通過(guò)橋聯(lián)作用形成荷負(fù)電絮狀體,與陰離子捕收劑相斥進(jìn)入尾礦,而磷礦物懸浮被捕收劑浮出。通過(guò)選擇性絮凝浮選,可使磷精礦品位提高約1%。張鏡翠[24]對(duì)晉寧高硅鈣質(zhì)膠磷礦進(jìn)行了選礦研究,發(fā)現(xiàn)礦物先絮凝團(tuán)聚成大顆粒后再浮選可進(jìn)一步提高選別指標(biāo),且改性淀粉DZ絮凝浮選效果好于聚丙烯酰胺和淀粉,以1 kg/t DZ作絮凝劑進(jìn)行正-反浮選,可獲得P2O5品位為29.08%、回收率為74.77%的磷精礦。

絮凝浮選關(guān)鍵在于強(qiáng)化礦物對(duì)絮凝劑吸附的選擇性,可通過(guò)調(diào)整礦漿的pH及離子組成,也可選用具有高吸附活性的高分子絮凝劑,或與其他選擇性高的藥劑聯(lián)合使用。目前,國(guó)內(nèi)對(duì)于磷礦絮凝浮選工藝及絮凝劑方面的報(bào)道較少,關(guān)于選擇性絮凝機(jī)理方面的研究還有待加強(qiáng)。

3 起泡劑

為了在浮選過(guò)程中形成大小和強(qiáng)度合適的穩(wěn)定氣泡,需要向礦漿中添加適量的起泡劑,由于脂肪酸類(lèi)和胺類(lèi)捕收劑具有較好的起泡性,磷礦浮選中一般不加或少加起泡劑。以脂肪酸類(lèi)藥劑作為反浮選捕收劑時(shí),添加適量表面活性劑作起泡劑,不僅能降低捕收劑用量,還能達(dá)到優(yōu)化浮選指標(biāo)的效果。

張國(guó)松[25]采用正辛醇、異辛醇、正丁醇、異丁醇、BK、EA-1、EA-2等表面活性劑作起泡劑對(duì)宜昌磷礦進(jìn)行了單一反浮選試驗(yàn),結(jié)果表明,以EA-2、正辛醇作起泡劑時(shí)的浮選效果更加突出,精礦品位均高于29%且回收率均高于87%。趙和平等[26]通過(guò)試驗(yàn)對(duì)比了3種起泡劑2#油、BK-901及LP與捕收劑ZG-3配合使用的效果,結(jié)果表明:以LP作起泡劑時(shí),精礦品位和選礦效率均最高;以BK-901作起泡劑時(shí),精礦回收率達(dá)到最高值92.36%,選礦效率也較高;而以2#油作起泡劑時(shí),回收率和選礦效率均不高。劉潤(rùn)哲等[27]驗(yàn)證了幾種常用起泡劑在膠磷礦反浮選中的應(yīng)用性能,發(fā)現(xiàn)甲基異丁基甲醇(MIBC)和異辛醇的起泡能力較強(qiáng)且泡沫穩(wěn)定性好,2#油和辛酸乙酯的起泡能力相對(duì)較弱且泡沫穩(wěn)定性較差;當(dāng)起泡劑用量為50 g/t原礦時(shí),MIBC和異辛醇在較低用量下即能產(chǎn)生大量泡沫,形成較大的分選面積,從而得到較好的浮選指標(biāo)。

目前,國(guó)內(nèi)的磷礦浮選起泡劑主要為醇類(lèi)、醚酯類(lèi)和新型起泡劑,關(guān)于磷礦浮選起泡劑的研究和報(bào)道較少,未來(lái)需加強(qiáng)起泡劑在磷礦浮選中的基礎(chǔ)理論與應(yīng)用研究。

4 抑制劑

磷礦中脈石礦物主要有硅酸鹽礦物和碳酸鹽礦物兩類(lèi),前者主要為石英、長(zhǎng)石和云母等,后者主要為白云石和方解石。磷礦抑制劑主要包含無(wú)機(jī)抑制劑和有機(jī)抑制劑兩類(lèi),無(wú)機(jī)類(lèi)主要有水玻璃、硫酸、磷酸等,有機(jī)類(lèi)主要有淀粉、木質(zhì)素、膦酸等。基于浮選工藝的差異,可分為磷礦物抑制劑、碳酸鹽抑制劑、硅質(zhì)及硅酸鹽抑制劑。抑制劑的作用機(jī)理主要有兩種:一是通過(guò)對(duì)欲抑礦物的選擇性吸附使之更加親水,阻礙捕收劑吸附以實(shí)現(xiàn)礦物間的分選;二是與欲抑礦物表面的活性位點(diǎn)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以減少活性位點(diǎn)數(shù)量,降低礦物表面對(duì)捕收劑的吸附,從而實(shí)現(xiàn)不同礦物的差異性上浮。

4.1 碳酸鹽型抑制劑

方解石和白云石等碳酸鹽脈石礦物與磷礦物表面均含鈣,表面性質(zhì)相近,浮選分離難度較大,因此對(duì)含磷礦物或脈石礦物進(jìn)行選擇性抑制是實(shí)現(xiàn)兩者分離的關(guān)鍵。在白云石與磷灰石的分離中,常見(jiàn)的抑制劑有木素磺酸鹽、磺化酚焦油、硝基腐殖酸鈉、磺化萘(S711)、磺化粗菲(S808)等[28]。近年來(lái),新型抑制劑備受關(guān)注,海藻酸鈉、羧甲基纖維素、果膠和羧甲基殼聚糖等生物基抑制劑成為具有潛在應(yīng)用價(jià)值的碳酸鹽型抑制劑。

改性腐殖酸鈉F103對(duì)硅鈣質(zhì)膠磷礦碳酸鹽脈石有較強(qiáng)的抑制能力,在錦屏磷礦應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)其可降低精礦MgO含量及尾礦水COD值[29];F103在朝陽(yáng)磷礦、海口磷礦的探索試驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)中均取得了較好的效果。S系列為萘、粗菲、苯酚等的磺化物與甲醛的綜合反應(yīng)物,主要有S-808、S-711、S-214、S-217、S-804、S-721等。S-808早期應(yīng)用于王集磷礦,但產(chǎn)生的選礦廢水較難處理[30]。后續(xù)推出的S-711具有與S-808相近的抑制效果,還能降低藥劑用量,改善廢水水質(zhì);此外,棉漿造紙黑液對(duì)碳酸鹽及硅酸鹽礦物也有很好的抑制作用[31]。張向東[32-33]將堿法造紙木漿黑液作為主要原料,采用催化氧化磺化法制得一種對(duì)膠磷礦脈石礦物有選擇性抑制作用的藥劑BS-33,經(jīng)金家河磷礦實(shí)際選別試驗(yàn)驗(yàn)證,選別指標(biāo)達(dá)到了原定技術(shù)要求。

羅惠華等[34]對(duì)四川馬邊磷礦進(jìn)行了不同抑制法研究,發(fā)現(xiàn)在硫酸、磷硫混酸、高效反浮選抑制劑W-98聯(lián)合硫酸3種抑制法中,W-98聯(lián)合硫酸抑制法的分選效果較好,硫酸抑制法成本最低。耿悅等[35]以木質(zhì)素磺酸鹽制備了一種鈣鎂礦物抑制劑YG,引入的羥基和磺酸基等活性基團(tuán)可在正浮選中增強(qiáng)對(duì)鈣鎂礦物的抑制能力,試驗(yàn)效果優(yōu)于放馬山工業(yè)抑制劑Y-FMS。

李毓豪等[36]采用木質(zhì)素磺酸鈉正浮選脫鎂,研究結(jié)果表明,木質(zhì)素磺酸鈉在白云石表面發(fā)生了化學(xué)吸附,在磷灰石表面為氫鍵作用,導(dǎo)致油酸鈉對(duì)白云石的差異性吸附,實(shí)現(xiàn)了對(duì)白云石的抑制。劉亭等[37]將改性抑制劑DYK-ZY應(yīng)用于某低品位膠磷礦,原礦P2O5品位為17.21%,經(jīng)正-反閉路浮選流程,精礦P2O5品位達(dá)30.97%,回收率達(dá)81.54%,并且DYK-ZY與礦物晶格表面發(fā)生了化學(xué)吸附。

YANG等[38]在探究聚(丙烯酸-共馬來(lái)酸)鈉鹽(PAMS)(見(jiàn)圖1a)對(duì)浮選分離磷灰石和白云石的效果時(shí)發(fā)現(xiàn),PAMS能選擇性地與白云石表面的鎂離子發(fā)生化學(xué)吸附,阻礙NaOL在白云石表面的吸附,而對(duì)磷灰石的浮選性能影響較小。DONG等[39]以聚氧琥珀酸(PESA)(見(jiàn)圖1b)為抑制劑、油酸鈉為捕收劑,可實(shí)現(xiàn)磷灰石與方解石的浮選分離。在PESA用量為80 g/t時(shí),可獲得P2O5品位為32.74%、回收率為84.82%的良好浮選指標(biāo)。研究表明,PESA在方解石表面通過(guò)羧基與鈣原子之間的螯合作用產(chǎn)生較強(qiáng)的化學(xué)吸附,從而阻礙NaOL對(duì)方解石的吸附。PESA的選擇性抑制機(jī)理見(jiàn)圖2。

圖1 PAMS和PESA分子結(jié)構(gòu)式[38,40]

圖2 PESA對(duì)磷灰石和方解石的選擇性抑制機(jī)理示意圖[39]

近年來(lái),生物基抑制劑受到越來(lái)越多的關(guān)注(見(jiàn)圖3)。海藻酸鈉(SA)(見(jiàn)圖3a)分子結(jié)構(gòu)中包含許多羧基和羥基,能夠螯合礦物表面的金屬離子。有研究[41-44]表明,SA對(duì)方解石和白云石具有選擇性抑制作用,對(duì)磷灰石的抑制作用不太明顯。此外,SA可以有效阻礙鈣離子活化石英浮選[45]。羧甲基纖維素(見(jiàn)圖3b)是一種陰離子聚合物,已被證明可以抑制方解石[46]。果膠(見(jiàn)圖3c)在pH=7～9范圍內(nèi)可以顯著降低方解石的可浮性,而對(duì)白鎢礦的可浮性沒(méi)有影響[47]。羧甲基殼聚糖(見(jiàn)圖3d)對(duì)方解石有選擇性抑制作用,而對(duì)磷灰石的抑制作用較弱[48]。

圖3 4種生物基抑制劑分子結(jié)構(gòu)式[49]

圖4為混合礦物浮選試驗(yàn)中生物基抑制劑的選擇性吸附示意圖。

圖4 抑制劑在混合礦物浮選試驗(yàn)中的選擇性吸附示意圖[49]

4.2 硅酸鹽型抑制劑

水玻璃是氧化礦浮選常用抑制劑,能夠有效抑制硅酸鹽礦物和鋁硅酸鹽礦物,同時(shí)具有良好的分散性。水玻璃與其他藥劑組合使用可提高分選效果。黃齊茂等[50]將水玻璃和碳酸鈉、六偏磷酸鈉作為聯(lián)合調(diào)整劑,研究發(fā)現(xiàn)其可以提高水玻璃的選擇性抑制作用及分選效果。水玻璃與碳酸鈉組合使用能顯著改善水玻璃抑制作用的選擇性,這歸因于Na2CO3解離出的HCO3-和CO32-可優(yōu)先吸附在磷灰石表面,而硅酸膠粒和HSiO3-則優(yōu)先吸附在硅酸鹽礦物表面,使硅酸鹽礦物強(qiáng)烈親水,提高了捕收劑的選擇性[51-52]。

在實(shí)際應(yīng)用中,酸性水玻璃的使用效果要好于水玻璃。張澤強(qiáng)[53]研究硅鈣(鎂)質(zhì)膠磷礦時(shí)發(fā)現(xiàn),酸性水玻璃可選擇性抑制被鈣鎂離子活化的石英和硅酸鹽礦物,其抑制作用較普通水玻璃強(qiáng)。羅惠華等[54]研究發(fā)現(xiàn),改性水玻璃Mw-1對(duì)?？诹椎V擦洗尾礦脈石有極強(qiáng)的選擇性抑制作用,可實(shí)現(xiàn)無(wú)堿常溫浮選,從而降低選礦成本。

劉安[55]研究發(fā)現(xiàn),改性淀粉對(duì)膠磷礦、白云石及石英均有抑制作用,氧化淀粉和陽(yáng)離子淀粉均能較強(qiáng)地抑制石英,且氧化淀粉能選擇性分離膠磷礦與白云石。黃朝德等[56]將碳酸鈉、木質(zhì)素磺酸鈣、腐殖酸鈉、羧甲基纖維素鈉、聚氧乙烯堿作為聯(lián)合抑制劑應(yīng)用于湖北遠(yuǎn)安磷礦,通過(guò)正浮選獲得了P2O5品位為27.80%、回收率為86.20%的磷精礦,將原礦SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)由24.19%降至7.84%。WANG等[57]研究發(fā)現(xiàn)檸檬酸(CA)對(duì)被鈣活化的石英抑制效果顯著,其抑制機(jī)理有二:一是CA3-可以解吸吸附石英表面的Ca2+,從而減少石英表面活性位點(diǎn)數(shù)量;二是CA對(duì)Ca2+的預(yù)吸附阻礙了石英表面對(duì)NaOL的吸附。

綜上所述,硅質(zhì)及硅酸鹽礦物抑制劑的抑制機(jī)理主要是通過(guò)產(chǎn)生親水性物質(zhì)吸附在礦物表面使礦物親水而受到抑制,或通過(guò)選擇性作用于礦物表面的金屬活性位點(diǎn)并阻止其與捕收劑發(fā)生反應(yīng)而產(chǎn)生抑制作用。

4.3 磷礦物(磷灰石)抑制劑

含磷礦物的選別以反浮選為主,即抑制磷礦物浮出含硅鎂的脈石,其浮選抑制劑可分為無(wú)機(jī)酸及其鹽類(lèi)和有機(jī)酸兩種類(lèi)型,主要有硫酸、磷酸及磷酸鹽、雙膦酸、PT-4、HDEP和ATMP等。

陳艷[58]以硫磷混酸為抑制劑對(duì)貴州某高鎂磷礦進(jìn)行了反浮選,結(jié)果表明,添加少量硫酸可改善捕收劑WF-01的選擇性,還能有效提高精礦品位與選礦效率,閉路試驗(yàn)獲得了P2O5品位為37.49%、回收率為84.20%、鎂脫除率為93.77%的浮選指標(biāo)。CHEN等[59]研究發(fā)現(xiàn),與單獨(dú)使用硫酸相比,磷石膏壩廢酸與硫酸耦合可增強(qiáng)對(duì)膠磷礦的抑制作用,在工業(yè)試驗(yàn)中可將浮選回收率提高1%且硫酸用量降低30.03%;廢酸有效成分H2PO4-通過(guò)與磷礦表面的Ca活性位點(diǎn)反應(yīng)阻止捕收劑吸附,從而降低膠磷礦表面的疏水性。

張波等[60]將濕法磷酸萃余酸用于磷礦浮選,固定其他試驗(yàn)條件后,用萃余酸全部替代硫酸,通過(guò)閉路試驗(yàn)獲得了P2O5品位為29.73%、回收率為88.55%、MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.78%的浮選指標(biāo),為磷化工企業(yè)余酸循環(huán)利用提供了新思路。羅惠華等[61]將高效反浮選抑制劑W-98與硫酸聯(lián)合用作反浮選抑制劑處理碳酸鹽型磷塊巖,由于磷酸根對(duì)磷灰石表面鈣的特性吸附,因此具有較強(qiáng)的選擇抑制性,可大幅降低硫酸消耗并減輕結(jié)鈣現(xiàn)象,同時(shí)簡(jiǎn)化了浮選流程,改善了浮選指標(biāo)。石天宇等[62]將新型調(diào)整劑ZB和磷酸組合使用,其抑制效果比使用硫磷混酸要好,使石英和膠磷礦的回收率差異達(dá)77%。此外,六偏磷酸鈉和無(wú)水焦磷酸鈉等磷酸鹽可在酸性條件下分散礦漿并抑制膠磷礦。

鐘康年等[63]研究發(fā)現(xiàn),磷酸在pH≤6時(shí)的主要組分H2PO4-對(duì)膠磷礦有較強(qiáng)的抑制性;pH=6時(shí)雙膦酸在磷礦表面形成螯合六元環(huán),對(duì)膠磷礦產(chǎn)生了強(qiáng)烈的抑制作用,而對(duì)白云石無(wú)抑制作用。羅惠華等[64]對(duì)比了PT-4與磷酸的抑制效果,結(jié)果表明,PT-4的分選效率更高且用量更少,用于反浮選得到了精礦P2O5品位為34.52%、回收率為97.71%的良好指標(biāo)。有機(jī)酸PT-4含有多個(gè)羧酸和羥基基團(tuán),可與磷礦表面金屬離子螯合使表面更加親水,從而達(dá)到抑制磷礦的目的。張景奇[65]研究發(fā)現(xiàn),在酸性條件下羥基乙叉二膦酸(HEDP)能實(shí)現(xiàn)氟磷灰石與白云石的選擇性分離,HEDP在氟磷灰石表面的相互作用強(qiáng)于白云石,導(dǎo)致NaOL在氟磷灰石表面的吸附受到強(qiáng)烈抑制,而NaOL在白云石表面的吸附受到的影響較小。何桂旭等[66]研究發(fā)現(xiàn),氨基三亞甲基膦酸(ATMP)(見(jiàn)圖5)會(huì)抑制氟磷灰石上浮,而對(duì)白云石的抑制作用有限;ATMP在氟磷灰石表面的吸附作用大于白云石,更傾向于選擇吸附在氟磷灰石表面的Ca位點(diǎn),降低了油酸鈉的吸附作用,導(dǎo)致氟磷灰石被抑制。

圖5 ATMP分子結(jié)構(gòu)模型示意圖[67]

綜上所述,對(duì)傳統(tǒng)抑制劑進(jìn)行改性可提高抑制劑的選擇性抑制效果,抑制劑的混合使用也能提高抑制能力,新型有機(jī)抑制劑的使用取得了良好的分選效果。對(duì)組合抑制劑和新型有機(jī)抑制劑的研究和應(yīng)用,尤其是對(duì)新型生物基抑制劑的抑制機(jī)理研究,將成為磷礦浮選抑制劑發(fā)展的重要趨勢(shì)。

5 捕收劑

磷礦浮選捕收劑主要有脂肪酸類(lèi)、胺類(lèi)和兩性捕收劑三大類(lèi),其中脂肪酸類(lèi)和胺類(lèi)捕收劑應(yīng)用較普遍。近年來(lái),衍生化成為改善磷礦浮選捕收劑水溶性與選擇性的重要途徑,其主要趨勢(shì)是合成多官能團(tuán)化合物,如通過(guò)α-取代基化、異極性化、混合協(xié)同化等方法合成具有多官能團(tuán)的藥劑,以利于強(qiáng)化藥劑選擇性、降低浮選溫度及成本[68-69]。

5.1 脂肪酸類(lèi)捕收劑

脂肪酸類(lèi)捕收劑在膠磷礦浮選中應(yīng)用廣泛,傳統(tǒng)脂肪酸類(lèi)捕收劑如氧化石蠟皂、妥爾油(皂)存在不耐低溫、溶解度低、選擇性及適應(yīng)性差等問(wèn)題,限制了其推廣使用。磷礦浮選面臨的最大難題是缺乏選擇性好、專(zhuān)屬性強(qiáng)的高效浮選藥劑。近年來(lái),新型捕收劑研究主要集中在脂肪酸改性和藥劑組合使用兩個(gè)方面。

5.1.1 改性脂肪酸類(lèi)捕收劑

針對(duì)傳統(tǒng)脂肪酸類(lèi)捕收劑存在的一系列問(wèn)題,研究人員對(duì)脂肪酸進(jìn)行了大量改性研究工作,以期改善捕收劑的水溶性和適應(yīng)性。根據(jù)羧基的反應(yīng)性,改性過(guò)程主要是引入不同的官能團(tuán)和改變羧酸分子極性。目前,脂肪酸改性方式主要有羧基改性、α位亞甲基改性等。

將羧基衍生化為極性更大、親水性更強(qiáng)的基團(tuán)(磺酸基、羥基、胺基等),可提高藥劑在浮選過(guò)程中的選擇性、適應(yīng)性以及抗低溫能力。周賢等[70]將油酸酯化、磺化及中和后得到脂肪酸甲酯磺酸鈉(MES)用于宜昌磷礦浮選,發(fā)現(xiàn)MES浮選性能與油酸鈉相近,其捕收性較弱但選擇性和抗硬水性更好。張行榮等[71]基于油酸磺化、皂化及藥劑復(fù)配合成了一種耐低溫型捕收劑,在礦漿溫度10～15 ℃下用于貴州某膠磷礦反浮選,取得了良好指標(biāo)。黃齊茂等[72]以工業(yè)棉籽油酸為原料,通過(guò)引入羥基及藥劑復(fù)配合成一種高效捕收劑HY,用于宜昌某磷礦常溫浮選,獲得了精礦P2O5品位為34.59%、回收率為96.46%、MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.28%的良好指標(biāo)。孫佐浩等[73]在油酸中引入硫酸基團(tuán)并皂化后合成捕收劑SZ,可將磷精礦P2O5品位提高至14.91%,尾礦P2O5品位為0.22%,比油酸回收率提升了11%左右。羅惠華等[74]將棉油脂肪酸與單乙醇胺經(jīng)酰胺化反應(yīng)合成了一種陰離子捕收劑,其溶解度和分散性相較脂肪酸有了大幅提升,浮選性能優(yōu)于油酸皂和棉油脂肪酸。朱一民等[75]將改性脂肪酸捕收劑DYX用于磷灰石單礦物浮選,在用量400 g/t時(shí)回收率達(dá)94.58%,表明DYX具有常溫下捕收能力強(qiáng)、用量少的優(yōu)點(diǎn)。

利用羰基對(duì)α位亞甲基的活化作用,引入極性較強(qiáng)的基團(tuán)(鹵素、氨基等)改變羧基的電荷分布,可提高羧酸的穩(wěn)定性,增強(qiáng)捕收劑親水基與礦物之間的作用,改善捕收劑水溶性,實(shí)現(xiàn)低溫浮選。黃齊茂等[76-77]合成了多種α-取代脂肪酸類(lèi)捕收劑,包括α-氯代脂肪酸酯和α-氨代脂肪酸,將α-取代脂肪酸酯用于云南某磷礦浮選,結(jié)果表明:引入α-取代基和多羥基改善了藥劑的選擇性和水溶性,獲得了較好的浮選效果;α-氨代脂肪酸捕收劑WHM-P1在低溫與加溫條件下的浮選指標(biāo)相近,表現(xiàn)出了良好的耐低溫性。潘行等[78]基于工業(yè)硬脂酸合成了一種新型α-氯代長(zhǎng)鏈烷基羥肟酸,在長(zhǎng)鏈α-氯代脂肪酸上引入羥肟基,脂肪酸的長(zhǎng)鏈提供了浮選所需的疏水性,α-取代基化增強(qiáng)了陰離子活性,提高了捕收劑的成螯能力;浮選試驗(yàn)取得了良好的指標(biāo),表明氯代硬脂酸羥肟化能明顯改善捕收劑的選擇性及對(duì)浮選溫度的依賴(lài)性。

綜上所述,對(duì)脂肪酸類(lèi)捕收劑改性處理后,藥劑的選擇性和適應(yīng)性較改性前有了明顯提升,也使浮選工藝流程得到了一定程度的簡(jiǎn)化。對(duì)于某些性質(zhì)較為復(fù)雜的礦物,改性脂肪酸類(lèi)捕收劑需與其他捕收劑或增效劑配合使用才能獲得理想指標(biāo)。

5.1.2 組合捕收劑

近年來(lái),受浮選藥劑原料、成本、性能等因素的影響,研究人員積極尋求成本更低的植物油作為脂肪酸原料,發(fā)現(xiàn)了大米和大豆糠油、棕櫚樹(shù)油、橡膠籽油、菜籽油下腳料等脂肪酸原料的替代品[79-82]。另一方面,組合藥劑的應(yīng)用已成為磷礦浮選捕收劑的發(fā)展趨勢(shì)?；旌嫌盟幹饕袃深?lèi):一是將兩種或多種脂肪酸類(lèi)捕收劑或其他藥劑按一定比例混合,使其共同作用于目的礦物,提高浮選過(guò)程的捕收性及選擇性;二是在脂肪酸類(lèi)捕收劑中加入表面活性劑作為增效劑,通過(guò)藥劑間的協(xié)同效應(yīng)提高捕收劑的分選效果。

李防等[83]將混合脂肪酸皂化后添加功能助劑合成新型捕收劑XFP-01,將該藥劑用于湖北某磷礦浮選,發(fā)現(xiàn)效果顯著,藥劑適應(yīng)性強(qiáng)。李冬蓮等[84]以SDS和十二醇與棉油皂腳復(fù)配成低溫捕收劑DWB9-3,并用于宜昌丁東磷礦正-反浮選閉路流程,在13～15 ℃下獲得了磷精礦P2O5品位為30.40%、回收率為81.36%的良好指標(biāo)。黃齊茂等[85]從大豆油中提取亞油酸,經(jīng)α-氯代、酯化等得到α-氯代亞油酸檸檬酸酯表面活性劑,其與捕收劑HP-1復(fù)配后對(duì)云南某難選膠磷礦進(jìn)行了常溫粗選試驗(yàn),結(jié)果表明精礦品位和回收率均得到了較大提高。唐云等[86]研究發(fā)現(xiàn)烷基羥肟酸與脂肪酸組合使用可降低溶液的表面張力,在烷基羥肟酸與脂肪酸按質(zhì)量比1∶2復(fù)配時(shí),磷灰石和白云石回收率相差約88%,比未添加烷基羥肟酸時(shí)的回收率提高了近14個(gè)百分點(diǎn)。張國(guó)松等[87]以?xún)煞N脂肪酸捕收劑合成了新型捕收劑MG-7,用于宜昌某中低品位膠磷礦反浮選脫鎂試驗(yàn)并取得了良好指標(biāo),表明MG-7對(duì)膠磷礦和白云石具有較好的分選效果。羅惠華等[88]用正十二醇和酒石酸合成了一種表面活性劑并與棉油酸皂復(fù)配成一種新型藥劑,其選礦產(chǎn)率和回收率遠(yuǎn)高于棉油酸皂,選別效果較W-03、FMS-1、YS-5等捕收劑更優(yōu),藥劑用量更低。徐偉等[89]針對(duì)P2O5品位為22.53%、MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8.01%的某鈣鎂質(zhì)磷礦,以WF-02為捕收劑,在磨礦細(xì)度-200目占75%、藥劑用量WF-02為0.5 kg/t、磷酸用量為8 kg/t的條件下,經(jīng)2粗1掃開(kāi)路流程,獲得了磷精礦P2O5品位為37.55%、回收率為61.96%、MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.42%的浮選指標(biāo)。

王賢晨[90]研究發(fā)現(xiàn)在膠磷礦和白云石混合礦體系中,混合脂肪酸捕收劑GJBW的選擇性強(qiáng)于油酸鈉,且對(duì)細(xì)粒鈣鎂質(zhì)磷礦的浮選性較好,經(jīng)一次反浮選可得到精礦P2O5品位為30.66%、回收率為84.18%的浮選指標(biāo)。楊聰?shù)萚91]采用新型組合藥劑HXP-7浮選北方某硅質(zhì)磷礦,該藥劑由脂肪酸和表面活性劑合成,具有較好的低溫適應(yīng)性,在8～10 ℃條件下采用1粗2精閉路流程,得到了磷精礦P2O5品位為34.76%、回收率為90.48%的良好指標(biāo)。趙澤陽(yáng)等[92]以含乙氧基表面活性劑復(fù)配棉油酸皂合成新型捕收劑MONA-135,在復(fù)配比為7.5%時(shí)的協(xié)同效果最好,在11～12 ℃下進(jìn)行正-反閉路浮選,可將重選磷尾礦P2O5品位從17.31%提高至27.33%,回收率達(dá)86.42%。阮耀陽(yáng)等[93]研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)非離子型表面活性劑NP-4與棉油酸皂復(fù)配比為10%時(shí),可強(qiáng)化藥劑在溶液中的分散,降低Ca2+的不利影響;同時(shí)NP-4能有效降低溶液表面張力,增強(qiáng)棉油酸皂的活性。肖雪琴等[94]以油酸為原料合成了一種表面活性劑二羥基硬脂酸鈉,并作為增效劑和捕收劑FS復(fù)配使用,能有效提高捕收劑的起泡性及載礦能力。DING等[95]研究發(fā)現(xiàn),來(lái)自油酸酰胺-十二烷基苯磺酸鈉混合捕收劑的活性組分C17H33CONH-、(C17H33CONH2)m和RSO3-與磷灰石表面Ca位點(diǎn)發(fā)生化學(xué)吸附,其反應(yīng)機(jī)理見(jiàn)圖6。

圖6 磷灰石在油酸酰胺-十二烷基苯磺酸鈉體系中的吸附機(jī)理示意圖[95]

綜上所述,傳統(tǒng)捕收劑的浮選性能已不能滿(mǎn)足當(dāng)前磷礦浮選的需要,捕收劑改性成為行業(yè)普遍共識(shí),改性后的捕收劑與其他捕收劑或增效劑協(xié)同使用能獲得更理想的效果。因此,對(duì)組合藥劑的研究和應(yīng)用將成為磷礦浮選捕收劑發(fā)展的重要趨勢(shì)。

5.2 胺類(lèi)捕收劑

胺類(lèi)捕收劑是浮選中常見(jiàn)的陽(yáng)離子捕收劑,包括脂肪胺、醚胺、酰胺、季銨鹽、芳香胺以及縮合胺等[96]。胺類(lèi)捕收劑在鐵礦、鋁土礦等的脫硅上應(yīng)用較多,在磷礦脫硅應(yīng)用上起步較晚,目前國(guó)內(nèi)磷礦反浮選脫硅藥劑研究多集中在胺類(lèi)捕收劑,主要體現(xiàn)在藥劑開(kāi)發(fā)和機(jī)理研究方面,其中對(duì)脂肪胺、醚胺的研究最為普遍[97]。胺類(lèi)捕收劑通常存在對(duì)礦泥敏感、泡沫發(fā)黏、選擇性差、尾泡難消等缺陷[98-99],研究人員對(duì)此開(kāi)展了廣泛研究并取得了一些進(jìn)展。

張華等[100]采用云南磷化集團(tuán)有限公司自主研發(fā)的胺類(lèi)脫硅捕收劑YP-ZYS進(jìn)行雙反浮選試驗(yàn),并用脂肪酸捕收劑YP6-6脫鎂,結(jié)果顯示YP-ZYS脫硅效果優(yōu)于十二胺,脫硅率提高了18.52%,精礦硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低了5.68%,表明YP-ZYS是一種高效脫硅捕收劑。王巍等[101]通過(guò)對(duì)十二胺化學(xué)改性增加吸附活性點(diǎn)和增強(qiáng)親固基的電子效應(yīng),合成了一種陽(yáng)離子脫硅捕收劑W-2,對(duì)湖北某硅鈣質(zhì)膠磷礦進(jìn)行了一步反浮選脫硅,可將精礦品位提升12%,獲得了較好的分離效果。杜橙幻等[102]對(duì)貴州某硅鈣質(zhì)磷礦進(jìn)行了反浮選脫硅,對(duì)比了季銨鹽類(lèi)捕收劑WFCA-1、醚多胺類(lèi)捕收劑T609和醚胺類(lèi)捕收劑GE609的選別效果,結(jié)果顯示T609和GE609的浮選效果更好,但GE609在浮選過(guò)程中存在泡沫過(guò)多、泡沫發(fā)黏和難消泡等問(wèn)題,后續(xù)用T609脫硅并配合使用TOP消泡劑,有效緩解了上述問(wèn)題。劉幸等[103-104]以十二胺、單氰胺和冰醋酸合成了胍基陽(yáng)離子捕收劑,浮選試驗(yàn)結(jié)果表明,該捕收劑在浮選過(guò)程中泡沫少且易消泡,對(duì)硅酸鹽礦物的浮選能力優(yōu)于十二胺。吳中賢等[105]研發(fā)了一種新型陽(yáng)離子捕收劑KDJ,其適酸性好,純礦物試驗(yàn)中脫硅能力強(qiáng)且選擇性好,采用1粗2掃閉路流程,可獲得磷精礦P2O5品位為29.75%、回收率為93.37%、SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12.63%的良好指標(biāo)。閆雅雯等[106]對(duì)幾種脂肪胺類(lèi)捕收劑進(jìn)行了脫硅性能比較,發(fā)現(xiàn)弱堿性介質(zhì)中椰油二胺捕收硅酸鹽礦物的性能優(yōu)于正辛胺、十二胺、椰油胺,異十三胺捕收硅酸鹽礦物的性能較差,但對(duì)磷的損失率最低。劉養(yǎng)春[107]在十二胺分子中引入強(qiáng)疏水性的有機(jī)硅基團(tuán)合成了有機(jī)硅陽(yáng)離子捕收劑,并用于膠磷礦反浮選脫硅,試驗(yàn)結(jié)果表明,十二胺分子中有機(jī)硅基團(tuán)的引入可顯著提高藥劑的分選性,同時(shí)還可以改善泡沫問(wèn)題。

張富青等[108]對(duì)十二胺進(jìn)行化學(xué)改性后合成了新型陽(yáng)離子捕收劑W-2,并從表面張力、接觸角、Zeta電位、紅外光譜等方面與十二胺進(jìn)行了比較,發(fā)現(xiàn)W-2 的選擇性和水溶性更好,pH適應(yīng)性更強(qiáng)。石波等[109]將胺類(lèi)陽(yáng)離子捕收劑M-51用于反浮選脫硅,結(jié)果表明,M-51通過(guò)物理吸附及氫鍵作用有效吸附在石英表面,而對(duì)磷灰石表面的吸附不明顯。周坤等[110]研究了Ca2+和Mg2+對(duì)陽(yáng)離子捕收劑HAY浮選石英的影響,結(jié)果表明,在堿性條件下(pH>8),Ca2+和Mg2+以金屬羥基絡(luò)合物的形式吸附于石英表面,對(duì)捕收劑HAY浮選石英有顯著的活化效應(yīng)。楊雪瑩等[111]研究發(fā)現(xiàn)醚胺類(lèi)捕收劑DXY-1對(duì)石英有著良好的捕收性能,使用基于MS軟件的CASTEP模塊計(jì)算了捕收劑與石英礦物表面的吸附作用能,指出DXY-1與石英(101)表面之間的作用方式為靜電吸附和氫鍵吸附。PENG等112]在醋酸十二烷基銨( DDA )分子中引入氫鍵官能團(tuán)合成了一種新型表面活性劑HDMEA,研究結(jié)果表明,HDMEA對(duì)石英和磷灰石的分離效果明顯優(yōu)于DDA,其對(duì)石英和磷灰石的選擇性吸附分離機(jī)理見(jiàn)圖7。

圖7 HDMEA對(duì)石英和磷灰石的吸附機(jī)理及選擇性分離模型[112]

綜上所述,傳統(tǒng)的胺類(lèi)捕收劑泡沫多且易發(fā)黏,脫硅效果較差,而改性后的胺類(lèi)捕收劑解決了泡沫問(wèn)題,且具有較好的選擇性和捕收性。此外,消泡劑的使用可以改善浮選中的泡沫問(wèn)題,增效劑的使用能有效緩解浮選泡沫問(wèn)題和改善膠磷礦浮選脫硅效果。

5.3 兩性捕收劑

兩性捕收劑分子中同時(shí)帶有陰、陽(yáng)離子官能團(tuán),其耐低溫性、水溶性和適應(yīng)性均較好,不僅可在礦物表面發(fā)生靜電吸附和化學(xué)吸附,還可在礦物表面產(chǎn)生螯合作用。目前兩性捕收劑主要有氨基羧酸型、氨基膦酸型、氨基磺酸型、氨基酯基型、酰胺基羧基型等類(lèi)型,其中氨基羧酸型和氨基膦酸型常用于磷礦選礦[113]。目前,對(duì)兩性捕收劑的研究主要集中在藥劑開(kāi)發(fā)和機(jī)理研究上。兩性捕收劑在磷礦低溫浮選脫硅及節(jié)約能耗方面意義重大,因此該類(lèi)藥劑在磷礦浮選中具有較大的應(yīng)用潛力。

朱道鵬[114]采用醚胺與油酸甲酯反應(yīng)制得兩性捕收劑DZ-80,通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)DZ-80對(duì)硅酸鹽及倍半氧化物有良好的選擇性,但泡沫發(fā)黏、不易消泡,且脫鎂效果較差。王濤[115]對(duì)?？诘推肺换旌狭椎V進(jìn)行了研究,試驗(yàn)采用的TG-2捕收劑不僅能用于正浮選作業(yè),也能在反浮選作業(yè)中發(fā)揮捕收性能,該捕收劑的優(yōu)良性能使得其他藥劑單耗明顯降低,節(jié)約了選礦成本。李杰等[116]采用響應(yīng)面法對(duì)N-十二烷基-β-氨基丙酸鈉的制備工藝進(jìn)行了優(yōu)化,在最佳條件下合成了兩性捕收劑C12Giy,經(jīng)一次粗選可獲得磷精礦P2O5品位為28.78%、回收率為64.03%的浮選指標(biāo)。

楊婕[117]以十二胺和丙烯酸甲酯合成了兩性捕收劑SB-116,并用于四川清平磷礦浮選,試驗(yàn)對(duì)比了單反、雙反和正-反浮選3種工藝,發(fā)現(xiàn)在正-反浮選中獲得了理想指標(biāo)。SB-116在弱酸性介質(zhì)中具有良好的選擇性,該藥劑同時(shí)含有氨基和羧基官能團(tuán),能在礦物表面生成穩(wěn)定疏水的螯合物而浮出白云石和倍半氧化物,進(jìn)一步減少正浮選中未脫除的硅酸鹽礦物[118]。CAO等[119]研究了捕收劑N-十六烷酰甘氨酸(C16Gly)對(duì)氟磷灰石與白云石的選擇性,發(fā)現(xiàn)C16Gly離子與白云石表面的鈣鎂原子以雙齒方式結(jié)合,而C16Gly離子與氟磷灰石表面的鈣原子相互作用形成三叉戟結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖8),由于后者的結(jié)合要穩(wěn)定得多,導(dǎo)致藥劑在氟磷灰石表面的吸附明顯優(yōu)于白云石。

圖8 N-十六烷酰甘氨酸(C16Gly)在白云石和氟磷灰石晶體表面的吸附構(gòu)型

兩性捕收劑兼具陰離子和陽(yáng)離子捕收劑的優(yōu)點(diǎn),對(duì)硅酸鹽和倍半氧化物具有良好的分選效果,推廣應(yīng)用價(jià)值較大。當(dāng)前,在研發(fā)兩性捕收劑過(guò)程中存在合成過(guò)程復(fù)雜、生產(chǎn)成本高等問(wèn)題,未來(lái)可以結(jié)合工藝礦物學(xué)及分子設(shè)計(jì)理論等進(jìn)行優(yōu)化,開(kāi)發(fā)出工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低以及高效環(huán)保的新型兩性捕收劑。

6 結(jié)語(yǔ)

盡管我國(guó)磷礦資源儲(chǔ)量位居世界前列,但其中大多是中低品位膠磷礦,選礦難度較大、開(kāi)發(fā)利用效率較低,造成我國(guó)磷礦資源供應(yīng)相對(duì)緊張。隨著我國(guó)磷資源稟賦不斷下降和“雙碳”目標(biāo)的提出,綠色低碳和節(jié)能降耗已成為礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中的普遍共識(shí)與必然趨勢(shì),這就對(duì)浮選藥劑的綜合性能提出了更高要求。因此,必須加強(qiáng)對(duì)膠磷礦浮選藥劑的研究,篩選出更加經(jīng)濟(jì)環(huán)保、綠色高效的新型捕收劑和抑制劑,以提高我國(guó)對(duì)中低品位膠磷礦的開(kāi)發(fā)利用效率,推進(jìn)我國(guó)磷礦及磷化工產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。

目前,國(guó)內(nèi)對(duì)膠磷礦浮選的介質(zhì)調(diào)整劑、絮凝劑和起泡劑等方面的研究較少,亟需加強(qiáng)相關(guān)方面的基礎(chǔ)理論研究,以強(qiáng)化這些藥劑的應(yīng)用基礎(chǔ)。而對(duì)于抑制劑和捕收劑的開(kāi)發(fā)應(yīng)用和機(jī)理研究較多,但大部分還停留在試驗(yàn)研究階段,未能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。為此,還需強(qiáng)化對(duì)磷礦浮選抑制劑及捕收劑的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用研究,研制新型高效脫鎂、脫硅及脫倍半藥劑。對(duì)傳統(tǒng)脂肪酸類(lèi)和胺類(lèi)捕收劑進(jìn)行官能團(tuán)改性及藥劑復(fù)配,對(duì)新型生物基抑制劑及組合抑制劑進(jìn)行研究與應(yīng)用,將是磷礦浮選藥劑的發(fā)展趨勢(shì)。