劉 方,孫傳堯

(1.東北大學(xué)資源與土木工程學(xué)院,遼寧沈陽110004;2.北京礦冶研究總院,北京100044)

在浮選過程中,一般先添加調(diào)整劑后添加捕收劑,對礦物表面產(chǎn)生不同的選擇性,進而使礦物分離。但有研究表明[1-2],捕收劑和調(diào)整劑添加順序的不同,會對浮選結(jié)果產(chǎn)生影響,進而影響礦物分選的選擇性。本文選取典型的硅酸鹽礦物及脈石礦物石英作為研究對象,采用十二胺作為捕收劑,探討了無機陰離子與捕收劑不同添加順序?qū)杷猁}礦物浮選的影響。

1 試驗

1.1 試驗原料及制備

試驗純礦樣選取五大類硅酸鹽礦物中的典型礦物石榴子石、綠柱石、鋰輝石、角閃石、白云母和長石及脈石礦物石英。礦樣經(jīng)過揀選,選取結(jié)晶度好,純度高的塊礦,進行破碎,篩分出-2mm部分,然后用瓷球磨磨礦,篩分出-0.074+0.038mm和-0.038mm兩個級別的產(chǎn)品,其中-0.074mm+0.038部分作為試驗與檢測用礦樣。所用的樣品在制備過程及保存過程中避免污染,制備后的礦樣放置于磨口瓶保存。

試驗用礦樣來源及光學(xué)顯微鏡下鑒定純度,如表1所示。

所用礦樣經(jīng) X光電子能譜測定。結(jié)果表明,礦物表面非常純凈,含雜量極少。

1.2 試驗方案

試驗在XFG型掛槽式浮選機中進行。有機玻璃掛槽容積為30 mL,葉輪轉(zhuǎn)速為1570 r/min,試驗溫度為室溫。

單礦物試驗時,每次稱取2.0 g礦樣放入浮選槽中,加30 m l去離子水,攪拌2 min,改變調(diào)整劑和捕收劑添加順序,每次加藥后攪拌2min,然后浮選8min。泡沫產(chǎn)品烘干、稱重并計算回收率。實驗流程如圖1所示。

表1 試驗用礦樣

圖1 浮選試驗流程

2 試驗內(nèi)容

2.1 十二胺用量試驗

十二胺是實驗室硅酸鹽礦物浮選中最常用的陽離子捕收劑。十二胺作為捕收劑時,不同硅酸鹽礦物的可浮性如圖2所示。

圖2 十二胺用量對硅酸鹽礦物可浮性的影響

由圖2可知,用十二胺作捕收劑時,硅酸鹽礦物均有很好的可浮性。綜合考慮選定十二胺用量為30mg/L。

2.2 Na2 SiO3對硅酸鹽礦物浮選的影響

十二胺作為捕收劑時,Na2SiO3不同添加順序?qū)杷猁}礦物浮選的影響如圖3所示。

十二胺作為捕收劑時,Na2SiO3在前添加對石榴子石、綠柱石、長石和石英浮選有一定的抑制作用,對云母浮選基本沒有影響,對鋰輝石和角閃石浮選有很好的抑制作用;Na2SiO3在后添加對石榴子石、綠柱石、長石和石英浮選有一定的抑制作用,對云母浮選基本沒有影響,對鋰輝石和角閃石浮選有很好的抑制作用;Na2SiO3在前添加對石榴子石、綠柱石、長石、石英、鋰輝石和角閃石浮選的抑制作用均弱于在后添加對礦物浮選的抑制作用。

2.3 NaF對硅酸鹽礦物浮選的影響

十二胺作為捕收劑時,NaF不同添加順序?qū)杷猁}礦物浮選的影響如圖4所示。

由圖4可知,十二胺作為捕收劑時,NaF的添加及其不同添加順序?qū)κ褡邮?、綠柱石、云母、長石、石英和角閃石浮選基本沒有影響;NaF的添加對鋰輝石浮選略有抑制效果,其不同添加順序?qū)︿囕x石浮選的抑制作用基本相同。

2.4 Na2 S對硅酸鹽礦物浮選的影響

十二胺作為捕收劑時,Na2S不同添加順序?qū)杷猁}礦物浮選的影響如圖5所示。

十二胺作為捕收劑時,Na2S在前添加對石榴子石、綠柱石、長石和石英浮選有一定的抑制作用,對云母浮選基本沒有影響,對鋰輝石和角閃石浮選有很好的抑制作用;Na2S在后添加對石榴子石、綠柱石、長石和石英浮選有一定的抑制作用,對云母浮選基本沒有影響,對鋰輝石和角閃石浮選有很好的抑制作用;Na2S在前添加對石榴子石、綠柱石和石英浮選的抑制作用強于在后添加對礦物浮選的抑制作用,Na2S在前添加對鋰輝石和角閃石浮選的抑制作用弱于在后添加對礦物浮選的抑制作用。

2.5 (NaPO3)6對硅酸鹽礦物浮選的影響

十二胺作為捕收劑時,(NaPO3)6不同添加順序?qū)杷猁}礦物浮選的影響如圖6所示。

十二胺作為捕收劑時,(NaPO3)6在前添加對石榴子石、綠柱石、云母、長石、石英、鋰輝石和角閃石浮選有很好的抑制作用;(NaPO3)6在后添加對石榴子石、綠柱石、云母、長石、石英、鋰輝石和角閃石浮選有很好的抑制作用; (Na-PO3)6在前添加對石榴子石、綠柱石、長石和石英浮選的抑制作用略好于在后添加對這些礦物浮選的抑制作用,(NaPO3)6在前添加對云母浮選的抑制作用遠好于在后添加對這些礦物浮選的抑制作用,(NaPO3)6在前添加對鋰輝石和角閃石浮選的抑制作用略弱于在后添加對這些礦物浮選的抑制作用。

圖3 Na2 SiO3對硅酸鹽礦物浮選行為的影響

圖4 NaF對硅酸鹽礦物浮選行為的影響

圖5 Na2 S對硅酸鹽礦物浮選行為的影響

圖6 (NaPO3)6對硅酸鹽礦物浮選行為的影響

3 小結(jié)

十二胺作為捕收劑時,Na2SiO3在前添加對硅酸鹽礦物浮選有一定的抑制作用,Na2SiO3在后添加能增強對硅酸鹽礦物浮選的抑制作用;NaF的添加及其不同添加順序?qū)杷猁}礦物浮選基本沒有影響;Na2S在前添加對硅酸鹽礦物浮選有一定的抑制作用,Na2S在后添加減弱了對石榴子石、綠柱石和石英浮選的抑制效果,Na2S在后添加則增強對長石、鋰輝石和角閃石浮選的抑制效果;(NaPO3)6在前添加對硅酸鹽礦物浮選有很好的抑制作用,六偏磷酸鈉在后添加能極大地消弱對云母浮選的抑制效果,而對其他幾種硅酸鹽礦物,六偏磷酸鈉在后添加僅能微弱地增強或削弱對浮選的抑制作用。

[1] 姜廣大,王常任,李艷軍.石油磺酸鈉浮選鐵礦工業(yè)試驗中的幾個問題分析 [J].金屬礦山,2004,10(增):364-367.

[2] A·布爾頓,等.用聚丙烯酰胺聚合物選擇性抑制黃鐵礦[J].國外金屬礦選礦,2001(3):36-38.