方 霖，郭珍旭，劉長(zhǎng)淼，張 坤

(1.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院鄭州礦產(chǎn)綜合利用研究所，河南 鄭州 450006；2.國(guó)家非金屬礦資源綜合利用工程技術(shù)研究中心，河南 鄭州 450006)

云母礦物浮選研究進(jìn)展

方 霖1,2，郭珍旭1,2，劉長(zhǎng)淼1,2，張 坤1,2

(1.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院鄭州礦產(chǎn)綜合利用研究所，河南 鄭州 450006；2.國(guó)家非金屬礦資源綜合利用工程技術(shù)研究中心，河南 鄭州 450006)

云母是一種性能獨(dú)特的層狀鋁硅酸鹽礦物，用途十分廣泛。本文詳細(xì)分析了云母礦物的晶體結(jié)構(gòu)、表面性質(zhì)及浮選藥劑與云母的作用機(jī)理，綜述了云母浮選捕收劑和抑制劑的研究現(xiàn)狀，探討了云母浮選傳統(tǒng)工藝、新工藝和新裝備的研究進(jìn)展及實(shí)際應(yīng)用。最后提出了云母浮選存在的問(wèn)題并展望了未來(lái)的研究趨勢(shì)。

云母；浮選工藝；浮選藥劑；作用機(jī)理

云母是含鉀、鎂、鐵、鋰等元素具層狀結(jié)構(gòu)的含水鋁硅酸鹽族礦物的總稱，主要包括白云母、絹云母、黑云母、金云母、鋰云母等[1-2]。云母是一種性能獨(dú)特、價(jià)值很高的工業(yè)礦物，因其具有較高的電絕緣性，故主要用作絕緣材料。此外云母礦物在建材、地質(zhì)勘探、潤(rùn)滑、油漆、食品、化妝品等方面也有應(yīng)用，鋰云母還是提取鋰的主要礦物原料[2-4]。

選礦是提高云母品位和質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)高檔次應(yīng)用從而提升利用價(jià)值的重要前提。云母的選礦方法，一般根據(jù)礦石的礦物組成、賦存狀態(tài)和嵌布特征來(lái)確定，利用云母與礦石中其他礦物的物理化學(xué)性質(zhì)差異，從而找到一種合適的選礦工藝除雜提純，主要的選礦方法有手選、摩擦選礦、形狀選礦、浮選和風(fēng)選法等[5-6]。片狀云母通常采用手選、摩擦選礦和形狀選礦，碎云母則采用風(fēng)選、水力旋流器分選或浮選將云母與脈石分離。浮選法作為應(yīng)用最廣泛的一種選礦方法在云母的選礦中同樣占有非常重要的地位，它主要是利用礦物表面物理化學(xué)性質(zhì)的差異，在固-液-氣三相界面有選擇性地富集一種或幾種目的物料，從而實(shí)現(xiàn)與廢棄物料相分離[7]。除了把云母作為一種有用礦物加以回收外，在許多礦石中云母都是一種常見(jiàn)的脈石礦物，因此往往需要采用浮選法來(lái)除去云母類的脈石，從而達(dá)到有效選別的目的[8-12]。本文將對(duì)近年來(lái)云母浮選的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 云母浮選機(jī)理研究進(jìn)展

1.1 云母的晶體結(jié)構(gòu)和表面性質(zhì)

云母族礦物是典型的層狀硅酸鹽礦物，其基本結(jié)構(gòu)是由呈八面體配位的陽(yáng)離子層夾在兩個(gè)相同(Si，Al)O4四面體單層間所組成。其中一些Al3+類質(zhì)同象替換硅氧四面體中的Si4+，因此夾心面帶一個(gè)受單位層間陽(yáng)離子補(bǔ)償?shù)碾姾?。層間依靠十二配位的堿金屬離子互相聯(lián)系，鍵能較弱且離子具有活性。因此礦物解離后，在水溶液中表面帶有不依賴于pH值的較高的負(fù)電荷，使其在低pH值時(shí)也可使陽(yáng)離子捕收劑覆蓋在負(fù)電荷區(qū)而使礦物疏水[13-14]。

1.2 浮選藥劑與云母的作用機(jī)理研究進(jìn)展

浮選藥劑的選擇和使用是獲得良好浮選效果的關(guān)鍵，研究藥劑與礦物的作用機(jī)理不僅可以從理論角度解釋浮選現(xiàn)象，而且還能夠指導(dǎo)藥劑的選擇與合成，對(duì)浮選過(guò)程的優(yōu)化大有幫助。國(guó)內(nèi)外關(guān)于浮選藥劑與云母作用機(jī)理的研究并不多，研究主要側(cè)重于陽(yáng)離子捕收劑與云母的作用機(jī)理上。研究的方法主要有光電子能譜分析、單礦物浮選試驗(yàn)、吸附量測(cè)定、動(dòng)電位測(cè)試以及熒光測(cè)試分析等。隨著新的檢測(cè)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，原子力顯微鏡(AFM)和分子動(dòng)力學(xué)模擬方法(MD)也被應(yīng)用于這一領(lǐng)域，而且取得了一定的成果。

由于陽(yáng)離子捕收劑在云母浮選中被廣泛使用，因此關(guān)于這類捕收劑與云母作用機(jī)理的研究就相對(duì)較多，尤其是各種伯胺和季銨鹽的作用機(jī)理。Herder P C等[15]報(bào)道了采用化學(xué)分析光電子能譜(ESCA)定量分析表面活性劑在云母基面吸附的方法。Nishimura S等[16]使用平板流動(dòng)電位儀和原子力顯微鏡(AFM)研究了單鏈的表面活性劑十二烷基伯銨鹽、仲銨鹽、叔銨鹽、季銨鹽在云母底面-水界面的吸附。

劉臻等[17]通過(guò)表面接觸角測(cè)定、原子力顯微鏡(AFM)觀測(cè)、密度泛函理論(DFT)和分子動(dòng)力學(xué)模擬(MD)研究了吸附在云母表面的烷基伯胺的鏈長(zhǎng)對(duì)其疏水性的影響。研究結(jié)果表明，在單分子層吸附狀態(tài)下，吸附十八胺的云母的疏水性比吸附十二胺的云母的疏水性要強(qiáng)，且由于十八胺的臨界半膠束濃度(HMC)要遠(yuǎn)低于十二胺，十八胺更易在云母表面形成多層吸附，證明烷基伯胺的碳鏈越長(zhǎng)，其對(duì)云母表面疏水性改善的能力越強(qiáng)。分子動(dòng)力學(xué)模擬計(jì)算的結(jié)果也印證了這一結(jié)論。

YaoXu等[18]采用PCFF_層狀硅酸鹽力場(chǎng)對(duì)不同鏈長(zhǎng)的伯胺和季胺在云母(001)面上的吸附進(jìn)行了分子動(dòng)力學(xué)模擬，計(jì)算了水分子/胺離子與云母(001)面的相互作用能。計(jì)算結(jié)果顯示胺離子具有能充分阻止水化層產(chǎn)生的熱動(dòng)力學(xué)優(yōu)勢(shì)，并能保證有效浮選過(guò)程的發(fā)生。

除了陽(yáng)離子捕收劑十二胺醋酸鹽(DAA)以外，Longhua Xu等[19]還研究了陰離子捕收劑(NaOL)以及陰、陽(yáng)離子混合捕收劑(NaOL+DAA)在白云母表面的吸附機(jī)理。他們通過(guò)單礦物浮選試驗(yàn)、動(dòng)電位測(cè)試以及芘熒光測(cè)試研究了上述三種藥劑在白云母表面的吸附。浮選試驗(yàn)結(jié)果顯示，單獨(dú)使用NaOL對(duì)白云母沒(méi)有捕收作用；單獨(dú)使用DAA白云母的回收率可從80%(pH=2)降到50%(pH=11)；而NaOL+DAA可使白云母的回收率從80%(pH=2)增至90%(pH=11)。動(dòng)電位測(cè)試和芘熒光測(cè)試結(jié)果表明，白云母表面在pH 為2～12范圍內(nèi)荷負(fù)電，單一的陽(yáng)離子捕收劑可以強(qiáng)烈吸附于云母表面，而單一的陰離子捕收劑則沒(méi)有明顯的吸附現(xiàn)象。在陰陽(yáng)離子捕收劑混合體系中，共吸附效應(yīng)可以增強(qiáng)十二胺的吸附效果，原因是油酸鈉的存在降低了礦物表面與胺離子之間的靜電斥力并增強(qiáng)了尾部的疏水建。分子動(dòng)力學(xué)模擬的結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果相吻合。

R.K.Rath和S.Subramanian為研究抑制劑與云母的作用機(jī)理提供了參考。他們綜合運(yùn)用了吸附量測(cè)定、單礦物浮選試驗(yàn)、動(dòng)電位測(cè)試、場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡分析(EDAX)、溶解試驗(yàn)和共沉淀試驗(yàn)等多種手段對(duì)多糖類大分子抑制劑古爾膠在黑云母表面的吸附進(jìn)行了詳盡的研究。結(jié)果表明：古爾膠在黑云母表面的吸附量隨著pH值的升高而升高，吸附等溫線符合Langmuir吸附方程，吸附過(guò)程受氫鍵以及古爾膠與黑云母表面的金屬離子羥基絡(luò)合物基團(tuán)之間的化學(xué)反應(yīng)支配[8]。

2 云母浮選藥劑研究進(jìn)展

2.1 捕收劑

在不同的礦漿pH值下，云母浮選所用的捕收劑也不相同。在酸性條件下，陽(yáng)離子捕收劑是有效的藥劑，如長(zhǎng)碳鏈的醋酸胺之類，常用的有十二胺和椰油胺等。在堿性條件下，則需要聯(lián)合使用陰、陽(yáng)離子捕收劑，實(shí)踐中常用長(zhǎng)碳鏈的醋酸胺類陽(yáng)離子捕收劑和脂肪酸類陰離子捕收劑[20-21]。常規(guī)的捕收劑如十二胺在浮選云母時(shí)，泡沫較長(zhǎng)時(shí)間難以破裂而且容易發(fā)粘，從而造成耗水量和藥劑用量增大。為了解決這一問(wèn)題，鄧海波等通過(guò)單礦物浮選試驗(yàn)研究了十二胺和3種季銨鹽捕收劑十二烷基三甲基氯化銨(1231)、十四烷基三甲基氯化銨(1431)、十六烷基三甲基氯化銨(1631)對(duì)白云母、金云母和鋰云母浮選行為的影響，通過(guò)親水-疏水平衡值(HLB)分析比較了4種捕收劑的捕收能力和溶解度，采用二相泡沫試驗(yàn)方法比較了4種捕收劑的起泡性和泡沫的穩(wěn)定性。綜合考慮，1431可以作為浮選鋰云母和金云母的有效捕收劑[2]。此外一些新合成的捕收劑也逐漸應(yīng)用于云母的浮選當(dāng)中，比如文獻(xiàn)中報(bào)道的絹云母新型捕收劑3ACH和ACH-B[22-24]。

在處理某些云母礦石時(shí)，使用單一的捕收劑往往不能得到很好的浮選指標(biāo)，因此研究人員針對(duì)捕收劑的組合做了一些研究。何桂春等[25]以宜春鉭鈮礦重選尾礦中的鋰云母為研究對(duì)象，開(kāi)展組合捕收劑浮選鋰云母的試驗(yàn)研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)自配藥劑LZ-00與椰油胺以質(zhì)量比2:1組合浮選鋰云母時(shí)指標(biāo)最好。黃萬(wàn)撫等[26]用新藥劑HT選鋰劑+有機(jī)胺代替原來(lái)的HCl+有機(jī)胺來(lái)回收某鉭鈮礦中的鋰云母，精礦品位和回收率均有所提高。劉淑賢和魏少波[27]針對(duì)某石墨尾礦中的絹云母，以十二胺和柴油為捕收劑，經(jīng)一次粗選一次掃選四次精選后，可得到絹云母精礦。

2.2 抑制劑

抑制劑主要分為脈石礦物抑制劑和云母礦物抑制劑。目前針對(duì)脈石礦物的抑制劑研究較多。在酸性陽(yáng)離子捕收劑浮選工藝中，硫酸的作用除了控制pH值外還可以抑制石英[21]。淀粉對(duì)所有的硅酸鹽礦物都有不同程度的抑制作用，在酸性條件下淀粉對(duì)架狀結(jié)構(gòu)的石英抑制作用最強(qiáng)，對(duì)架狀結(jié)構(gòu)中的長(zhǎng)石類礦物的抑制作用次之，對(duì)層狀結(jié)構(gòu)及雙鏈結(jié)構(gòu)礦物的抑制作用很差[14]，故淀粉也可作為浮選絹云母時(shí)脈石礦物的抑制劑[27]。在堿性陰、陽(yáng)離子捕收劑浮選工藝中，常用碳酸鈉和木質(zhì)磺酸鈣抑制脈石[20]。水玻璃作為使用最廣泛的一種硅質(zhì)脈石抑制劑，在云母浮選中也有應(yīng)用[28]。近來(lái)一些文獻(xiàn)中也報(bào)道了幾種新型脈石抑制劑，如在絹云母浮選時(shí)用到的F-1、F-Y等[22-24]。云母礦物的抑制劑主要用在某些云母作為脈石的場(chǎng)合，目前國(guó)內(nèi)外對(duì)此研究較少，有文獻(xiàn)報(bào)道大分子量的有機(jī)抑制劑如古爾膠、羧甲基纖維素(CMC)可以有效抑制云母礦物[8]。

3 云母浮選工藝研究進(jìn)展

3.1 云母浮選的影響因素

影響浮選工藝過(guò)程的因素很多，可以歸納為以下幾個(gè)方面：①礦物的物質(zhì)組成和化學(xué)組成；②礦漿制備；③浮選藥劑制度；④浮選機(jī)所造成的工作條件；⑤浮選工藝流程[29]。而在云母浮選中影響較大的因素則包括原礦粒度組成、礦漿pH值以及脈石礦物的組成等。近年來(lái)，研究人員針對(duì)其他一些影響云母浮選的因素，如磨礦介質(zhì)、礦漿中的金屬陽(yáng)離子也進(jìn)行了一些研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)以上因素的不同會(huì)對(duì)云母浮選起到活化或抑制作用。

紀(jì)國(guó)平和張迎棋[30]研究了鐵介質(zhì)磨礦對(duì)云母浮選的影響，浮選試驗(yàn)結(jié)果表明：在同樣的浮選條件下，用瓷磨機(jī)磨礦，云母精礦品位和回收率均遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于用鋼棒磨機(jī)磨礦的浮選結(jié)果。導(dǎo)致這種結(jié)果的原因，不僅是鐵離子對(duì)云母的抑制作用和對(duì)非目的礦物的活化作用，而且還存在非目的礦物的礦泥對(duì)云母的吸附作用，磁選試驗(yàn)結(jié)果和沉降試驗(yàn)結(jié)果均驗(yàn)證了這種吸附作用的存在。

劉方和孫傳堯研究了調(diào)整劑金屬陽(yáng)離子與油酸鈉、十二胺的添加順序?qū)杷猁}礦物浮選的影響。研究發(fā)現(xiàn)：在油酸鈉浮選體系中，先添加Fe3+能顯著活化云母的浮選，后添加Fe3+對(duì)云母浮選的活化作用弱于先添加；先添加或后添加Al3+均對(duì)云母浮選有很好的活化作用；先添加Pb2+對(duì)云母浮選有較強(qiáng)的活化作用，后添加Pb2+對(duì)云母浮選的活化作用弱于先添加；先后添加Cu2+對(duì)云母的浮選都有程度不等的活化作用，但先添加對(duì)云母浮選的活化作用略強(qiáng)。而在十二胺浮選體系中，F(xiàn)e3+、Al3+、Pb2+、Cu2+與十二胺的添加順序?qū)υ颇父∵x基本沒(méi)有影響[31-32]。何小民等[9]研究了Al3+、Fe3+、Ca2+、Mg2+及四種離子的組合對(duì)紅柱石和絹云母可浮性的影響，結(jié)果表明：金屬離子組合在整個(gè)試驗(yàn)pH范圍內(nèi)對(duì)紅柱石、絹云母有抑制作用。

3.2 云母浮選工藝

3.2.1 云母浮選常規(guī)工藝

云母浮選的常規(guī)方法有酸性陽(yáng)離子法、堿性陰、陽(yáng)離子法以及二者聯(lián)合浮選法?，F(xiàn)在應(yīng)用比較廣泛的工藝很多也是在這幾種常規(guī)工藝基礎(chǔ)上改造和優(yōu)化而來(lái)的。酸性陽(yáng)離子法是回收粗粒云母的有效方法，回收的粒度上限可達(dá)14目，但是礦石必須預(yù)先脫泥。這一方法包括用硫酸調(diào)和礦漿(固體濃度40%～45%)和用捕收劑浮出云母兩步，當(dāng)?shù)V漿pH值為4時(shí)，浮選效果最好。堿性陰、陽(yáng)離子浮選法是在有礦泥存在時(shí)回收云母的有效方法，礦石也須預(yù)先脫泥以除去粘性礦物，此方法的回收粒度上限可達(dá)20目。本法包括用碳酸鈉和木質(zhì)磺酸鈣調(diào)和礦漿(固體濃度40%～45%)和用陰、陽(yáng)離子捕收劑浮出云母，當(dāng)pH值為8.0～10.5時(shí)云母的回收率最高。聯(lián)合浮選法即將以上兩種方法聯(lián)合應(yīng)用于云母浮選[5，20-21，33]。

3.2.2 云母浮選的實(shí)際應(yīng)用

在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，需要根據(jù)實(shí)際礦石的性質(zhì)和特點(diǎn)，確定初步的工藝流程，并通過(guò)一系列的條件試驗(yàn)對(duì)流程加以豐富和優(yōu)化，以獲得最優(yōu)化的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。在生產(chǎn)實(shí)踐中，浮選法主要用于碎云母和細(xì)粒云母的回收，尤其是尾礦中的云母資源。

銀山鉛鋅礦尾礦中的主要礦物為絹云母和石英，絹云母粒度細(xì)、與脈石礦物密度差異小且無(wú)磁性，針對(duì)此種礦石特點(diǎn)，蘇敏和陳建文采用浮選工藝分離富集絹云母，經(jīng)過(guò)大量的條件試驗(yàn)，最終確定以3ACH為絹云母捕收劑、F-1為脈石礦物抑制劑，經(jīng)一次粗選四次精選可以獲得絹云母一級(jí)品[22]。

王巧玲和曾光明[24]對(duì)東北某選金尾礦進(jìn)行了綜合利用試驗(yàn)研究。該尾礦主要礦物組成為絹云母、黃鐵礦和石英，其中最具回收價(jià)值的礦物為絹云母和黃鐵礦。對(duì)此尾礦先浮硫、后浮云母，選用自制藥劑ACH-B及F-Y分別作為浮選絹云母的捕收劑和抑制劑，采用一粗一掃二精的流程可獲得硫精礦和三種絹云母精礦產(chǎn)品。

于蕾和易發(fā)成[34]對(duì)山東某金尾礦中的絹云母進(jìn)行了回收試驗(yàn)研究。尾礦中的主要礦物組分和含量為：石英31%，長(zhǎng)石48%，絹云母18%。針對(duì)此尾礦特點(diǎn)，作者采用酸性介質(zhì)中陽(yáng)離子捕收劑浮選法，對(duì)比了直接浮選、尾礦研磨后進(jìn)行一次浮選并提純、尾礦研磨后進(jìn)行二次浮選三種方案。結(jié)果表明：尾礦經(jīng)過(guò)二次浮選，絹云母產(chǎn)率為5%，精礦中絹云母含量達(dá)到91%。

呂子虎等[35]以江西某鉭鈮礦的副產(chǎn)品鐵鋰云母為研究對(duì)象，對(duì)比了磁選、浮選等不同工藝的產(chǎn)品質(zhì)量。最終采用磨礦-浮選流程，通過(guò)磨礦細(xì)度、藥劑用量等條件的優(yōu)化試驗(yàn)，可獲得含Li2O 2.45%、Rb2O 0.81%，回收率56.08%的鐵鋰云母精礦產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了該資源的綜合利用。

張乾偉等[36]以遼寧某鉬礦選礦廠尾礦產(chǎn)品為研究對(duì)象，利用浮選方法分選出金云母精礦，經(jīng)過(guò)一次精選、一次掃選即可實(shí)現(xiàn)精選金云母回收率40%、K2O品位9.5%以上，掃選金云母回收率20%、K2O品位7.0%以上的指標(biāo)。

某選鐵尾礦的云母含量為20.34%，具有工業(yè)回收價(jià)值，為此進(jìn)行了云母回收試驗(yàn)。經(jīng)試驗(yàn)研究采用脫泥-堿性浮選工藝，最終試驗(yàn)獲得了產(chǎn)率在10%左右，K2O品位7.93%，云母含量96%以上的高純度云母[37]。

3.2.3 聯(lián)合流程分選云母

針對(duì)原礦性質(zhì)復(fù)雜的云母礦石，有時(shí)需要采用浮選和其他選礦工藝相結(jié)合的方法來(lái)達(dá)到有用礦物綜合利用的目的。李永聰[38]在對(duì)靈壽碎云母礦風(fēng)選尾礦進(jìn)行了再選試驗(yàn)研究時(shí)，采用先脫泥，再搖床重選回收云母，磁選回收鐵礦物，最后浮選分離長(zhǎng)石和石英的流程，得到了產(chǎn)率為27%的白云母精礦，并可得到石英、長(zhǎng)石、磁鐵礦和鋯石精礦等產(chǎn)品。

李永聰和米麗平[39]以靈壽魯柏山和小文山的碎云母風(fēng)選尾礦為研究對(duì)象，通過(guò)多種條件試驗(yàn)和流程對(duì)比試驗(yàn)，最終確定了原礦棒磨-篩分-脫泥-磁選-搖床重選-浮選的工藝流程，可以從中分選出云母、長(zhǎng)石、石英和鈦赤鐵礦等四種合格精礦產(chǎn)品，尾礦利用率達(dá)到了85%以上，實(shí)現(xiàn)了二次資源的綜合利用。

河南某白云母礦中的主要礦物為白云母、黑云母和石英，并含有少量的磁鐵礦、長(zhǎng)石和電氣石等。陸康等[40]針對(duì)該礦石特點(diǎn)，在-0.074mm占50.20%的磨礦細(xì)度下，首先通過(guò)高梯度強(qiáng)磁選去除黑云母、磁鐵礦和電氣石等含鐵雜質(zhì)，然后在pH=3的酸性條件下用十二胺將白云母與石英、長(zhǎng)石等分離，最終可獲得白云母含量70.75%、Fe2O3含量5.10%的白云母精礦。

川西地區(qū)某云母花崗偉晶巖中的主要礦物為白云母、長(zhǎng)石、石英和少量的黑云母，采用篩分-風(fēng)選的方式選別出云母精礦后，用弱磁選除去機(jī)械鐵，再用浮選工藝可分別獲得碎云母精礦、長(zhǎng)石精礦，并可綜合回收石英[41]。

張明和蔣蔚華[42]對(duì)安徽滁州的絹云母進(jìn)行了選礦試驗(yàn)，根據(jù)其礦物組成特性，采用分級(jí)除砂提純、浮選可得到品位大于96%的絹云母精礦，再經(jīng)漂白除鐵、剝片機(jī)磨剝可得到800～1250目、白度86%的絹云母粉。

3.2.4 新型浮選工藝和新裝備的應(yīng)用

隨著浮選理論研究和裝備研制的逐步發(fā)展，為了更好地適應(yīng)礦石的特殊性質(zhì)，一些新型的浮選技術(shù)和裝備也被應(yīng)用于云母浮選中，并同樣取得了很好的效果。有別于傳統(tǒng)的泡沫浮選，疏水聚團(tuán)浮選可以明顯提高礦物表面疏水程度，該技術(shù)將表面活性劑、中性油與礦物在高速條件下攪拌，表面活化及剪切聚團(tuán)混合作用，使目的礦物粒徑增大，形成聚團(tuán)，并且疏水程度增大，造成浮游性增強(qiáng)，浮選回收率可明顯提高。羅琳運(yùn)用該技術(shù)提純河北某金礦伴生圍巖中的絹云母，當(dāng)原礦絹云母含量為20%時(shí)，可獲得云母含量80.08%、回收率43.16%的絹云母精礦，較常規(guī)浮選回收率提高10.74%[43]。

曾細(xì)龍[23]以山東某選金尾礦為研究對(duì)象，進(jìn)行了回收其中絹云母的試驗(yàn)研究，采用的原則流程是首先分級(jí)并回收其中的有價(jià)金屬元素，然后采用螺旋分級(jí)拋去+0.038mm粒級(jí)的粗砂，再對(duì)分級(jí)后的細(xì)泥產(chǎn)物進(jìn)行浮選試驗(yàn)。由于這部分的細(xì)泥平均粒徑低于常規(guī)浮選的粒度下限，且絹云母與脈石的可浮性接近，故采用超細(xì)疏水絮團(tuán)浮選的方法來(lái)選別絹云母，以自制藥劑3ACH為絹云母捕收劑、F-1為脈石抑制劑，可使絹云母礦粒聚集、粘著，形成絮團(tuán)進(jìn)入泡沫層，從而得到不同等級(jí)的絹云母精礦。

李玉紅等[44]利用充填式靜態(tài)浮選柱從靈壽碎云母礦尾礦中回收云母，在磨礦細(xì)度為-200目占50%，捕收劑十二胺用量250 g/t，硫酸調(diào)節(jié)礦漿pH為3～4的浮選條件下，浮選柱最優(yōu)參數(shù)為給礦速率5 kg/h，泡沫層厚度1 m，沖洗水流量為6 L/h，下步補(bǔ)加水為30 L/h，充氣速率為0.11 m3/h。按以上最優(yōu)條件進(jìn)行試驗(yàn)，并與常規(guī)浮選機(jī)進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明利用充填式浮選柱浮選碎云母尾礦，經(jīng)一次選別即可獲得云母含量為98.54%、回收率為91.42%的優(yōu)質(zhì)云母精礦，超過(guò)了采用機(jī)械攪拌式浮選機(jī)一粗三掃三精流程的浮選指標(biāo)。

3.3 云母類脈石礦物的浮選分離

云母作為一種分布廣泛的造巖礦物，經(jīng)常以脈石礦物伴生于各種礦產(chǎn)資源中，故常需要用浮選方法使有用礦物與其分離。方和平等[10]對(duì)夕線石和白云母的浮選分離進(jìn)行了研究。首先通過(guò)單礦物浮選試驗(yàn)和表面動(dòng)電位測(cè)試研究了兩種礦物的可浮性與表面電性，然后又進(jìn)行了不同藥劑制度下的人工混合礦的浮選分離試驗(yàn)。結(jié)果顯示，采用陽(yáng)離子捕收劑月桂胺或者陰離子捕收劑IM與月桂酸混合用藥均可實(shí)現(xiàn)矽線石與白云母人工混合礦的有效分離。

伍喜慶等[11]針對(duì)某含有大量金云母的螢石礦，研究了螢石與金云母的浮選分離。通過(guò)螢石和金云母純礦物浮選試驗(yàn)，考察了捕收劑油酸鈉和難免離子Ca2+、Mg2+、Fe3+、Al3+對(duì)螢石和金云母浮選行為的影響，并通過(guò)人工混合礦和實(shí)際礦石浮選試驗(yàn)對(duì)以上結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。

張開(kāi)永[12]研究了陰陽(yáng)離子混合捕收劑在硅線石與云母浮選分離中的應(yīng)用，確定了混合捕收劑的配比、總用量和pH值，并對(duì)混合捕收劑在兩種礦物上的吸附方式進(jìn)行了分析。所使用的陰陽(yáng)離子捕收劑分別是石油磺酸鈉和十二胺，通過(guò)條件試驗(yàn)確定了石油磺酸鈉和十二胺的配比為3∶1，確定了混合捕收劑的總用量為2.0 mg/g，有效分離的pH值區(qū)間為4～5，光電子能譜(ESCA)研究表明，混合捕收劑在硅灰石表面發(fā)生了化學(xué)吸附，而在白云母表面則發(fā)生了物理吸附。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著優(yōu)質(zhì)片狀云母資源的開(kāi)發(fā)殆盡，傳統(tǒng)的風(fēng)選和機(jī)械選礦工藝的應(yīng)用范圍勢(shì)必將逐漸縮小，而浮選因其優(yōu)良的適應(yīng)性和選別效果必將在云母選礦領(lǐng)域占有更加重要的地位。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外的選礦工作者在云母浮選領(lǐng)域進(jìn)行了許多有意義的工作，并取得了一系列成果，如浮選新工藝、新藥劑的開(kāi)發(fā)以及基礎(chǔ)理論方面的研究工作。

但是，目前仍有一些問(wèn)題亟待解決：①目前云母的浮選大多在酸性條件或堿性條件下進(jìn)行，這對(duì)選礦尾水處理及設(shè)備都提出了很高的要求，缺乏在近中性條件下浮選云母的工藝；②對(duì)云母浮選基礎(chǔ)理論研究重視程度不夠，一些常見(jiàn)的捕收劑和抑制劑與云母的作用機(jī)理仍不清楚。在今后的研究中，應(yīng)加強(qiáng)運(yùn)用先進(jìn)的分析測(cè)試手段來(lái)研究藥劑與云母的作用機(jī)理，特別是調(diào)整劑的作用機(jī)理；加強(qiáng)分子動(dòng)力學(xué)模擬的應(yīng)用范圍，以模擬計(jì)算來(lái)部分代替試驗(yàn)研究。此外，組合藥劑的使用、聯(lián)合選礦流程的應(yīng)用以及新藥劑、新裝備的開(kāi)發(fā)也是未來(lái)云母浮選中十分有意義的研究方向。

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Research progress of mica flotation

FANG Lin1，2，GUO Zhen-xu1，2，LIU Chang-miao1，2，ZHANG Kun1，2

(1.Zhengzhou Institute of Multipurpose Utilization of Mineral Resources，Chinese Academy of Geological Sciences，Zhengzhou 450006，China；2.National Engineering Research Center for Multipurpose Utilization ofNon-metallic Mineral Resources，Zhengzhou 450006，China)

Mica is a kind of phyllosilicate mineral with unique properties.By introducing the crystal structure，and surface properties of mica，the mechanism between flotation reagents and mica mineral was discussed in detail.Then the development situation of mica flotation reagents was summarized from the aspects of collectors and depressants.Furthermore，the research progress of mica flotation process was reviewed and applications of traditional process，new technology and equipment were introduced through a series of examples.At last，the existed problems and research trend of mica flotation were also discussed briefly.

mica；flotation process；flotation reagents；mechanism

2014-05-20

國(guó)土資源部地質(zhì)礦產(chǎn)評(píng)價(jià)專項(xiàng)項(xiàng)目資助(編號(hào)：NO.12120113088200)；國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目資助(編號(hào)：U1304519)；中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局百名青年地質(zhì)英才培養(yǎng)計(jì)劃資助

方霖(1989-)，男，漢族，河南商丘人，碩士研究生，研究方向?yàn)榈V產(chǎn)資源綜合利用。E-mail：franc2009@126.com。

郭珍旭(1965- )，男，河南平頂山人，研究員，主要從事選礦技術(shù)與管理工作。E-mail：guozhenxu@126.com。

TD923+.14

A

1004-4051(2015)03-0131-06