王紀(jì)鎮(zhèn)，印萬(wàn)忠，孫忠梅

?

方解石和六偏磷酸鈉對(duì)白鎢礦浮選的協(xié)同抑制作用及機(jī)理

王紀(jì)鎮(zhèn)1, 2，印萬(wàn)忠2，孫忠梅3

(1. 西安科技大學(xué) 化學(xué)與化工學(xué)院，西安 710054；2. 東北大學(xué) 資源與土木工程學(xué)院，沈陽(yáng) 110819；3. 低品位難處理黃金資源綜合利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上杭 364200)

通過(guò)浮選試驗(yàn)、離子濃度測(cè)定、動(dòng)電位測(cè)定和理論計(jì)算等方法研究了方解石和六偏磷酸鈉對(duì)白鎢礦浮選的影響。結(jié)果表明：六偏磷酸鈉與方解石存在協(xié)同作用，可強(qiáng)化六偏磷酸鈉對(duì)白鎢礦的抑制作用；方解石主要通過(guò)鈣離子強(qiáng)化六偏磷酸鈉對(duì)白鎢礦的抑制作用，碳酸根離子不影響六偏磷酸鈉的抑制性能，過(guò)量碳酸根離子的存在反而能夠減弱方解石和六偏磷酸鈉對(duì)白鎢礦的協(xié)同抑制作用。機(jī)理研究表明，方解石表面的鈣離子在六偏磷酸鈉的作用下可解吸至溶液中，增加溶液中的鈣離子濃度，使六偏磷酸鈉對(duì)白鎢礦浮選的抑制作用增強(qiáng)。

白鎢礦；方解石；六偏磷酸鈉；鈣離子；浮選

白鎢礦是鎢的主要來(lái)源之一，經(jīng)常與方解石、螢石等含鈣脈石礦物共生。浮選是回收富集白鎢礦重要方法[1?3]。白鎢礦浮選主要的捕收劑為羧酸類捕收劑及其衍生物[4?5]。然而，由于白鎢礦與含鈣脈石礦物表面性質(zhì)相近，導(dǎo)致難以實(shí)現(xiàn)這些礦物的分離。高效捕收劑以及選擇性好的抑制劑是白鎢礦浮選的研究重 點(diǎn)[6?7]。白鎢礦與含鈣礦物捕收劑的研究已有較多報(bào)道，如陰離子型組合捕收劑[8]，陰陽(yáng)離子型組合捕收劑[9]以及新型陽(yáng)離子捕收劑[10?11]。白鎢礦與含鈣脈石礦物分離的抑制劑為硅酸鈉、水玻璃以及改性水玻 璃[12?13]，以及選擇性較強(qiáng)的有機(jī)抑制劑，如腐殖酸 鈉[14]、聚丙烯酸鈉[15]、海藻鈉[16]等。

研究表明，六偏磷酸鈉可強(qiáng)烈抑制方解石[17?20]，且對(duì)方解石的抑制作用明顯強(qiáng)于白鎢礦[17]。然而，鹽類礦物之間存在相互作用，溶解組分會(huì)影響藥劑與礦物之間的作用，進(jìn)而影響藥劑的選擇性[16, 19?22]。目前關(guān)于白鎢礦與方解石之間的相互作用機(jī)制有以下兩種觀點(diǎn)：一種是認(rèn)為方解石溶解的碳酸根離子與白鎢礦表面的鎢酸根離子發(fā)生置換反應(yīng)，引起表面轉(zhuǎn)化，導(dǎo)致分選困難[16, 23]；另一種觀點(diǎn)是認(rèn)為方解石的溶解度較大，增加了溶液中鈣離子濃度，進(jìn)而影響白鎢礦回收率[24]。

如前所述，目前白鎢礦浮選的研究主要集中于浮選藥劑，但是礦物之間的作用影響浮選藥劑性能，且關(guān)于該方面的研究報(bào)道較少，觀點(diǎn)不一，開展該方面的研究不僅有利于實(shí)現(xiàn)白鎢礦與方解石的浮選分離，而且對(duì)浮選藥劑的研究起到互補(bǔ)作用?；诖?，本文作者研究方解石和六偏磷酸鈉對(duì)白鎢礦浮選的抑制作用，通過(guò)研究方解石溶解所產(chǎn)生的鈣離子和碳酸根離子對(duì)六偏磷酸鈉抑制性能的影響，得出方解石和六偏磷酸鈉對(duì)白鎢礦的協(xié)同抑制機(jī)制。該研究成果對(duì)白鎢礦與方解石浮選分離研究具有一定指導(dǎo)意義。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 礦物與藥劑

白鎢礦單礦物樣品取自云南省某白鎢礦選礦廠，方解石單礦物樣品取自湖南省長(zhǎng)沙礦石粉廠，均為結(jié)晶良好的塊狀礦物，手撿出塊狀固體。取回的塊礦樣品經(jīng)手碎后，手選出純度較高、結(jié)晶形態(tài)較好的樣品，經(jīng)過(guò)再破碎、瓷球球磨后使用標(biāo)準(zhǔn)篩干篩至粒徑小于106 μm，經(jīng)去離子水沖洗并烘干后，置于磨口瓶中備用。兩種礦物樣品的X射線粉晶衍射分析與化學(xué)成分分析結(jié)果表明所有樣品均為高純度樣品，符合單礦物試驗(yàn)的要求。

試驗(yàn)所用pH調(diào)整劑為HCl和NaOH，油酸鈉(NaOL)、六偏磷酸鈉、碳酸鈉以及氯化鈣為化學(xué)純，實(shí)驗(yàn)用水為一次蒸餾水。

表1 白鎢礦與方解石的化學(xué)成分

1.2 浮選試驗(yàn)

純礦物浮選試驗(yàn)在40 mL的XFG型掛槽式浮選機(jī)(轉(zhuǎn)速為1900 r/min)中進(jìn)行，每次取2.0 g礦樣，加入30 mL去離子水，調(diào)漿1 min后，用HCl或NaOH調(diào)節(jié)pH值，攪拌2 min并記錄pH值，然后依次加入調(diào)整劑，加入調(diào)整劑后用HCl/NaOH調(diào)節(jié)礦漿pH值，確保調(diào)整劑對(duì)礦漿pH值影響不明顯，最后加入捕收劑以及起泡劑，若pH值變化明顯，用HCl/NaOH調(diào)節(jié)礦漿pH值至未加捕收劑之前的pH值，攪拌2 min，浮選5 min，泡沫產(chǎn)品和槽內(nèi)產(chǎn)品分別烘干、稱量、化驗(yàn)、計(jì)算回收率。

1.3 動(dòng)電位測(cè)定和溶解度測(cè)定

將礦樣磨至粒度小于5 μm，每次取100 mg置于燒杯中，加50 mL去離子水，加入相應(yīng)藥劑后，用HCl或NaOH調(diào)節(jié)pH值，用玻璃棒攪拌一定時(shí)間后，吸取少量均勻溶液采用Nano ZS?90 Zeta分析儀測(cè)量礦物表面動(dòng)電位，每個(gè)結(jié)果取3次動(dòng)電位值的平均值。

試驗(yàn)采用型號(hào)為Prodigy XP的電感耦合等離子光譜發(fā)生儀(ICP)測(cè)定溶液中的鈣離子的濃度。

2 結(jié)果與討論

2.1 方解石與六偏磷酸鈉的協(xié)同抑制作用對(duì)白鎢礦浮選的影響

六偏磷酸鈉(SH)對(duì)白鎢礦浮選回收率的影響如圖1所示。由圖1可知，隨著礦漿pH值增加，六偏磷酸鈉對(duì)白鎢礦的抑制作用作用減弱，當(dāng)pH=11.0時(shí)，六偏磷酸鈉對(duì)白鎢礦的抑制作用消失，然而當(dāng)方解石和六偏磷酸鈉同時(shí)存在時(shí)，白鎢礦回收率均較低。

圖1 不同礦漿pH值時(shí)六偏磷酸鈉(SH)對(duì)白鎢礦回收率的影響

油酸鈉用量對(duì)白鎢礦回收率的影響如圖2所示。由圖2可知，隨著油酸鈉用量增加，白鎢礦回收率逐漸增加；當(dāng)油酸鈉用量小于90mg/L時(shí)，在相同的油酸鈉用量下，方解石與六偏磷酸鈉共同添加時(shí)白鎢礦回收率下降最明顯，方解石單獨(dú)添加時(shí)白鎢礦回收率降低程度次之，六偏磷酸鈉單獨(dú)添加時(shí)下降最不明顯，且基本不影響白鎢礦回收率。

圖2 油酸鈉用量對(duì)白鎢礦回收率的影響

方解石含量和六偏磷酸鈉含量對(duì)白鎢礦回收率的影響分別如圖3和4所示。由圖3可知，當(dāng)六偏磷酸鈉不存在時(shí)，白鎢礦回收率隨方解石含量的增加為先降低后增加，然后趨于平衡，且回收率均在60%以上；當(dāng)浮選體系中同時(shí)存在六偏磷酸鈉與方解石時(shí)，白鎢礦回收率隨方解石含量的增加急劇降低，然后趨于平衡，且回收率均在26%以下，說(shuō)明方解石可強(qiáng)化六偏磷酸鈉對(duì)白鎢礦的抑制作用。圖4所示則進(jìn)一步證明方解石可強(qiáng)化六偏磷酸鈉對(duì)白鎢礦的抑制作用。

圖3 方解石含量對(duì)白鎢礦回收率的影響

圖4 SH用量對(duì)白鎢礦回收率的影響

綜合分析圖1~ 4可知，六偏磷酸鈉和方解石對(duì)白鎢礦回收率影響相對(duì)較小，但方解石與六偏磷酸鈉對(duì)白鎢礦的抑制具有協(xié)同作用，明顯惡化了白鎢礦浮選。

2.2 鈣離子和碳酸根離子對(duì)六偏磷酸鈉抑制性能的影響

六偏磷酸鈉為抑制劑時(shí)，氯化鈣和碳酸鈉用量對(duì)白鎢礦回收率的影響如圖5和圖6所示。

由圖5可知，氯化鈣可降低白鎢礦回收率，當(dāng)氯化鈣和六偏磷酸鈉同時(shí)存在時(shí)，白鎢礦回收率下降更明顯，說(shuō)明鈣離子可強(qiáng)化六偏磷酸鈉對(duì)白鎢礦的抑制作用。

圖5 氯化鈣用量對(duì)白鎢礦回收率的影響

圖6 碳酸鈉用量對(duì)白鎢礦回收率的影響

由圖6可知，當(dāng)方解石不存在時(shí)，碳酸鈉不會(huì)強(qiáng)化六偏磷酸鈉對(duì)白鎢礦的抑制作用；當(dāng)方解石存在時(shí)，在不添加六偏磷酸鈉的條件下，白鎢礦回收率隨碳酸鈉用量的增加而增加，且白鎢礦回收率最高可達(dá)90%以上，基本消除了方解石對(duì)白鎢礦回收率的影響，然而當(dāng)方解石和六偏磷酸鈉共同存在時(shí)，白鎢礦回收率隨碳酸鈉用量增加而有所增加，但回收率仍然較低，進(jìn)一步說(shuō)明方解石和六偏磷酸鈉存在協(xié)同效應(yīng)，強(qiáng)化了對(duì)白鎢礦的抑制作用。綜合分析圖5和6可知，方解石主要通過(guò)鈣離子強(qiáng)化六偏磷酸鈉對(duì)白鎢礦的抑制作用，碳酸根離子不僅不強(qiáng)化六偏磷酸鈉對(duì)白鎢礦的抑制作用，反而可消弱方解石和六偏磷酸鈉對(duì)白鎢礦的協(xié)同抑制作用。

2.3 機(jī)理分析

2.3.1 浮選溶液化學(xué)研究

白鎢礦和方解石在水溶液中的溶液化學(xué)反應(yīng)及其平衡常數(shù)如表2所列。

表2 化學(xué)反應(yīng)及其平衡常數(shù)[25]

根據(jù)表3所示的數(shù)學(xué)關(guān)系式，通過(guò)Matlab軟件求解數(shù)學(xué)方程組，得到碳酸鈉濃度與礦漿pH值以及白鎢礦/方解石礦漿中鈣離子濃度的關(guān)系，經(jīng)計(jì)算，初始pH=11.0時(shí)，加入0~1.0×10?3mol/L碳酸鈉后礦漿pH值變化范圍為11.00~11.06之間，因此可不考慮礦漿pH值對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響。

pH=6~11.5時(shí)白鎢礦的溶液中鈣離子濃度為1.0×10?5~2.2×10?5mol/L，當(dāng)pH=11.0時(shí)鈣離子濃度大約為1.0×10?5mol/L[26]。由圖7可知，鈣離子濃度隨碳酸鈉濃度增加而明顯降低，且鈣離子濃度?碳酸鈉濃度的關(guān)系與圖6中的白鎢礦回收率?碳酸鈉濃度關(guān)系一致。根據(jù)浮選溶液化學(xué)計(jì)算結(jié)果可知，當(dāng)碳酸鈉濃度由 0 增加到1.0×10?3mol/L時(shí)鈣離子濃度由8×10?5mol/L降至0.5×10?5mol/L，即1.0×10?3mol/L碳酸鈉完全消除了方解石對(duì)白鎢礦浮選溶液中鈣離子濃度的影響，因此，當(dāng)六偏磷酸鈉不存在時(shí)碳酸鈉可消除方解石對(duì)白鎢礦浮選的影響，而圖6表明，即使1.0×10?3mol/L碳酸鈉存在時(shí)六偏磷酸鈉仍能夠強(qiáng)烈抑制白鎢礦，由此可見，方解石與六偏磷酸鈉對(duì)白鎢礦具有協(xié)同抑制作用，但不是由于方解石溶解產(chǎn)生鈣離子消耗油酸鈉所致，而是由于六偏磷酸鈉與方解石可發(fā)生相互作用，且作用產(chǎn)物可強(qiáng)化六偏磷酸鈉對(duì)白鎢礦的抑制作用。

由圖8可知，六偏磷酸鈉提高了方解石溶解度，且碳酸鈉不能消除六偏磷酸鈉對(duì)方解石溶解度的影響，由此可見，六偏磷酸鈉在方解石表面生成的化合物(記為SH-Ca)并不完全滯留在方解石表面，而是溶解于溶液中增加了鈣離子濃度。

圖7 碳酸鈉用量對(duì)白鎢礦/方解石混合礦溶液中鈣離子濃度的影響

表3 白鎢礦?方解石?水溶液中離子化學(xué)守恒式及其對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)關(guān)系式

圖8 SH對(duì)方解石溶解度的影響

2.3.2 礦物?藥劑作用機(jī)制研究

藥劑作用前后白鎢礦動(dòng)電位如圖9所示，白鎢礦和方解石解理面結(jié)構(gòu)如圖10所示。由圖9可知，當(dāng)pH＞9時(shí)，六偏磷酸鈉對(duì)白鎢礦動(dòng)電位的影響程度隨pH的增加而逐漸降低，這可能是因?yàn)殡S著pH值的升高，白鎢礦動(dòng)電位值急劇降低、六偏磷酸鈉解離程度增加，導(dǎo)致白鎢礦與六偏磷酸鈉的靜電斥力增加，阻止了六偏磷酸鈉在白鎢礦表面的吸附。當(dāng)pH=11時(shí)，單獨(dú)添加六偏磷酸鈉時(shí)白鎢礦動(dòng)電位變化不明顯，而同時(shí)添加鈣離子和六偏磷酸鈉時(shí)白鎢礦動(dòng)電位具有更明顯，說(shuō)明鈣離子促進(jìn)了六偏磷酸鈉在白鎢礦表面的吸附。

由圖10可知，白鎢礦解理面最外層是由鎢酸根離子的氧組成，鎢酸根中心原子的鎢與鈣離子處于同一平面。方解石解理面的最外層是由鈣和氧組成，碳酸根的氧幾乎與鈣離子處于同一平面。礦物解理面單位面積Ca數(shù)目(Ca)如下：

圖9 藥劑對(duì)白鎢礦與方解石動(dòng)電位的影響

圖10 白鎢礦與方解石的解理面

Ca(Sch)=2/[1.2526×1.4829×sin(72.784°)]= 1.127/nm2(1)

Ca(Cal)=1/[0.6375×0.4990×sin(66.962°)]= 3.416/nm2(2)

與方解石相比，白鎢礦表面的陰離子基團(tuán)較多，鈣離子含量較少，因此，白鎢礦電位更低。礦物單體解離時(shí)陰離子基團(tuán)的化學(xué)鍵難以斷裂，鎢酸根、碳酸根以及磷酸根離子基團(tuán)電負(fù)性的計(jì)算以如下計(jì)算公式所得：

式中：為親固原子的共價(jià)半徑；為親固原子的價(jià)電子數(shù)；為親固原子被相鄰原子鍵合的電子數(shù)；m為與親固原子間隔為的二電子數(shù)；S+1為與親固原子相隔鍵的原子未成鍵電子數(shù)。

離子基團(tuán)電負(fù)性計(jì)算結(jié)果如表4所列。表4中的數(shù)據(jù)表明，六偏磷酸鈉的基團(tuán)電負(fù)性介于碳酸根和鎢酸根之間。基團(tuán)電負(fù)性越大，越容易與鈣離子形成離子鍵，作用能力也就越強(qiáng)，因此，六偏磷酸鈉與鈣離子的作用介于碳酸根和鎢酸跟離子之間，同時(shí)，白鎢礦表面的鎢酸根離子的氧更靠近表面，對(duì)六偏磷酸鈉的排斥力強(qiáng)，且鈣離子含量少，因此難以與六偏磷酸鈉作用，而方解石表面的鈣離子含量大于白鎢礦，且六偏磷酸鈉與方解石間的靜電斥力小于白鎢礦，因此六偏磷酸鈉更易與方解石作用。溶解度測(cè)定表明六偏磷酸鈉與方解石作用后所產(chǎn)生的化合物并不停留于方解石表面，而是溶液溶液中，增加溶液中鈣離子濃度，由于鈣離子濃度增加有利于強(qiáng)化六偏磷酸鈉對(duì)白鎢礦的抑制作用(見圖5和9)，由此可見，方解石能夠強(qiáng)化六偏磷酸鈉對(duì)白鎢礦抑制作用的原因是由于方解石表面的鈣離子在六偏磷酸的作用下能夠解吸至溶液中，增加溶液中鈣離子濃度，進(jìn)而強(qiáng)化六偏磷酸鈉對(duì)白鎢礦的抑制作用。碳酸根離子與鈣離子的作用弱于六偏磷酸鈉的，難以消除方解石與六偏磷酸鈉的相互作用，因而難以消除方解石與六偏磷酸鈉對(duì)白鎢礦的協(xié)同抑制作用。

表4 離子基團(tuán)電負(fù)性計(jì)算結(jié)果

3 結(jié)論

1) 六偏磷酸鈉對(duì)白鎢礦的抑制作用隨礦漿pH值的增加而逐漸減弱，礦漿pH=11.0時(shí)六偏磷酸鈉對(duì)白鎢礦基本無(wú)抑制作用，然而在方解石的作用下，六偏磷酸鈉可強(qiáng)烈抑制白鎢礦浮選。

2) 方解石主要通過(guò)鈣離子強(qiáng)化六偏磷酸鈉對(duì)白鎢礦的抑制作用，碳酸根離子不僅不影響六偏磷酸鈉對(duì)白鎢礦的抑制行為，反而可消除方解石對(duì)白鎢礦回收率的影響以及削弱方解石與六偏磷酸鈉對(duì)白鎢礦的協(xié)同抑制作用。

3) 六偏磷酸鈉難以抑制白鎢礦浮選，但鈣離子可強(qiáng)化白鎢礦六偏磷酸鈉對(duì)白鎢礦浮選的抑制作用。方解石在六偏磷酸鈉的作用下可增加溶液中的鈣離子濃度，進(jìn)而能夠強(qiáng)化六偏磷酸鈉對(duì)白鎢礦浮選的抑制作用。pH=11.0時(shí)碳酸鈉可消除方解石溶解產(chǎn)生的大量鈣離子對(duì)白鎢礦浮選行為的影響，但難以消除六偏磷酸鈉對(duì)方解石表面鈣離子的解吸作用，因而難以消除方解石和六偏磷酸鈉對(duì)白鎢礦的協(xié)同抑制作用。

[1] HU Yue-hua, GAO Zhi-yong, SUN Wei, LIU Xiao-wen. Anisotropic surface energies and adsorption behaviors of scheelite crystal[J]. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 2012, 415: 439?448.

[2] YIN Wan-zhong, WANG Ji-zhen. Effects of particle size and particle interactions on Scheelite flotation[J]. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2014, 24(11): 3682?3687.

[3] SHEPETA E D, SAMATOVA L A, KONDRAT’EV S A. Kinetics of calcium minerals flotation from scheelite-carbonate ores[J]. J Min Sci, 2012, 48 (4): 746?753.

[4] 朱海玲, 覃文慶, 陳 臣, 劉瑞增. 陰?非離子復(fù)配表面活性劑對(duì)白鎢礦的低溫捕收性能及其應(yīng)用[J]. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào), 2016, 26(10): 2188?2196. ZHU Hai-ling, QIN Wen-qing, CHEN Chen, LIU Rui-zeng. Low-temperature collecting performance of mixed anionic-nonionic surfactants for scheelite flotation and its application[J]. The Chinese Journal of Nonferrous Metals, 2016, 26(10): 2188?2196.

[5] LI CH-gen, Lü Yong-xin. Selective flotation of scheelite from calcium minerals with sodium oleate as a collector and phosphates as modifiers. I. Selective flotation of scheelite[J]. Int J Miner Process, 1983, 10(3): 205?218.

[6] 孫 偉, 胡岳華, 覃文慶, 徐 竟. 鎢礦浮選藥劑研究進(jìn)展[J]. 礦產(chǎn)保護(hù)與用, 2000(3): 42?46. SUN Wei, HU Yue-hua, QIN Wen-qing, XU Jing. The status abuot research of flotation reagent for solfram-mineral- flotation[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2000(3): 42?46.

[7] SHIN B S, CHOI K S. Adsorption of sodium metasilicate on calcium minerals[J]. Minerals and Metallurgical Processing, 1987, 2(4): 223?226.

[8] GAO Zhi-yong, BAI Ding, SUN Wei, CAO Xue-feng, HU Yue-hua. Selective flotation of scheelite from calcite and fluoriteusing a collector mixture[J]. Minerals Engieneering, 2015, 72(1): 23?26.

[9] FILIPPOV L O, DUVERGER A, FILIPPOVA I V, KASAINI H, THIRY J. Selective ?otation of silicates and Ca-bearing minerals: The role of non-ionic reagent on cationic ?otation[J]. Minerals Engieneering, 2012: 36/38: 314?323.

[10] ARNOLD R, BROWNBILL E E, IHLE S W. Hallimond tube flotation of scheelite and calcite with amines[J]. Int J Miner Process, 1978, 5(2): 143?152.

[11] HU Yue-hua, YANG Fan, SUN Wei. The flotation separation of scheelite from calcite using a quaternary ammonium salt as collector[J]. Minerals Engineering, 2011, 24(1): 82?84.

[12] 張 英, 胡岳華, 王毓華, 文書明. 硅酸鈉對(duì)含鈣礦物浮選行為的影響及作用機(jī)理[J]. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào), 2014, 24(9): 2366?2372.ZHANG Ying, HU Yue-hua, WANG Yu-hua, WEN Shu-ming. Effects of sodium silicate on flotation behavior of calcium-bearing minerals and its mechanism[J]. The Chinese Journal of Nonferrous Metals, 2014, 24(9): 2366?2372.

[13] 孫 偉, 宋韶博. 水玻璃及其在白鎢礦浮選中的應(yīng)用和分析[J]. 中國(guó)鎢業(yè), 2013, 28(4): 22?25. SUN Wei, SONG Shao-bo. The application and analysis of water glass in the scheelite flotation[J]. China Tungsten Industry, 2013, 28(4): 22?25.

[14] 邱廷省, 宋宜富, 邱仙輝, 李曉波. 白鎢礦浮選體系中大分子有機(jī)抑制劑的抑制性能[J]. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào), 2017, 27(7): 1527?1534. QIU Ting-sheng, SONG Yi-fu, QIU Xian-hui, LI Xiao-bo. Performance of organic depressants in scheelite flotation system[J]. The Chinese Journal of Nonferrous Metals, 2017, 27(7): 1527?1534.

[15] 張 英. 白鎢礦與含鈣脈石礦物浮選分離抑制劑的性能與作用機(jī)理研究[D]. 長(zhǎng)沙: 中南大學(xué), 2012. ZHANG Ying. Research on the performance and mechanisms of depressants for separating scheelite from calcareous gangue minerals by flotation[D]. Changsha: Central South University, 2012.

[16] CHEN Wei, FENG Qi-ming, ZHANG Guo-fan, YANG Qun, ZHANG Cheng. The effect of sodium alginate on the flotation separation of scheelite from calcite and fluorite[J]. Minerals Engineering, 2017, 113: 1?7.

[17] 于 洋, 孫傳堯, 盧爍十. 白鎢礦與含鈣礦物可浮性研究及晶體化學(xué)分析[J]. 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2013, 42(2): 278?283, 313. YU Yang, SUN Chuan-yao, LU Shuo-shi. Study of floatability and crystal chemistry analysis of scheelite and calcium minerals[J]. Journal of China University of Mining & Technology, 2013, 42(2): 278?283, 313.

[18] 馮其明, 周清波, 張國(guó)范, 盧毅屏, 楊少燕. 六偏磷酸鈉對(duì)方解石的抑制機(jī)理[J]. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào), 2011, 21(2): 436?441.FENG Qi-ming, ZHOU Qing-bo, ZHANG Guo-fan, LU Yi-ping, YANG Shao-yan. Inhibition mechanism of sodium hexametaphosphate on calcite[J]. The Chinese Journal of Nonferrous Metals, 2011, 21(2): 436?441.

[19] SHI Qing, ZHANG Guo-fan, FENG Qi-ming, DENG Hong. Effect of solution chemistry on the ?otation system of smithsonite and calcite[J]. International Journal of Mineral Processing, 2013, 119: 34?39.

[20] 羅 娜, 張國(guó)范, 朱陽(yáng)戈, 崔萌萌. 六偏磷酸鈉對(duì)菱錳礦與方解石浮選分離的影響[J]. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào), 2012, 22(11): 3214?3220. LUO Na, ZHANG guo-fan, ZHU yang-ge, CUI meng-meng. Effect of sodium hexametaphosphate on the separation of rhodochrosite from calcite[J]. The Chinese Journal of Nonferrous Metals, 2012, 22(11): 3214?3220.

[21] HELLE UGILT S, DiEKE P, RASMUS J, FLEMMING L. Sorption of phosphate onto calcite; results from batch experiments and surface complexation modeling[J]. Geochim Cosmochim Acta, 2011, 75: 2911?2923.

[22] 朱玉霜, 朱建光. 浮選藥劑的化學(xué)原理[M]. 長(zhǎng)沙: 中南工業(yè)大學(xué)出版社, 1996: 55?84. ZHU Yu-shuang, ZHU Jian-guang. Chemical Principle of flotation reagents[M]. Changsha: Central South University of Technology Press, 1996: 55?84.

[23] 邱冠周, 胡岳華, 王淀佐. 顆粒間相互作用與細(xì)粒浮選[M]. 長(zhǎng)沙: 中南工業(yè)大學(xué)出版社, 1993: 1?434. QIU Guan-zhou, HU Yue-hua, WANG Dian-zuo. Interactions between partilces and flotation of fine particles[M]. Changsha: Central South University of Technology Press, 1993: 1?434.

[24] 沈慧庭, 宮中貴. 白鎢礦浮選中方解石的影響及消除影響的方法和機(jī)理研究[J]. 湖南有色金屬, 1996, 12(2): 32?36.SHEN Hui-ting, GONG Zhong-gui. The mechanism and method to eliminate the influence of calcite on scheelite flotation[J]. Hunan Nonferrous Metals, 1996, 12(2): 32?36.

[25] 王淀佐, 胡岳華. 浮選溶液化學(xué)[M]. 長(zhǎng)沙: 湖南科技出版社, 1987: 1?260.WANG Dian-zuo, HU Yue-hua. Flotation solution chemistry[M]. Changsha: Hunan Science and Technology Press, 1987: 1?260.

[26] ATADEMIR M R, KITCGEBER J A, SHERGOLD H L.The surface chemistry and flotation of scheelite I. Solubility and surface characteristics of precipitated calcium tungstate[J]. Jounal of Colloid and Interface Science, 1979, 71(3): 466?476.

Effect and mechanism of co-depressant of calcite and sodium hexametaphosphate on scheelite flotation

WANG Ji-zhen1, 2, YIN Wan-zhong2, SUN Zhong-mei3

(1. School of Chemistry and Chemical Engineering, Xi’an University of Science and Technology, Xi’an 710054, China; 2. School of Resource and Civil Engineering, Northeastern University, Shenyang 110819, China; 3. State Key Laboratory of Comprehensive Utilization of Low Grade Refractory Gold Resources, Shanghang 364200, China)

The depressing effect of sodium hexametaphosphate and calcite on scheelite recovery was studied by flotation tests, dissolution measurements and theoretical calculation. The results indicate that the synergistic effect existed between sodium hexametaphosphate and calcite has significant depressing effect on the scheelite flotation. Calcite will enhance the depression of sodium hexametaphosphate with the action of calcium ions on its surface. The carbonate ions have little effect on the depressing effect of sodium hexametaphosphate, instead, the presence of excess carbonate ions can decrease the synergistic depressing effect of calcite and sodium hexametaphosphate on scheelite flotation. The sodium hexametaphosphate can not only react with the scheelite, but also it will deadsorb the calcium ions of calcite, thus increases the calcium ions concentration in solution, which is benefit to the depression of scheelite flotation.

scheelite; calcite; sodium hexametaphosphate; calcium ions; flotation

Project(51374079) supported by the National Natural Science Foundation of China; Project (2017JQ5090) supported by Basic Research Plan of Shanxi Natural Science, China; Project(201624) supported by the Xi’an University of Science and Technology Foundation for Fostering, China

2017-08-24;

2018-01-16

WANG Ji-zhen; Tel: +86-13201871689; E-mail: jizhenwang@126.com

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51374079)；陜西省自然科學(xué)基礎(chǔ)研究計(jì)劃(2017JQ5090)；西安科技大學(xué)校級(jí)培育基金項(xiàng)目(201624)

2017-08-24；

2018-01-16

王紀(jì)鎮(zhèn)，講師，博士；電話：13201871689；E-mail: jizhenwang@126.com

10.19476/j.ysxb.1004.0609.2018.08.19

1004-0609(2018)-08-1645-08

TD91

A

(編輯 何學(xué)鋒)