【摘 要】
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萤石与方解石的浮选分离是选矿行业中长期面临的挑战之一,选择合适的方解石抑制剂是获得良好分离指标的关键,而金属离子会对萤石浮选体系中方解石抑制剂的作用效果造成影响。本文以萤石与方解石为研究对象,选取油酸钠为捕收剂,通过浮选试验研究了Pb2+、Cu2+、Zn2+与Al3+等金属离子对水玻璃、六偏磷酸钠与可溶性淀粉等抑制剂的作用效果的影响,并采用溶液化学计算、X射线光电子能谱（XPS）分析、红外光谱（F
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萤石与方解石的浮选分离是选矿行业中长期面临的挑战之一,选择合适的方解石抑制剂是获得良好分离指标的关键,而金属离子会对萤石浮选体系中方解石抑制剂的作用效果造成影响。本文以萤石与方解石为研究对象,选取油酸钠为捕收剂,通过浮选试验研究了Pb2+、Cu2+、Zn2+与Al3+等金属离子对水玻璃、六偏磷酸钠与可溶性淀粉等抑制剂的作用效果的影响,并采用溶液化学计算、X射线光电子能谱（XPS）分析、红外光谱（FT-IR）分析、飞行时间二次离子质谱仪（To F-SIMS）分析与第一性原理（DFT）计算分析其作用机理,为萤石与方解石的浮选分离提供了有益的指导以及新的思路。论文主要研究结果如下:（1）水玻璃的选择性较差,使用水玻璃为抑制剂时难以有效分离萤石与方解石,而Pb2+与Al3+能够改善水玻璃的选择性,其中Pb2+的改善效果更为显著,使用Pb2+和水玻璃为联合抑制剂能够显著提高萤石与方解石的浮选分离效果;Cu2+与Zn2+对水玻璃选择性的改善效果较差。研究结果表明,相比于萤石,Pb2+更倾向吸附于方解石表面。Pb2+在方解石表面的大量吸附为硅酸盐物种提供了新的吸附位点,同时促进了抑制作用更强的硅酸铅聚合物的形成。（2）六偏磷酸钠具有较好的选择性,能够实现萤石与方解石的选择性分离,而Pb2+、Cu2+、Zn2+与Al3+均会对六偏磷酸钠的抑制作用造成负面影响,恶化萤石与方解石的分选效果,其中Zn2+对其分选效果影响最大。研究结果表明,六偏磷酸钠在溶液中电离产生的HPO42-与H2PO4-为抑制方解石的主要成分,而Zn2+能够与HPO42-反应形成稳定的络合物,消耗了矿浆中的抑制剂,从而干扰了六偏磷酸钠的作用效果。（3）可溶性淀粉也能够较好地分离萤石与方解石,Cu2+、Pb2+、Zn2+与Al3+均能进一步改善其选择性,其中Cu2+的改善效果最佳。研究结果表明,Cu2+能与反应可溶性淀粉形成Cu-SS络合物,与可溶性淀粉相比,该络合物在与矿物表面相互作用过程中生成了不同的化学键,由此造成了其吸附能的差异。
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