十二胺体系下白云母表面性质与可浮性关系研究

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近年来,随着国内外白云母深加工企业对白云母的需求逐年增加及国内白云母资源的过度开发,从尾矿中回收白云母的研究逐渐受到重视。白云母属于金属矿选矿过程中常见的脉石矿物,在金属矿的浮选过程中需要对白云母进行抑制以提高金属矿精矿质量,研究和实践表明,由于对白云母受抑制的规律掌握不够充分,如何有效回收受抑制的白云母仍然是个难题。因此,了解并掌握白云母的抑制规律对提高我国金属矿尾矿中白云母资源的利用率极为重要。基于此,本文就十二胺体系下白云母表面性质及可浮性的关系进行了系统研究,以期为高效回收金属矿尾矿中白云母提供理论依据。研究通过白云母单矿物浮选试验,探索了pH值、十二胺用量、不同种类金属阳离子、阴离子以及有机调整剂对白云母浮选行为的影响,并通过溶液化学计算、动电位测试、红外光谱分析以及XPS分析手段研究了Fe3+、Al3+、Pb2+、K+以及六偏磷酸钠、水玻璃对白云母抑制作用机理。l-电位、红外光谱及XPS研究表明,十二胺主要以、RNH3+、(RNH3+)22+等胺根阳离子的形式在白云母表面产生静电吸附;溶液中的(Na4P6O18)2、HPO42-等在白云母表面产生静电吸附,导致白云母表面l电位负值增加。(Na4P6O18)2-与[Fe, Mg;O4]中的阳离子发生键合以及HPO42-与[SiO4]形成氢键,从而降低Si-OH的活性;水玻璃以硅酸胶粒的形式在白云母表面产生静电吸附,导致其表面正电性增强,负电性减弱,H2Si03吸附在白云母表面Si-O区,降低了白云母表面Si-OH的活性。这些作用均可有效降低白云母的可浮性。Fe3、Al3+在溶液中主要以氢氧化物的形式在白云母表面发生特性吸附,导致白云母表面毛电位值迅速增加至反号,同时与白云母表面的[SiO4]产生螯合作用,降低了白云母表面Si-OH的活性;Pb2+在溶液中主要以PbOH+的形式吸附在白云母表面,导致白云母表面毛电位负值逐渐增大,同时与Si-O产生键和,增加了白云母表面的亲水性,减弱十二胺在其表面的吸附作用;K+使得白云母表面动电位由负变正。由于同离子效应,阻碍了白云母表面K+的溶解,K-O键的形成,影响了白云母表面的Si-O键的活性,从而减弱了十二胺在白云母表面的静电作用。在pH=4,十二胺用量为1.4×10-4mol·L-1的条件下,六偏磷酸钠用量为1×10-3mol·L-1使得白云母产率降低了70%;水玻璃用量为1×10-3mol·L-1可使白云母产率降低10%;Al3+用量为1×10-4mol·L-1可使白云母产率降低20%;Fe3+用量为1×10-3mo1·L-1可使白云母产率降低12%;柠檬酸用量4×10-5mol·L-1可使白云母产率降低24%;羧甲基纤维用量1×10-3mol·L-1可使白云母产率降低10%。抑制作用大小比较:六偏磷酸钠>柠檬酸>Al3+>Fe3+>水玻璃>羧甲基纤维素>K+>Cu2+ >Ca2+、Mg2+>Pb2+。本文就抑制剂对白云母表面作用机理进行研究,对补充白云母浮选理论体系有一定的借鉴意义,同时对从尾矿中有效回收白云母也有一定的理论指导意义。
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