陽(yáng)離子浮選氧化礦及硅酸鹽礦物

應(yīng)用篇陽(yáng)離子浮選氧化礦及硅酸鹽礦物陽(yáng)離子浮選這類礦物的特點(diǎn)

1.礦物與捕收劑之間的靜電作用具有更大的重要性；2.需要長(zhǎng)鏈捕收劑，一般來(lái)說(shuō)，在烴鏈中至少要有10個(gè)碳原子；3.需要適中濃度的捕收劑；4.捕收劑與礦物之間的附著似乎不太牢固，即便它們之間可能呈現(xiàn)較大的接觸角時(shí)也如此；5.浮選前所需攪拌時(shí)間一般較短；6.對(duì)礦泥敏感；7.該類捕收劑通常具有起泡能力；8.陽(yáng)離子捕收劑對(duì)特定礦物的選擇性一般較差。

幾乎任何氧化礦和硅酸鹽礦都可以用陽(yáng)離子捕收劑進(jìn)行浮選，但不同的礦物類型與該類捕收劑的反應(yīng)是不一樣的。

主要礦物Ⅰ.硅酸鹽礦

1)正硅酸鹽(紅柱石、綠柱石、電氣石)2)輝石(普通輝石、透輝石、鋰輝石)3)閃石(角閃石、透閃石、陽(yáng)起石)4)層狀硅酸鹽(白云母、黑云母、綠泥石)5)骨架式硅酸鹽(石英、長(zhǎng)石、霞石)Ⅱ．氧化礦

1)剛玉

2)赤鐵礦

3)針鐵礦硅酸鹽很易受氟化物的添加量和pH的影響。紅柱石一類正硅酸鹽的典型曲線

十二烷胺用作捕收劑時(shí)紅柱石的浮游區(qū)

層狀硅酸鹽可在寬的pH和捕收劑濃度范圍內(nèi)浮選，幾乎不受pH變化的影響。這一特性或許與層與層之間礦物斷裂面上產(chǎn)生高負(fù)電荷，引起捕收劑在層狀硅酸鹽礦物上吸附有關(guān)。這些表面應(yīng)易于吸附陽(yáng)離子捕收劑。

剛玉浮選的數(shù)據(jù)

陽(yáng)離子捕收劑的類型

胺分子的比例隨pH值增大而增加，胺的臨界膠束濃度理應(yīng)隨pH值的增大而降低。

不同類胺的特性

石英在十二烷基醋酸銨及氯化鈉溶液中的ζ電位（注：AC——醋酸鹽）陽(yáng)離子表面活性劑的吸附機(jī)理

1．按照吸附的半膠束概念，為使強(qiáng)吸附出現(xiàn)，吸附體的表面電位應(yīng)為負(fù)值；這樣在溶液中的，臨界半膠束濃度在臨界膠束濃度出現(xiàn)之前就可達(dá)到?？墒?，當(dāng)使用長(zhǎng)鏈同系物時(shí)，可以在零電點(diǎn)以下進(jìn)行浮選。如圖所示，用1×10-4mol／l的十八胺，在低于零電點(diǎn)三個(gè)單位的pH條件下，可實(shí)現(xiàn)赤鐵礦的浮選。陽(yáng)離子表面活性劑的吸附機(jī)理2．碳?xì)滏滈L(zhǎng)度對(duì)吸附的影響是與碳?xì)滏湹木喓隙姑總€(gè)CH2基從水相中遷移所造成的自由能降低(每個(gè)CH2基為1.1KT)有關(guān)，因此，就捕收劑吸附而論，碳?xì)滏溤介L(zhǎng)，臨界半膠束濃度越低，并且全部溶液中捕收劑需要量越少。3．半膠束濃度取決于雙電層中帶電離子與中性分子之比，該比率又取決于表面電位和全部溶液中帶電離子和中性分子的濃度。4．pH對(duì)吸附有雙重影響：1)H+和OH-確定表面電位；2)OH-離子濃度確定弱堿性捕收劑水解的程度。5．中性分子的影響也具有兩重性：1)這類中性分子可降低臨界膠束濃度及臨界半膠束濃度；2)如在赤鐵礦—胺體系中所觀察到的那樣，這類分子增加雙電層的負(fù)電位?？傊L(zhǎng)鏈中性分子使最佳浮選點(diǎn)偏移至較低的pH值。6．溶液中的無(wú)機(jī)陽(yáng)離子與捕收劑離子在雙電層內(nèi)相互競(jìng)爭(zhēng)，從而降低捕收劑的吸附作用。7．多價(jià)陰離子(如圖)具有在礦物正電表面區(qū)吸附的潛力，因而，便促進(jìn)陽(yáng)離子捕收劑在帶正電荷的氧化礦及硅酸鹽上吸附。陽(yáng)離子浮選的調(diào)整

堿度的影響

離子胺濃度隨著pH的提高而迅速降低

pH顯著改變?nèi)芤褐惺榘返男螒B(tài)當(dāng)pH低于中性時(shí)，以為主；當(dāng)pH=10.65時(shí)，和的量相等；當(dāng)超過(guò)RNH2沉淀的pH時(shí)，則的數(shù)量迅速下降。鏈長(zhǎng)的影響浮選所需的捕收劑濃度，從十八碳胺的約10-6克分子／升，增加到丁基胺的約0.5克分子／升

CH2基從溶液中遷移過(guò)程中自由能的降低

長(zhǎng)鏈中性分子的影響

中性分子的主要功能是降低鄰近捕收劑的帶電離子極性基之間靜電排斥能量，促進(jìn)了斯特恩平面內(nèi)半膠束的形成。

用無(wú)機(jī)陽(yáng)離子抑制

Ba2+及Na+均對(duì)石英的胺浮選起抑制作用

隨著陽(yáng)離子濃度的增高而抑制作用增強(qiáng)的總趨勢(shì)，是由于電解質(zhì)濃度的增高使捕收劑在氣泡表面上吸附量增多的結(jié)果。

用無(wú)機(jī)陰離子活化

在pH=6，用十二烷基胺鹽作收劑，氧化鋁浮選效果不好，因在這樣的條件下，捕收劑及礦物均帶正電。然而，加足夠的到該體系，ζ電位可改變符號(hào)。因強(qiáng)烈吸附于礦物上的二價(jià)陰離子使斯特恩層上負(fù)電荷過(guò)多，并使胺離子的吸附成為可能而引起的。陽(yáng)離子捕收劑和淀粉的相互作用由于胺類靜電吸附這樣一個(gè)事實(shí)，使胺—礦物體系的選擇性不如化學(xué)吸附體系那樣強(qiáng)，所以，在實(shí)踐中，像淀粉這類抑制劑必須加到這類體系。淀粉抑制氧化鐵礦按性能遞降順序?yàn)椋赫渲榈矸?、A級(jí)淀粉、樹(shù)膠3502及糊精156。隨抑制氧化鐵礦能力的增強(qiáng)，通常抑制石英的能力也增強(qiáng)。十二烷基氯化銨及英國(guó)膠9084相互作用，導(dǎo)致二元絡(luò)合物在礦物—溶液界面上的形成和吸附(圖)。由于這種相互作的結(jié)果，隨抑制赤鐵礦相應(yīng)也抑制石英的能力，似乎是在陽(yáng)離子浮選鐵礦石時(shí)，許多淀粉衍生物抑制無(wú)效的主要原因。各種淀粉還是成功地用于石英與氧化鐵礦的陽(yáng)離子分離浮選。陽(yáng)離子淀粉的吸附量隨pH增高而增多，表明在帶正電的淀粉官能團(tuán)和帶負(fù)電的礦物表面之間存在強(qiáng)的靜電作用。

淀粉里的氫(COOH、OH、NH等)和氧化礦表面上的氧之間很可能發(fā)生氫鍵合。

在pH7～11的范圍內(nèi)，水懸浮液中石英的負(fù)電量大于赤鐵礦，因?yàn)樗鼈兊牧汶婞c(diǎn)分別為2左右和6.7，并因而與赤鐵礦相比，石英上吸附的陽(yáng)離子淀粉的量更大。

用氟化物活化硅酸鹽

存在氟化物的酸性pH范圍內(nèi)，使用陽(yáng)離子捕收劑，可在石英不浮的條件下使綠柱石及長(zhǎng)石一類硅酸鹽上浮。

HF降低綠柱石—胺體系的pH，則HF就會(huì)與礦物表面硅酸起化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)暴露鋁和鈹?shù)奈恢?，而且，?huì)形成氟