微細粒錫石的表面性質及其對可浮性影響機理研究

《微細粒錫石的表面性質及其對可浮性影響機理研究》是依託東北大學，由劉傑擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：微細粒錫石的表面性質及其對可浮性影響機理研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：劉傑
• 依託單位：東北大學

中文摘要

微細粒錫石的高效回收一直是選礦界的難題；浮選法是回收錫石細泥最有效的途徑之一。錫石的浮選研究主要集中在高效浮選藥劑的研發，並取得較大進展；然而目前就微細粒錫石本質特性對浮選影響的研究相對較少。為了系統地探索微細粒錫石浮選的主要機理，本項目擬對微細粒錫石的表面特性及其對可浮性的影響展開研究。採用ICP、AAS、XRD、SEM、EDS、FTIR、XPS、AFM和TG-DSC等現代檢測設備，結合晶體化學、表面化學、物理化學和量子化學等經典理論，檢測和分析微細粒錫石的表面性質，探索微細粒錫石微觀的晶體化學特徵及其巨觀錫石顆粒的表面性質，查明微細粒錫石的可浮性與表面特性之間的相互關係，探究浮選藥劑在微細粒錫石表面的主要吸附特性和作用規律，並在此基礎上建立藥劑浮選微細粒錫石的作用機理模型。本項目的研究將為錫石浮選工藝的完善和最佳化提供理論支撐。

結題摘要

微細粒錫石的高效回收一直是選礦界的難題；浮選法是回收錫石細泥最有效的途徑之一。為了系統地探索微細粒錫石浮選的主要機理，本項目對微細粒錫石的表面特性及其對可浮性的影響展開研究。採用ICP、AAS、XRD、SEM、EDS、FTIR、XPS、AFM和TG-DSC等現代檢測設備，結合晶體化學、表面化學、物理化學和量子化學等經典理論，檢測和分析微細粒錫石的表面性質，探索微細粒錫石微觀的晶體化學特徵及其巨觀錫石顆粒的表面性質，探究浮選藥劑在微細粒錫石表面的主要吸附特性和作用規律，並在此基礎上建立藥劑浮選微細粒錫石的作用機理模型。錫石接觸角θ=33°，天然可浮性差，在捕收劑油酸鈉、水楊羥肟酸、苯乙烯磷酸的作用下，錫石的接觸角增大，可浮性有顯著提高。錫石的零電點為3.76，添加捕收劑後錫石的等電點向負電性方向移動。捕收劑對微細粒錫石捕收能力為苯乙烯磷酸＞油酸鈉＞水楊羥肟酸。油酸鈉在錫石表面的吸附是以化學鍵力為主的特性吸附；水楊羥肟酸與苯乙烯磷酸在錫石表面存在化學吸附。在三種浮選體系中Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+、Cu2+對錫石浮選具有抑制作用，Pb2+對錫石浮選具有一定的活化作用，檸檬酸、草酸、乙酸、羧甲基纖維素鈉、木質素磺酸鈣、澱粉對錫石浮選具有一定的抑制作用。鉛主要以Pb2+和(PbOH)+ 的形式吸附在錫石表面，其藉助羥基及氧原子與錫石表面錫質點發生了化學鍵合，取代部分錫質點的位置，提高錫石表面活性，同時，鉛易於與水楊羥肟酸和苯乙烯磷酸發生螯合作用，使水楊羥肟酸和苯乙烯磷酸吸附於鉛作用後的錫石表面，從而對錫石浮選起到活化作用；檸檬酸在錫石表面發生螯合反應，一方面生成親水的螯合物進而在錫石表面行成水化膜，另一方面減少了錫石表面與捕收劑作用的活性位點，從而抑制錫石的浮選。本項目的研究將為錫石浮選工藝的完善和最佳化提供理論支撐。