《難處理混合鋅礦氨溶蝕活化浮選機理研究》是依託昆明理工大學，由劉殿文擔任項目負責人的地區科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：難處理混合鋅礦氨溶蝕活化浮選機理研究
- 項目類別：地區科學基金項目
- 項目負責人：劉殿文
- 依託單位：昆明理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
申請人及其團隊在針對難選混合鋅礦研發常壓氨浸-萃取-電積-浸渣浮選選冶聯合新技術過程中，發現了一個非常重要的現象，即難選混合鋅礦經氨浸後，使與硫化鋅礦物共生或包裹的難選氧化鋅礦物被溶蝕，露出了硫化鋅礦物的新鮮表面，增加了其表面吸附的活性中心，極大提高了對藥劑吸附的活性，使其浮選性能和指標都有了很大的提高。由於該過程是由氨的溶蝕作用，改善了難選鋅礦物的活性，據此提出了氨溶蝕活化的新概念。.本項目擬通過實際鋅礦石和鋅純礦物試驗、相關現代分析測試手段及分子動力學模擬，對氨浸溶蝕後鋅礦物表面的組分變化、礦相重構、晶格缺陷、疏水性演變及藥劑吸附機理進行研究，以查明氨溶蝕活化對鋅礦物表面的礦相重構、形貌變化的本質，闡明氨溶蝕活化對鋅礦物表面微結構誘變及其藥劑吸附增敏效應的機制，構建難處理混合鋅礦氨溶蝕活化浮選的理論體系。為雲南及我國大量存在的難處理混合鋅礦的高效利用提供堅實的理論支撐。
結題摘要
本項目以難處理混合鋅礦為研究對象，充分發揮氨浸與浮選各自的優勢，並將兩者有機結合即先氨浸後浮選的新工藝。為了考查新工藝的適應性，對低品位和高品位混合鋅礦分別進行了系統的研究，得出了有益的結論。 針對低品位礦，採用7種不同浸出體系，氨溶蝕行為研究表明NH3-NH4F體系溶蝕效果最好，浸出率達到91.49%；而NH3-(NH4)2SO4浸出體系由於鋅與硫酸根離子生成穩定常數為2.38的ZnSO4，浸出率達91.27%；進一步證實了溶液中Zn2+濃度隨pH值的增大而呈線性降低，在酸性條件下，鋅主要以自由離子形式存在，當pH升至9.2時，鋅離子與氨、羥基發生配位絡合，主要以四銨合鋅絡離子形式存在，浸出反應能自發正向進行，受擴散控制。浸渣的SEM研究表明，溶蝕後露出了硫化鋅礦物的新鮮表面，增加了礦物表面吸附活性中心，促進了浮選藥劑的吸附增敏效應。 對於高品位礦，浸出效果最好的是單一NH3∙H20體系，在12mol/L高總氨濃度下，浸出率達到74.71%。該浸出體系對菱鋅礦、異極礦和矽鋅礦均表現出較好的浸出效果。這與現有研究得出的異極礦在純氨水中很難被浸出，必須要有游離氨和銨根同時存在時才可被浸出的結論是不同的，是對高品位混合鋅礦氨浸理論的有益補充和完善。難於氨浸溶蝕的矽酸鋅類礦物浸出的難易主要取決於礦物結構，異極礦較矽鋅礦相對易於浸出，因為Zn(OH)O3中的OH很容易溶解，羥基溶解後Zn-O-Zn鍵斷裂，而不破壞矽氧的雙四面體結構，而矽鋅礦溶解時通常為ZnO4四面體中的Zn-O-Zn鍵斷裂，Si-O鍵活性相對較低，矽酸根陰離子可從礦物中溶解形成無定形SiO2，其在溶液中的存在形態十分複雜。總矽濃度([Si]T)隨著總氨濃度的增加而增加，除H4SiO4的濃度不變之外，其餘形態離子的濃度都將隨之增加。各體系中Zn2+的配合物存在的pH值範圍基本相同，矽鋅礦在中性或偏酸性條件下主要以Zn2+及三銨合鋅絡離子形式存在，當pH升至9.25左右時，Zn2+主要以高配位四銨合鋅絡離子存在。浸渣表面溶蝕明顯且出現定向排列裂痕，裂痕內可觀察到光滑平整的晶面，說明氨溶蝕浸出是沿著某些晶面反應的。基於上述研究，初步構建了混合鋅礦氨溶蝕浸出-浸渣活化浮選理論體系。
