研發、生產陶瓷研磨球，一站式解決方案！? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
耐磨損 抗沖擊，指導用戶選型！
我們提供滿意的售后保障！
耐磨損 抗沖擊，指導用戶選型！
我們提供滿意的售后保障！
- 1
- 1
公告：
- 歡迎光臨！
聯系我們Contact us
公司：萍鄉金瑞新材料有有限公司
地址：江西省萍鄉市湘東區下埠陶瓷工業園區
聯系人：盧經理
電話：0799-3495302
手機：19907090556
郵箱：1028570031@qq.com
請掃碼加微信，業務、售后無憂?
磨礦介質氧化鋯珠對典型硅酸鹽礦物浮選的影響
來源:|作者:金瑞 |發布時間:2021-03-09 |次瀏覽
研究在濕式磨礦條件下，十二胺和油酸鈉作為捕收劑時，氧化鋯珠和鐵球作為磨礦介質對典型硅酸鹽礦物浮選的影響．通過對礦物表面動電位和 X 射線光電子能譜檢測，分析磨礦介質對
研究在濕式磨礦條件下，十二胺和油酸鈉作為捕收劑時，氧化鋯珠和鐵球作為磨礦介質對典型硅酸鹽礦物浮選的影響．通過對礦物表面動電位和 X 射線光電子能譜檢測，分析磨礦介質對硅酸鹽礦物浮選影響的機理． 研究表明: 十二胺作為捕收劑，低于佳浮選 pH 值時，氧化鋯珠濕磨鋯英石、綠柱石、鋰輝石和石英的浮選回收率均高于鐵球濕磨，pH 值繼續升高，氧化鋯珠濕磨和鐵球濕磨這四種硅酸鹽礦物的浮選回收率相近; 在 pH 值 2 ～ 12 范圍內，氧化鋯珠濕磨和鐵球濕磨長石的浮選回收率相近; 油酸鈉作為捕收劑，相同 pH 值條件下，氧化鋯珠濕磨鋯英石、綠柱石、鋰輝石、長石和石英的浮選回收率大多低于鐵球濕磨． 檢測結果表明: 氧化鋯珠濕磨時，低于佳浮選 pH 值條件下，鋯英石、綠柱石、鋰輝石和石英表面電位低于鐵球濕磨，因而十二胺作為捕收劑時這四種礦物的浮選回收率高于鐵球濕磨; 鐵球濕磨時，油酸鈉作為捕收劑，鋯英石、綠柱石、鋰輝石、長石和石英表面 Fe含量明顯增加，對這五種礦物起到作用，因而浮選回收率高于氧化鋯珠濕磨．
磨礦對礦物的浮選有著重要的意義，而磨礦過程 是一個復雜的物理、化學及物理化學過程． 國內外某些理論研究和工業實踐表明［1--3］，磨礦過程發生的各類物理化學反應都直接關系到礦物本身的表面性質和礦漿性質，進而影響礦物浮選過程．
磨礦對礦物的浮選有著重要的意義，而磨礦過程 是一個復雜的物理、化學及物理化學過程． 國內外某些理論研究和工業實踐表明［1--3］，磨礦過程發生的各類物理化學反應都直接關系到礦物本身的表面性質和礦漿性質，進而影響礦物浮選過程．
針對 磨礦介質、磨 礦 氣氛、磨 礦方 式 ( 干磨 與 濕磨) 、磨礦設備等磨礦因素對礦物浮選行為的影響，國內外學者開展了大量研究工作． 早在 1960 年，Ｒey 和Formanek［4］就指出，鐵磨方鉛礦和閃鋅礦的可浮性比瓷磨方鉛礦差． Forssberg、Yuan 和他們的合作者［5--9］采用非鐵介質磨礦時，硫化礦物的礦漿電位、電導率和總硫濃度均比采用鐵介質磨礦時高，在后續的浮選過程中這些參數仍保持在同一水平，采用非鐵介質磨礦后的浮選回收率高于鐵介質磨礦． Peng 等［10--12］，Huang等［13］對磨礦介質及磨礦氣氛等條件對礦物浮游性的影響進行研究，發現方鉛礦和黃銅礦等硫化礦物的表面性質和浮選明顯受磨礦過程中物理化學因素變化的影響，伽伐尼作用對硫化礦物浮選有不利影響，用高鉻介質磨礦有利于細粒級礦物浮選． 何發鈺［14］ 研究磨礦介質對硫化礦物浮選的影響，結果表明采用瓷介質磨礦比采用鐵介質磨礦有利于硫化礦物的浮選． 宋振國和孫傳堯［15］ 研究鋼球和氧化氧化鋯珠兩種磨礦介質對方解石表面性質及方解石在十二胺浮選體系中回收
率的影響，結果表明在十二胺浮選體系中，采用氧化氧化鋯珠磨礦，方解石的浮選回收率高于鋼球磨礦．
本文研究了濕式磨礦條件下，鐵球和氧化鋯珠作為磨礦介質，對十二胺和油酸鈉作捕收劑浮選硅酸鹽礦物的影響． 通過對礦漿中礦物表面動電位及礦物表面 X射線光電子能譜檢測，分析磨礦介質對硅酸鹽礦物浮選影響的機理．
1 實法
1. 1 實驗原料
實驗用鋯英石取自澳大利亞，綠柱石、鋰輝石和石英均取自新疆，長石取自河北，所有礦物均經過手選，選取結晶度好、純度高的塊礦，然后利用顎式破碎機、慣性圓錐破碎機和標準篩進行破碎和篩選，在單礦物礦樣制備過程中，將設備預先用多余的物料清洗干凈，盡量 避 免 金 屬 ( 主 要 是 鐵 ) 污 染，篩 選 出 － 0. 335+ 0. 045 mm 粒級，存放在真空干燥器中備用． 經過化學分析和顯微鏡檢測，幾種礦物的純度均大于 99% ，X射線光電子能譜檢測也表明礦物表面純凈，滿足實驗要求．
磨礦實驗采用氧化氧化鋯珠和普通鑄鐵球兩種介質，濕式磨礦機罐體采用 1010 尼龍棒材制造，外徑為 90mm，內徑為 60 mm，內腔 53 mm，容積為 150 mL，磨礦介質充填率為 30% ～ 40% ．
1. 2 實驗過程
單礦物濕式磨礦時，固液比 1∶ 3 g·mL － 1 ( 其中礦物10 g，去離子水 30 mL) ，磨礦后用 120 mL 去離子水沖洗，部分過濾后，濾餅自然風干后進行 X 射線光電子能譜檢測，剩余部分進行礦物表面動電位檢測． 浮選實驗在掛槽式浮選機中進行，浮選機型號為 XFG--76，浮選槽容積為 30 mL，浮選機轉速為 1750 r·min － 1 ，礦漿溫度 20 ～ 30 ℃ ．
2 實驗結果
十二胺作為捕收劑，用量為 60 mg·L － 1 ，氧化鋯珠和鐵球分別作為磨礦介質時，不同磨礦介質對硅酸鹽礦物浮選的影響如圖 1 所示．圖 1 的實驗結果表明，當十二胺作捕收劑時: ( 1)氧化鋯珠和鐵球濕磨，pH 值對硅酸鹽礦物浮選回收率的影響趨勢大致相同; 隨著 pH 值的增加，鋯英石、綠柱石、鋰輝石、長石和石英的浮選回收率均先增加后降低．( 2) 在 pH 值 6 ～ 9 的范圍內，鋯英石、綠柱石、長石和石英的浮選回收率較高; 鋰輝石的佳浮選 pH 值在10 左右． ( 3) 當 pH 值 ＜ 7 時氧化鋯珠濕磨鋯英石、綠柱石和石英浮選回收率均高于鐵球濕磨，pH 值 ＞ 7 時氧化鋯珠濕磨與鐵球濕磨鋯英石、綠柱石和石英的浮選回收率相近; 當 pH 值 ＜ 9 時氧化鋯珠濕磨鋰輝石的浮選回收率高于鐵球濕磨，pH 值 ＞ 9 時氧化鋯珠濕磨和鐵球濕磨鋰輝石的浮選回收率相近; 整個 pH 值范圍內，氧化鋯珠濕磨和鐵
球濕磨長石的浮選回收率相近．
油酸鈉作為捕收劑，用量為 160 mg·L － 1 ，氧化鋯珠和鐵球分別作為磨礦介質時，不同磨礦介質對硅酸鹽礦物浮選的影響如圖 2 所示．
圖 2 的實驗結果表明，油酸鈉作為捕收劑時: ( 1)氧化鋯珠和鐵球濕磨，pH 值對硅酸鹽礦物浮選回收率的影響不同． ( 2) 氧化鋯珠濕磨時，隨著 pH 值的增加，鋯英石的浮選回收率逐漸降低; 綠柱石的浮選回收率逐漸增加; 鋰輝石的浮選回收率先增加后降低; 長石和石英基本不?。?( 3) 鐵球濕磨時，隨著 pH 值的增加，鋯英石的浮選回收率先降低后增加而后再降低; 綠柱石、鋰輝石、長石和石英的浮選回收率先增加后降低． ( 4) 氧化鋯珠濕磨時，低 pH 值時鋯英石的浮選回收率較高; 高 pH值時綠柱石的浮選回收率較高; 鋰輝石的佳浮選 pH值在 6 左右． ( 5) 鐵球濕磨時，鋯英石的佳浮選 pH值在 10 左右; 綠柱石、鋰輝石和石英的佳浮選 pH值為 5 ～ 8; 長石的佳浮選 pH 值為 5 ～ 10． ( 6) 鐵球濕磨時，鋯英石、綠柱石、鋰輝石、長石和石英的大浮選回收率均高于氧化鋯珠濕磨．
3 機理分析
3. 1 磨礦因素對動電位的影響
利用 Zetasizer( 型號為: Nano--Zs) 測試儀進行礦物表面動電位檢測，考察不同磨礦介質對硅酸鹽礦物表
面動電位的影響，結果如圖 3 所示．圖 3 的研究結果表明: ( 1) 不同磨礦介質條件下，幾種硅酸鹽礦物表面動電位總體趨勢相同，均隨 pH值的增加，礦物表面動電位逐漸降低． ( 2) 氧化鋯珠濕磨時，鋯英石、綠柱石、鋰輝石、長石和石英零電點對應的pH 值分別為 4. 1、2. 9、2. 6、＜ 1. 5 和 ＜ 1. 7; 鐵球濕磨時，鋯英石、綠柱石、鋰輝石、長石和石英零電點對應的pH 值分別為 5. 9、6. 0、5. 0、5. 0 和 4. 7． ( 3) 氧化鋯珠濕磨時，鋯英石、綠柱石、鋰輝石、長石和石英零電點對應的pH 值均低于鐵球濕磨．
十二胺作為捕收劑時，與礦物表面的相互作用主要是由胺的陽離子 ＲH3 + 或 ＲH2·ＲH3 + 在礦物表面雙
電層依靠靜電引力吸附在荷負電的礦物表面［16］． 氧化鋯珠濕磨條件下，小于佳浮選 pH 值時，鋯英石、綠柱石、鋰輝石和石英表面電位均低于鐵球濕磨，十二胺與礦物表面的相互作用強，因此氧化鋯珠濕磨后這四種礦物的浮選回收率均高于鐵球濕磨; 氧化鋯珠濕磨和鐵球濕磨時，隨著 pH 值的增加，鋯英石、綠柱石、鋰輝石和石英表面荷帶的負電荷均較多，這四種礦物的浮選回收率相近．
3. 2 表面元素分析
礦物表面性質與其浮選行為密切相關，采用 X 射線光電子能譜考察硅酸鹽礦物在不同磨礦介質濕磨后表面元素變化的情況，確定礦物表面物質的存在形式．不同磨礦介質下，硅酸鹽礦物表面元素的 X 射線光電子能譜分析結果見表 1 ～ 表 5．表 1 ～ 表 5 的研究結果表明: 與原礦相比，( 1) 氧化鋯珠濕磨后，鋯英石表面 Zr 的原子數分數由 8. 30% 增加
到 12. 02% ，Fe、O 和 Si 含量變化較小; 鐵球濕磨后，鋯英石表面 Zr 的原子數分數由 8. 30% 增加到 9. 30% ，Fe 的原子數分數由 0. 31% 增加到 2. 95% ． ( 2) 氧化鋯珠濕磨后，綠柱石表面 Al、Be、Fe、O 和 Si 含量與原礦相差較小; 鐵 球濕磨后，綠柱 石表 面 Be 的 原子 數分 數由24. 67% 降至 21. 02% ，Fe 的原子數分數由 0. 24% 增加至 2. 06% ． ( 3) 氧化鋯珠濕磨后，鋰輝石表面 Al、Fe、Li、Si和 O 含量與原礦相差較小; 鐵球濕磨后，鋰輝石表面Li 的原子數分數由 9. 87% 增加至 19. 98% ，Fe 的原子數分數由 0. 42% 增加至 2. 10% ． ( 4) 氧化鋯珠濕磨后，長石表面 Al、K、Fe、Na、Si 和 O 含量與原礦相差較小; 鐵球濕磨后，長石表面 Al、K、Na、Si 和 O 含量與原礦相差較小，Fe 的原子數分數由 0. 62% 增加至 1. 33% ． ( 5)氧化鋯珠濕磨后，石英表面檢測不到 Fe 的存在; 鐵球濕磨后，石英表面 Fe 的原子數分數由 0 增加至 0. 67% ．硅酸鹽礦物經鐵球濕磨后，表面均檢測出 Fe 的存在． 由于金屬陽離子在硅酸鹽礦物表面吸附后，一方面提高了礦物表面的電性，使陽離子捕收劑的靜電吸附力減弱，另一方面可以使礦物界面層內的捕收劑陽離子濃度降低，從而減弱了捕收劑對礦物的捕收作用．因此，十二胺作為捕收劑，鐵球濕磨后，硅酸鹽礦物表面存在的 Fe 對硅酸鹽礦物浮選具有作用，小于佳浮選 pH 值時，鐵球濕磨后鋯英石、綠柱石、鋰輝石和石英的浮選回收率均低于氧化鋯珠濕磨．
油酸鈉作為捕收劑時，氧化鋯珠濕磨后，綠柱石和鋰輝石表面暴露出來的 Be 和 Li 可以作為活性點，與油酸鈉結合，致使綠柱石和鋰輝石部分上浮; 鋯英石、長石和石英表面暴露出來 Zr、Al、K、Na、Si、O 等金屬離子與油酸鈉結合力弱，因而可浮性較差． 鐵球濕磨時，鋯英石、綠柱石、鋰輝石、長石和石英表面 Fe 含量明顯增加，說明鐵球作為磨礦介質時，有部分 Fe 介質磨損固著在礦物表面; Fe2p 峰結合能均在 711 eV 附近，與鐵的羥基絡合物的結合能相近，說明鐵介質磨礦后在硅酸鹽礦物表面有鐵的羥基絡合物形成． 鐵球濕磨后，鋯英石、綠柱石、鋰輝石、長石和石英表面的 Fe 作為劑，了與陰離子捕收劑的相互作用，因此在佳pH 值條件下，油酸鈉作為捕收劑，鐵球濕磨時，這幾種硅酸鹽礦物的浮選回收率均高于氧化鋯珠濕磨．
4 結論
( 1) 十二胺作捕收劑時，隨著 pH 值的增加，鋯英石、綠柱石、鋰輝石、長石和石英的浮選回收率均先增加后降低; 低于佳浮選 pH 值時，氧化鋯珠濕磨鋯英石、綠柱石、鋰輝石和石英的浮選回收率均高于鐵球濕磨，pH 值繼續升高，氧化鋯珠濕磨和鐵球濕磨這四種硅酸鹽礦物的浮選回收率相近． 在 pH 值 2 ～ 12 范圍內，氧化鋯珠濕磨和鐵球濕磨長石的浮選回收率相近．
( 2) 油酸鈉作為捕收劑，相同 pH 值條件下，氧化鋯珠
濕磨鋯英石、綠柱石、鋰輝石、長石和石英的浮選回收率大多低于鐵球濕磨．
( 3) 礦物動電位測定結果表明: 氧化鋯珠濕磨時，鋯英石、綠柱石、鋰輝石、長石和石英零電點對應的 pH 值均低于鐵球濕磨． 十二胺作捕收劑時，氧化鋯珠濕磨后，小于佳浮選 pH 值時，鋯英石、綠柱石、鋰輝石和石英表面電位明顯低于鐵球濕磨，這四種礦物的浮選回收率均高于鐵球濕磨; 隨著 pH 值的進一步增 加，鋯 英石、綠柱石、鋰輝石和石英表面荷帶的負電荷增加，氧化鋯珠濕磨和鐵球濕磨時，這四種礦物的浮選回收率相近．
( 4) 礦物表面 X 射線光電子能譜的檢測結果表明: 鐵球濕磨時，鋯英石、綠柱石、鋰輝石、長石和石英表面 Fe 含量明顯增加，說明鐵球作為磨礦介質時，有部分 Fe 介質磨損固著在礦物表面． 十二胺作為捕收劑，鐵球濕磨后，硅酸鹽礦物表面存在的 Fe 對硅酸鹽礦物浮選具有作用，小于佳浮選 pH 值時，鐵球濕磨后鋯英石、綠柱石、鋰輝石和石英的浮選回收率均低于氧化鋯珠濕磨． 油酸鈉作捕收劑，鐵球濕磨后，硅酸鹽礦物表面存在的 Fe 對硅酸鹽礦物起到了作用，鐵球濕磨鋯英石、綠柱石、鋰輝石、長石和石英的浮選回收率均高于氧化鋯珠濕磨．
