硫化銅鎳礦浮選中鎂硅酸鹽礦物強(qiáng)化分散—同步抑制的理論及技術(shù)研究.pdf

1、硫化銅鎳礦中存在的蛇紋石、滑石等鎂硅酸鹽礦物，干擾硫化礦的浮選并使精礦中MgO含量升高，影響后續(xù)冶煉過程，嚴(yán)重制約著我國銅鎳資源的高效利用。本文以層狀鎂硅酸鹽礦物為主要研究對象，采用多種試驗方法與分析測試手段，重點針對鎂硅酸鹽礦物的強(qiáng)化分散與選擇性抑制進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究，形成了硫化銅鎳礦浮選體系“固液界面離子選擇性遷移-浮選劑分子間組裝”調(diào)控原理，并以此為基礎(chǔ)開發(fā)了硫化銅鎳礦強(qiáng)化浮選技術(shù)原型。論文的主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新成果如下:

2、　　 (1)層狀鎂硅酸鹽礦物晶體結(jié)構(gòu)、表面性質(zhì)與可浮性的關(guān)系
　　 硫化銅鎳礦中層狀鎂硅酸鹽礦物主要包括蛇紋石、滑石和綠泥石，其晶體結(jié)構(gòu)單元層由硅氧四面體與鎂氧八面體組成。蛇紋石解離時鎂氧八面體層斷裂，表面暴露的鎂氧鍵離子性強(qiáng)，水化作用強(qiáng)，天然親水性好;滑石解離主要沿層間斷裂，表面為殘余的分子鍵，水化作用弱，天然疏水性好;綠泥石解離時表面同時暴露出分子鍵和鎂氧鍵，天然疏水性介于蛇紋石與滑石之間。
　　 在水溶液中蛇紋石

3、表面羥基優(yōu)先溶解，Mg2+殘留在蛇紋石表面使其荷正電，零電點為10.0;滑石與綠泥石解離表面優(yōu)先吸附溶液中的OH-，礦物表面荷負(fù)電，零電點分別為3.0和4.4。當(dāng)pH＜10時蛇紋石易與表面荷負(fù)電的鎳黃鐵礦等硫化礦物通過靜電作用發(fā)生異相凝聚，影響硫化銅鎳礦的浮選。
　　 (2)顆粒間異相凝聚對礦物浮選行為的影響
　　 蛇紋石與硫化礦顆粒間的異相凝聚，導(dǎo)致硫化礦對捕收劑的吸附能力降低，從而降低硫化礦的可浮性;蛇紋石與滑石礦物

4、間的異相凝聚，一方面使滑石的可浮性降低，另一方面導(dǎo)致滑石對抑制劑的吸附能力降低，從而使滑石不能被完全抑制。聚合磷酸鹽和水玻璃能較好的分散蛇紋石與硫化礦、蛇紋石與滑石，減弱甚至消除礦物顆粒間的異相凝聚。
　　 (3)蛇紋石表面電性的強(qiáng)化調(diào)控機(jī)制
　　 降低蛇紋石表面電位是消除礦物間異相凝聚的有效途徑，而蛇紋石表面電性調(diào)控的關(guān)鍵在于蛇紋石表面鎂向液相的遷移行為，即控制蛇紋石表面鎂向液相遷移，減少雙電層中定位離子的正電荷密度，

5、從而降低蛇紋石表面電位。
　　 鏈狀聚合磷酸鹽能有效降低蛇紋石表面電位，其作用機(jī)制主要包括三個方面:1）促進(jìn)蛇紋石表面的鎂遷移到液相，降低蛇紋石的表面電位;2）與液相中的Mg2+作用生成為穩(wěn)定的可溶性絡(luò)合物，阻止Mg2+向蛇紋石表面反吸附，保持蛇紋石表面的負(fù)電性;3）通過吸附在蛇紋石表面，進(jìn)一步降低其表面電位。
　　 通過對蛇紋石表面電性的強(qiáng)化調(diào)控，消除了異相凝聚對硫化礦可浮性的影響，并實現(xiàn)了滑石的完全抑制。
　　

6、 (4)固液界面浮選劑的分子間組裝
　　 有機(jī)高分子聚合物古爾膠和CMC是滑石的有效抑制劑，但同時也抑制硫化礦的浮選;而巰基捕收劑黃藥只與硫化礦作用，并不在滑石表面吸附。優(yōu)先添加捕收劑可以減弱抑制劑在硫化礦表面的吸附，增強(qiáng)浮選劑作用的選擇性。因此改變藥劑添加順序，調(diào)整捕收劑與抑制劑在礦物表面的組裝過程，能夠增大硫化礦與滑石表面潤濕性差異，有利于二者浮選分離。
　　 (5)硫化銅鎳礦強(qiáng)化浮選技術(shù)
　　 基于多礦相