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菱镁矿及其脉石矿物浮选化学研究进展

所属分类:经济论文 阅读次 时间:2022-03-09 10:51

本文摘要:摘要:菱镁矿是我国优势矿产资源,常与白云石、方解石、绿泥石、滑石和石英等脉石矿物紧密伴生。矿物晶体结构、表面性质和溶液化学特性决定了菱镁矿浮选难度,同时,矿物分选效率还与浮选药剂性能密切相关。本文综述了菱镁矿及其伴生脉石矿物晶体各向异性与表面性质,

  摘要:菱镁矿是我国优势矿产资源,常与白云石、方解石、绿泥石、滑石和石英等脉石矿物紧密伴生。矿物晶体结构、表面性质和溶液化学特性决定了菱镁矿浮选难度,同时,矿物分选效率还与浮选药剂性能密切相关。本文综述了菱镁矿及其伴生脉石矿物晶体各向异性与表面性质,总结归纳了高效浮选药剂设计合成、筛选、组合用药和构效关系,溶液化学因素(难免金属离子和矿物交互作用)对矿物表面性质和药剂迁移吸附的影响,以及表面粗糙度与矿物浮选行为的关系。初步明确了菱镁矿浮选化学研究现状以及发展趋势,为菱镁矿高效分选提供理论依据与参考。

  关键词:菱镁矿;浮选化学;表面性质;晶体化学;溶液化学;浮选药剂

矿物矿石

  菱镁矿是金属镁的重要来源,也是耐火材料的重要天然矿物原料,在建材、化工、农牧业、造纸、环保等行业中有广泛用途[1,2]。菱镁矿是我国优势矿产资源,但随着矿产资源开采利用,矿石中菱镁矿品位越来越低,亟需通过选矿技术提高菱镁矿精矿品质。

  菱镁矿主要由含Mg热液交代白云石及超基性岩而成,也有沉积成因者[3]。脉石矿物种类和性质决定了菱镁矿分选工艺及难度,综合实际矿石工艺矿物学研究发现,菱镁矿矿石主要脉石矿物包括白云石、方解石等碳酸盐矿物,以及滑石、绿泥石、石英等含硅矿物。

  浮选是菱镁矿提质降杂的重要途径,常以胺类捕收剂反浮选脱硅,然后以脂肪酸类捕收剂正浮选除钙。目前,菱镁矿浮选脱硅研究已相对比较成熟,而工业生产中钙镁碳酸盐脉石矿物(白云石、方解石)分离仍存在技术难题,其主要原因是菱镁矿与白云石、方解石的晶体结构、表面性质和浮选行为相近,且受到矿物交互影响、难免离子和药剂性能的影响。浮选本质是界面化学作用,其关键是浮选药剂在矿物表面选择性吸附,取决于矿物表面性质与浮选药剂结构的适配关系10。

  同时,矿物表面性质和药剂吸附迁移规律还受到溶液化学环境的影响,如矿浆pH值影响药剂组分分布、矿物表面电性和活性位点反应性,溶液中金属离子改变药剂存在形态或增加矿物表面活性位点数目、亲水疏水性,以及矿物溶解引起矿物表面转化等。值得注意的是,矿物表面亲水疏水性还与粗糙度[1、颗粒形貌等因素相关,对矿物浮选行为的影响同样不容忽视。

  因此,菱镁矿浮选技术进步依赖于对矿物表面性质、药剂构效关系和溶液化学性质等诸多因素的深入认识。近年来,选矿工作者深入研究了菱镁矿浮选化学,并取得了大量研究成果。本文从矿物晶体化学、浮选药剂、浮选溶液化学和磨矿因素等方面总结归纳了菱镁矿浮选理论和技术的研究成果,为菱镁矿高效分选研究提供理论依据。

  1菱镁矿与脉石矿物的晶体化学特征及其表面特性研究

  矿物表面化学组成、化学键、表面电性、表面极性、表面积和表面位点空间结构等表面性质差异是实现药剂选择性吸附的理论依据[1。浮选中菱镁矿及其脉石矿物表面主要产生于碎磨过程,受控于磨矿介质、溶液化学环境、外加药剂等外部因素,然而,决定矿物表面性质的内在主导因素是其晶体化学特征。

  1.1含硅矿物晶体化学特征与表面特性研究

  滑石(Mg[Si10](OH)和绿泥石((Mg,Fe2+,Fe3+,Al)[(Si,Al)](OH)是菱镁矿最常见的层状含镁硅酸盐矿物。滑石是典型的∶型层状硅酸盐矿物,Mg、Si配位数分别为和,有两种配位数,其中与Mg相连的配位数为,层间配位数为。滑石晶体中硅氧四面体连接成层,由一层氢氧镁石连接,层间通过范德华作用力相连,因此滑石硬度低易泥化,容易在有用矿物表面发生矿泥罩盖[1。

  (001)面和(010)面是滑石常见暴露面[1。滑石沿(001)方向解理时无化学键断裂,因此(001)面化学活性低,主要通过静电或氢键作用吸附浮选药剂;(010)面存在Si、Mg断裂键,为极性亲水性表面,化学活性较高,能够与浮选药剂发生化学作用[1。

  滑石(010)端面和(001)底面原子种类、配位数差异决定了滑石表面性质具有各向异性。研究表明,水介质中滑石等电点pH=2~3.5[1,其中底面带永久负电荷,端面电荷则与矿浆pH值密切相关[1。(001)面疏水性明显强于(010)面,但前者面积占比大[1,1,因此滑石具有天然可浮性。绿泥石与滑石结构、工业用途相似[1,但绿泥石晶格中存在多种类质同象置换,层间域为水镁石片,上下结构单元层键力强于滑石。

  绿泥石沿(001)方向完全解理,等电点pH约3~6[1,1,19。与滑石类似,绿泥石底面和端面电位也各向异性,其中,绿泥石底面等电点pH<5.6,端面等电点pH=8.5[20]。SILVESTER等[19]认为绿泥石底面恒带负电,与pH值无关,端面电荷则取决于矿浆pH值,且绿泥石颗粒整体电性取决于端面底面比值、矿浆pH值和离子特性吸附等[13]。

  研究者对绿泥石表面性质进行了报道,FORNASIERO等[21]认为绿泥石表面天然亲水,浮选过程中借助夹带、与硫化矿呈包裹体或金属离子活化等方式进入浮选精矿;冯博、付亚峰[22,23则认为绿泥石具有天然可浮性,仅在起泡剂MIBC作用下回收率就能达到50左右,且浮选回收率随粒度降低而增加。而十二胺体系中不同粒级绿泥石回收率大小顺序为中间粒级(44+37μm)细粒级(37μm)粗粒级(74+44μm)[24],与十二胺对绿泥石(100)面和(001)面润湿性调控能力不同相关。由此可见,研究者建立了绿泥石表面性质与浮选行为的关系,为绿泥石浮选机制与调控研究提供了理论指导。

  石英(SiO是菱镁矿最常见的含硅脉石矿物,结构相对简单。碎磨过程中石英晶体中Si键会发生断裂,表面不含金属位点。石英等电点pH=2~3左右,为亲水性矿物,以阳离子捕收剂或者金属离子活化后以阴离子捕收剂回收。石英无解理面,理论研究中常选取(101)、(100)、(001)面分析石英的表面性质和反应活性[2530]。石英解理断裂后表面存在>Si和>Si两种不同性质位点,水溶液会分别吸附OH或形成>SiOH,并在不同矿浆pH值条件下形成>Si、>SiOH位点,不存在>Si位点。

  1.2菱镁矿与钙镁碳酸盐脉石矿物晶体化学特征与表面性质

  菱镁矿(MgCO、白云石(Ca,Mg[CO和方解石(CaCO均为岛状碳酸盐矿物,晶体结构相近,表面性质差异主要体现在Ca、Mg位点密度。矿物不同晶面上活性位点密度、断裂键性质、空间构型以及相邻配位原子性质等有所不同,因此矿物表面性质差异还与颗粒晶面暴露比相关。

  理论研究中常选取解理面研究矿物表面性质差异和浮选机制,解理面的选取是微观上正确认识矿物表面性质、构建矿物表面结构模型的关键,也是决定分子模拟结果的准确性与合理性的重要环节[31,32]。基于系统的断裂键密度、表面能计算和仪器检测,研究者确定了(104)面是方解石最稳定表面[3335]。然而,菱镁矿与白云石解理面的报道存在差异,且同一晶面结构模型也有时不同。

  例如,[36,37]、UN[38]、程龙[39]、韩聪[40]等以菱镁矿(101)面、白云石(101)面研究矿物表面性质或药剂吸附机制;ANG[41]、ZIZI[42]、付博[43]、AI[44]、ANG[45]以菱镁矿(104)和白云石(104)面研究矿物表面反应性机制,而张多阳[46]通过密度泛函理论计算得出菱镁矿(104)面、白云石(110)面是两种矿物常见解理面;此外,TITILOYE认为(100)和(110)是白云石最稳定晶面[46],吴贵叶[47]、马飞[48]认为菱镁矿(211)面为完全解理面。上述不同晶面结构模型如图所示,图中不同晶面上断裂键数目、空间结构以及活性位点密度均不相同,其反应活性和药剂吸附机制也会存在差异,由此可见,菱镁矿和白云石表面性质差异与晶体结构的关系还有待完善。

  矿物往往沿平行于面网层间距大、电性中和、同号离子组成的相邻面网以及较强化学键连接的面网方向解理。能量最低原理、格里菲斯断裂理论和晶体生长机制表明表面能越低的晶面越稳定,越容易成为常见暴露面。高志勇等[4951]提出了断裂键密度定量预测表面能、解理性质和表面反应性。因此,针对菱镁矿和白云石解理面选取上存在的差异,有必要综合运用矿物解理规律、断裂键密度、表面能、仪器检测等多种方法,从理论的角度确定菱镁矿和白云石常见解理面及其构型,建立矿物浮选行为与表面性质和晶体结构的关联,为浮选机制研究和适配药剂精准设计、筛选提供理论依据。

  2菱镁矿及其脉石矿物浮选药剂研究进展

  菱镁矿与脉石矿物(白云石、方解石、绿泥石、滑石、石英)浮选分离药剂分为捕收剂和调整剂(如矿浆pH调整剂,抑制剂)。目前,菱镁矿浮选药剂研究的主要任务是提高矿物分选选择性,包括筛选、设计合成新型浮选药剂以及组合用药。

  2.1菱镁矿与脉石矿物分选捕收剂

  菱镁矿矿石浮选捕收剂分为阳离子型捕收剂和阴离子型捕收剂。其中,阳离子型捕收剂研究集中于菱镁矿与石英反浮选分离,阴离子型捕收剂研究则集中于钙镁碳酸盐矿物正浮选分离。含钙矿物[5558]、铝土矿[5961]和石英[62,63]浮选研究表明,阳离子型捕收剂取代基结构与捕收性和选择性密切相关,引入不同种类和数量的取代基是提高阳离子型捕收剂性能的重要途径。

  对于菱镁矿浮选,IU等[36,63,64]以不同基团取代十二胺极性基中的,研制了新型捕收剂BHDA(C1225N(CHCHOH)、NCDA(C1225N(CHCHOHCHCl)和DIPA(C1225NH(CH(OH)CH)),试验发现这些药剂对石英的捕收能力强于菱镁矿和白云石,选择性优于十二胺如图和,为菱镁矿反浮选脱硅提供了条件。综合文献[366364]可发现,BHDA、NCDA和DIPA对石英和菱镁矿、白云石的选择性强弱顺序为:BHDA≈NCDA>DIPA,可能与极性取代基数目相关。

  机理研究认为,新型阳离子捕收剂在石英、白云石和菱镁矿表面吸附性差异是由静电和氢键引起的,且受氢键影响更大。(以BHDA为例),石英表面负电性强且含大量位点,通过静电和氢键作用吸附捕收剂;菱镁矿和白云石表面负电性较弱,主要通过表面CO位点与捕收剂发生有限的静电作用。新型捕收剂电负性较弱且空间位阻较强,因此对石英的捕收能力强于菱镁矿、白云石。此外,醚胺类阳离子捕收剂也可用于菱镁矿反浮选[65],研究发现醚胺类捕收剂在菱镁矿反浮选脱硅中的性能优于十二胺[66]。

  阳离子型捕收剂与其它药剂组合使用在菱镁矿与白云石浮选中也有所报道。HANG[8和AN[8研究发现一元醇和十二胺(DDA)组合使用可改善菱镁矿与白云石的分选效果。

  机理分析表明,添加一元醇促进了DDA在矿物表面吸附,降低了DDA用量以及药剂与矿物表面的距离,此外,醇与DDA共吸附还压缩了水化层和稀释了水化层中的水浓度。药剂分子构效关系研究表明,长碳链和异构醇改善菱镁矿和白云石的浮选效果更佳。新型捕收剂和组合药剂丰富了菱镁矿浮选调控体系,研究者构建了水分子体系中捕收剂与钙镁碳酸盐矿物作用的分子动力学模型,为微观层次认识浮选药剂作用机制提供了条件。

  然而,水溶液中矿物表面性质(如水化膜结构、活性位点羟基化转变)对药剂吸附的影响报道较少,此外,菱镁矿浮选捕收剂研究相对孤立,缺少系统的构效关系研究,捕收剂结构演变对性能的影响规律认识还不完善,因此,矿物表面性质—药剂分子结构—性能关系将是菱镁矿浮选捕收剂研究的一个重要内容。

  2.2菱镁矿与脉石矿物分选抑制剂

  滑石、绿泥石具有一定天然可浮性,抑制剂包括水玻璃、硅酸钠、六偏磷酸钠、氟硅酸钠、CMC和淀粉等13。有研究指出[8,高分子抑制剂(如淀粉)对绿泥石起抑制和絮凝双重作用,能够完全抑制绿泥石,而水玻璃则起分散和抑制作用,不能完全抑制绿泥石。总体而言,绿泥石和硫化矿分离抑制剂的研究相对较多,关于菱镁矿和绿泥石分选药剂的报道相对较少。

  毛钜凡4]对比了羧甲基纤维素(CMC)、水玻璃和六偏磷酸钠对菱镁矿与白云石浮选行为的影响,发现六偏磷酸钠对菱镁矿的抑制作用强于白云石,CM对菱镁矿与白云石均有抑制作用,不能使两种矿物分离,水玻璃对两种矿物的选择性抑制作用不明显(也有报道十六烷基磷酸酯为捕收剂时硅酸钠可用于菱镁矿与白云石分离[9)。然而,硫酸锌盐化的水玻璃或酸化水玻璃对白云石有抑制作用84,94,96],且pH8.8~10.8时硫酸锌改性水玻璃能够活化菱镁矿,与六偏磷酸钠组合使用可实现菱镁矿与白云石混合矿分离。

  3溶液中难免金属离子对菱镁矿及其脉石矿物浮选的影响

  由于磨矿、水质、矿物溶解和外加浮选药剂等因素,菱镁矿浮选矿浆中存在Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等金属离子。金属离子在矿物表面的吸附规律受控于自身性质(价态、半径、浓度)、矿物基因特性、矿浆pH值、矿浆电位和浮选药剂等多种因素,在矿物表面的吸附机制分为羟基络合物或氢氧化物沉淀吸附、表面化学反应新生新物质和晶格取代[100]。

  金属离子对石英浮选的影响规律及作用机理已有系统报道[101],本文不再赘述,主要综述金属离子对菱镁矿、白云石、方解石、滑石和绿泥石等矿物浮选的影响。FORNASIERO、FENG等21,10研究发现,Cu2+离子和Ni2+离子以羟基络合物或氢氧化物沉淀的形式在绿泥石表面吸附,增加绿泥石亲水性或促进黄药、羧甲基纤维素和油酸钠等药剂吸附。

  Ca2+离子不能在绿泥石表面吸附,但可与溶液中的CMC反应,降低绿泥石与CMC静电斥力,促进CMC在绿泥石表面吸附。冯其明、张其东等[103,104]研究了MIBC体系中Ca2+、Mg2+、Cu2+、Fe2+、Ni2+、Fe3+对滑石浮选的影响,发现这些金属离子均可在滑石表面吸附,除Ca2+离子外,其余几种金属离子均会降低滑石浮选回收率。

  机理分析发现,金属氢氧化物沉淀组分吸附是降低滑石回收率的主要原因。也有研究发现[105107],Ca2+离子促进了羧甲基纤维素和羧化壳聚糖在滑石表面的吸附,其作用机制分为两类,一类是CaOH组分在滑石表面吸附后为抑制剂后续吸附提供了活性位点,同时降低了抑制剂与滑石间的静电斥力,另一类作用机制是Ca2+离子增加了溶液中CMC的卷曲度,促使CMC在滑石表面发生更密集的吸附。

  李长斌等[10还发现Cu2+离子可强化CMC对滑石的抑制作用,且Cu2+离子与CMC相对加药顺序不影响滑石的抑制。十二胺体系中金属离子对菱镁矿和白云石浮选行为影响的研究表明[10,Ca2+、Mg2+离子会抑制菱镁矿和白云石浮选,不利于两种矿物分离,而Fe3+离子对菱镁矿和白云石具有活化作用,添加合适浓度的Fe3+离子可针对性地提高白云石回收率,强化菱镁矿和白云石浮选分离。

  4矿物交互作用对菱镁矿浮选的影响及其调控研究

  矿物交互影响是指复杂矿石溶液体系中两种或两种以上矿物间相互罩盖、表面转化等对分选产生的影响[11,既可促进矿物浮选(如载体浮选),也可恶化矿物分选过程(如表面转化同化矿物表面性质)。

  矿物交互影响还是制约高效浮选药剂由实验室研究推广至实际矿石浮选应用的重要因素。矿物交互作用分为直接作用方式和间接作用方式[11,涉及浮选溶液化学特性、矿物表面转化、矿浆流变学、泡沫稳定性和颗粒间相互作用等多种因素。菱镁矿、白云石和方解石均为盐类矿物,其溶解产生的Ca2+、Mg2+和CO离子可同化矿物表面性质和影响药剂吸附迁移规律。诸多研究表明,盐类矿物间交互影响机制复杂,如方解石与有用矿物的交互影响可分为表面转化[11、钙离子溶解释放迁移[120、Ca抑制剂复合物解吸迁移[121等多种方式。

  此外,矿物交互作用机制还与浮选药剂作用机制有关,例如,六偏磷酸钠和水玻璃均可抑制方解石,前者抑制机制为解吸矿物表面钙离子,生成的Ca六偏磷酸钠复合物解吸至溶液后影响药剂的吸附迁移规律121,22,导致矿物间产生间接的交互影响,而水玻璃则通过表面吸附抑制方解石浮选[12,矿物间不会由于水玻璃解吸而产生交互影响。

  也有研究表明[12,12,含钙盐类矿物交互影响机制还与捕收剂种类相关。姚金等117]研究了白云石、石英和菱镁矿的交互作用机制,发现可浮性差的微细粒白云石罩盖在菱镁矿表面,而细粒菱镁矿罩盖在不上浮的粗粒石英表面,导致菱镁矿随白云石和石英进入尾矿,回收率降低,另一方面,白云石溶解产生的Ca2+、Mg2+离子浓度高于菱镁矿,通过消耗捕收剂降低菱镁矿回收率。姚金等[12还研究了蛇纹石与菱镁矿的交互影响,发现蛇纹石可抑制菱镁矿浮选,其主要原因是蛇纹石溶解离子具有较强亲水性,与菱镁矿表面Mg2+、结合后增强亲水性,同时减少菱镁矿表面离子与油酸钠的结合。

  罗娜等[12以六偏磷酸钠为抑制剂、油酸钠为捕收剂,发现六偏磷酸钠可强烈抑制白云石,且对菱镁矿抑制作用不明显,然而,混合矿体系中白云石溶解产生的Ca2+离子在菱镁矿表面吸附后形成CaCO,导致菱镁矿被强烈抑制。因此,菱镁矿浮选体系中矿物交互影响机制可概括为矿物罩盖、矿物溶解组分消耗捕收剂和矿物表面转化等。基于碳酸盐矿物交互影响调控的研究,罗娜等128,29提出了改变调整剂添加顺序消除碳酸盐类矿物交互影响,即,优先加入六偏磷酸钠络合溶液中的Ca2+离子阻止菱镁矿表面生成CaCO组分,然后通过碳酸钠调节矿浆pH值,成功实现了菱镁矿与白云石混合矿浮选分离。

  同样以六偏磷酸钠为抑制剂,UN等[97]配合使用EGTA降低白云石溶解性,消除了白云石对菱镁矿浮选的不利影响。IN等[98采用BATPA为抑制剂,改变常规加药方式,在矿浆搅拌之前预先加入BATPA,消除了白云石溶解产生的钙离子对菱镁矿浮选的影响。此外,也有研究发现[94],十六烷基磷酸酯捕收剂(PCP)可选择性增加菱镁矿和白云石亲水疏水性差异,然而混合矿体中PCP失去了选择性,添加硅酸钠可消除矿物交互作用对分选的不利影响。

  研究者对菱镁矿与脉石矿物交互影响机制及其调控进行了较系统研究,为菱镁矿高效分选和高效药剂推广应用提供了理论依据。目前,菱镁矿浮选体系矿物交互影响研究主要针对某种特定药剂体系,还未充分考虑浮选药剂复杂的作用机制。鉴于矿物交互影响因素复杂性、多样性,有必要建立混合矿体系溶液化学计算模型与检测机制,系统探究混合矿体系中的固液界面性质与溶液化学特性,分析多元矿物体系中浮选药剂形态转变规律及其与迁移吸附的关系,进而深入、全面地认清菱镁矿浮选体系矿物交互影响。

  5菱镁矿及其脉石矿物颗粒物理性质对浮选行为的影响

  矿物的表面化学性质,如晶体化学性质、表面能、表面氧化和溶解、表面电性和润湿性,是决定其浮选行为的重要因素。然而,矿物颗粒的物理性质(如颗粒形状、比表面积、粗糙度)对浮选行为的影响也不容忽视。固体材料表面润湿性由其化学组成和微观几何结构(如粗糙度)共同决定,因此可通过改变表面化学性质或微观几何结构调控矿物表面润湿性与浮选行为。

  研究者相继提出了Wenzel模型、Cassie模型及其过渡模型,一定程度上解释了粗糙度对表面润湿性的影响机制,然而这些模型各有适用性与局限性,目前尚未找到合适的理论予以代替[130。总之,固体材料表面粗糙度既可提高表面疏水性,也可增加其亲水性,与材料本身的亲水疏水程度相关[1。UGURULUSOY、MEHDIRAHIMI等[13134研究发现石英和滑石的棒磨产物回收率高于球磨。

  其中,MEHDIRAHIMI借助BET法和AFM分析颗粒表面粗糙度,发现棒磨产品的表面粗糙度高于球磨,粗糙度有利于矿物浮选且影响程度大于颗粒形状参数,而UGURULUSOY使用Surtronic3粗糙度测试仪得出球磨产品的粗糙度高于棒磨,发现颗粒表面粗糙度不利于矿物浮选。MEHDIRAHIMI和UGURULUSOY关于粗糙度与浮选回收率的矛盾结论可能与矿物表面粗糙度测试方式和颗粒形状因子相关。ANG等[13,13通过BET法发现方解石棒磨产物的表面粗糙度大于球磨,无捕收剂作用时亲水性方解石润湿性随表面粗糙度的增加而增强,而捕收剂作用后表面粗糙度增加有利于提高方解石和白云石疏水性,与Wenzel模型和Cassie模型相符。

  6结论与展望

  1)菱镁矿矿石主要脉石矿物包括白云石、方解石、绿泥石、滑石和石英。绿泥石、滑石属于层状硅酸盐矿物,底面和端面的表面电性、润湿性、断裂键性质和活性位点反应性具有各向异性。菱镁矿和白云石、方解石表面差异主要体现在Ca、Mg位点密度,矿物不同晶面暴露比会进一步影响表面性质差异。

  2)基于阳离子捕收剂取代基效应能够调节药剂与矿物间的静电和氢键作用,叔胺类、仲胺类和醚胺类捕收剂比十二胺更适用于菱镁矿与石英反浮选分离。烷基磷酸酯类捕收剂、改性油酸对钙镁碳酸盐矿物的选择性优于油酸钠,捕收剂组合使用也是提高菱镁矿分选效率的重要方式。六偏磷酸钠、改性水玻璃、有机螯合剂可选择性抑制含钙脉石矿物(白云石、方解石),实现菱镁矿与含钙脉石矿物浮选分离。

  3)金属离子通过改变矿物表面性质和药剂存在形态两种方式影响菱镁矿及其脉石矿物浮选行为。菱镁矿浮选体系矿物交互作用方式包括黏附罩盖、表面转化和消耗药剂,主要通过改变药剂添加方式、调节矿物溶解性和优化溶液化学环境等途径消除矿物间交互作用对浮选的不利影响。

  4)表面粗糙度影响矿物浮选行为,对钙镁碳酸盐矿物表面润湿性的影响符合Wenzel模型、Cassie模型,一定程度上解释了磨矿方式对矿物浮选的影响机制。现代先进检测技术和计算机模拟软件为微观层次认识矿物表面性质和药剂吸附机制提供了新思路和手段,为了更深入认识菱镁矿浮选本质和机理,有必要完善以下几方面:

  1)研究菱镁矿、白云石晶体各向异性,确定常见解理面断裂面结构模型,建立矿物表面性质与晶体结构的关系;

  2)研究菱镁矿浮选阴离子型捕收剂构效关系、组合药剂协同机制,完善矿物交互影响与药剂作用机制的关联;

  3)研究颗粒形状因子与表面粗糙度在菱镁矿浮选中关系(包括主次关系、协同关系)。

  REFERENCES

  [1]李彩霞,庞鹤,满东,等.低品位菱镁矿选矿工艺研究[J].硅酸盐通报,2014,33(5):11891192.LICaixia,PANGHe,MANDong,etal.Researchonineralrocessingechnologyofowgradeagnesite[J].BulletinofTheChineseCeramicSociety,2014,33(5):11891192.

  [2]祁欣,罗旭东,李振,等.高硅菱镁矿的选矿提纯与应用研究进展[J].硅酸盐通报,2021,40(2):485492.QIXin,LUOXudong,LIZhen,etal.Researchrogressonurificationandpplicationofighiliconagnesite[J].BulletinofTheChineseCeramicSociety,2021,40(2):485492.

  作者:王纪镇,荆茂晨,赵博辉,翟武佳,蔡双琪

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