微细粒锡石的表面性质及其对可浮性影响机理研究

There are a few problem in the flotation of fine cassiterite. At present, most research works focus on novel and effective collectors for fine cassiterite ,in which great progress has been achieved. However, the influence of surface property of fine cassiterite on the floatability had almost not been investigated. Thus, in order to ascertain the mechanism of flotation for fine cassiterite, the influences of surface property on the floatability of fine cassiterite should be studied. Based on crystal chemistry, surface chemistry, physical chemistry quantum chemistry etc and by the means of ICP, AAS, XRD, SEM, EDS, XPS, FTIR, AFM and TG-DSC，the surface property of fine cassiterite is inspected and calculated, and the interrelationship bewteen crystal chemical characteristics and surface property of fine cassiterite is analyzed. Then, the effect of surface property on flotability of fine cassiterite is found out, Furthermore, the adsorption properties and interaction of flotaiton reagent on the surface of fine cassiterite are studied and the mechanism model of fine cassiterite flotation in the system of flotation reagent is proposed to be obtained. The theory study is beneficial to the optimization and perfection of technology of cassiterite flotation.

微细粒锡石的高效回收一直是选矿界的难题；浮选法是回收锡石细泥最有效的途径之一。锡石的浮选研究主要集中在高效浮选药剂的研发，并取得较大进展；然而目前就微细粒锡石本质特性对浮选影响的研究相对较少。为了系统地探索微细粒锡石浮选的主要机理，本项目拟对微细粒锡石的表面特性及其对可浮性的影响展开研究。采用ICP、AAS、XRD、SEM、EDS、FTIR、XPS、AFM和TG-DSC等现代检测设备，结合晶体化学、表面化学、物理化学和量子化学等经典理论，检测和分析微细粒锡石的表面性质，探索微细粒锡石微观的晶体化学特征及其宏观锡石颗粒的表面性质，查明微细粒锡石的可浮性与表面特性之间的相互关系，探究浮选药剂在微细粒锡石表面的主要吸附特性和作用规律，并在此基础上建立药剂浮选微细粒锡石的作用机理模型。本项目的研究将为锡石浮选工艺的完善和优化提供理论支撑。

微细粒锡石的高效回收一直是选矿界的难题；浮选法是回收锡石细泥最有效的途径之一。为了系统地探索微细粒锡石浮选的主要机理，本项目对微细粒锡石的表面特性及其对可浮性的影响展开研究。采用ICP、AAS、XRD、SEM、EDS、FTIR、XPS、AFM和TG-DSC等现代检测设备，结合晶体化学、表面化学、物理化学和量子化学等经典理论，检测和分析微细粒锡石的表面性质，探索微细粒锡石微观的晶体化学特征及其宏观锡石颗粒的表面性质，探究浮选药剂在微细粒锡石表面的主要吸附特性和作用规律，并在此基础上建立药剂浮选微细粒锡石的作用机理模型。锡石接触角θ=33°，天然可浮性差，在捕收剂油酸钠、水杨羟肟酸、苯乙烯磷酸的作用下，锡石的接触角增大，可浮性有显著提高。锡石的零电点为3.76，添加捕收剂后锡石的等电点向负电性方向移动。捕收剂对微细粒锡石捕收能力为苯乙烯磷酸>油酸钠>水杨羟肟酸。油酸钠在锡石表面的吸附是以化学键力为主的特性吸附；水杨羟肟酸与苯乙烯磷酸在锡石表面存在化学吸附。在三种浮选体系中Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+、Cu2+对锡石浮选具有抑制作用，Pb2+对锡石浮选具有一定的活化作用，柠檬酸、草酸、乙酸、羧甲基纤维素钠、木质素磺酸钙、淀粉对锡石浮选具有一定的抑制作用。铅主要以Pb2+和(PbOH)+ 的形式吸附在锡石表面，其借助羟基及氧原子与锡石表面锡质点发生了化学键合，取代部分锡质点的位置，提高锡石表面活性，同时，铅易于与水杨羟肟酸和苯乙烯磷酸发生螯合作用，使水杨羟肟酸和苯乙烯磷酸吸附于铅作用后的锡石表面，从而对锡石浮选起到活化作用；柠檬酸在锡石表面发生螯合反应，一方面生成亲水的螯合物进而在锡石表面行成水化膜，另一方面减少了锡石表面与捕收剂作用的活性位点，从而抑制锡石的浮选。本项目的研究将为锡石浮选工艺的完善和优化提供理论支撑。