活性油质气泡浮选技术在磷矿分选中的机理与应用研究

Phosphate ore is a non-renewable mineral resource, whose effective separation plays an important role in the utilization of phosphate resource. Flotation technique is always extensively used in the mineral processing. Based on the characteristics of the technological mineralogy of phosphate ore, a reactive oily bubble phosphate flotation is proposed in this study, according to the surface property, solution chemistry, flotation dynamics, interaction among mineral particles and interaction between particle and bubble in flotation process. Selective collection of reactive oily bubble, selective coagulation and dispersion of mineral particles and particles and bubbles, relation between surface property and flotation behavior was investigated to understand the mechanism of reactive oily bubble collecting phosphate ore and provide theoretical foundation and technological support for effective utilization of phosphate ore resource and new flotation technique.

磷矿资源是一种不可再生的宝贵资源，磷矿资源的高效分选对于磷资源的利用有着举足轻重的影响。浮选一直是磷矿分选工业中应用最为广泛的矿物加工技术。本课题以磷矿为研究对象，从磷矿工艺矿物学出发，依据浮选过程中的表面性质、溶液化学、矿粒之间、矿粒与气泡的相互作用以及浮选动力学等特性，提出了活性油质气泡浮选磷矿新技术。研究了活性油质气泡选择性捕收，矿物颗粒间及颗粒与气泡间的选择性聚集与分散，表面性质与浮选行为之间的关系，从而探讨了活性油质气泡浮选磷矿的机理，为我国磷矿资源的高效利用和新浮选技术的开发提供理论依据与技术支撑。

磷矿资源是一种不可再生的重要矿产资源，随着磷矿产资源需求量的不断增大，简单易选矿石的日益减少，常规选矿技术已经不足以高效经济的选别这种宝贵的有价矿产资源。因此，急需一种高效经济的新方法回收越来越少的有价矿产资源。为此，本项目提出了一种活性油质气泡浮选新技术，筛选出了脂肪酸活性油质气泡，研究了活性油质气泡的表面性质和矿物捕收力。活性油质气泡即在气泡表层包裹一薄层含有捕收剂的中性油。当活性油质气泡代替传统气泡作为浮选载体与矿物颗粒接触时，活性油质气泡油水界面的捕收剂选择性的与目的矿物表面作用，实现油泡与矿物颗粒的黏附。通过此技术，捕收剂加入气泡表层的油膜中，未加入浮选过程水相中，避免了捕收剂、活化剂、抑制剂以及矿浆中各物质之间不必要的协同作用，减少了脉石矿物的活化，降低了捕收剂用量。通过单矿物实验，对比了脂肪酸活性油质气泡与传统气泡的区别，证明了活性油质气泡相较于气泡的优越性。采用脂肪酸活性油质气泡技术实现了磷灰石、白云石和石英的选择性分离，提出了一种磷矿浮选分离新工艺。采用DLVO理论分析了活性油质气泡与矿物颗粒之间的相互作用，理论上解释了活性油质气泡相较于气泡的优越性，指出了疏水引力在活性油质气泡捕收矿物颗粒中的重要作用。本项目研究了矿物、浮选药剂和活性油质气泡之间的复杂界面相互作用，建立一套基于活性油质气泡选择性捕收、抑制、分离，表面性质与浮选行为等新理论体系，从而开发新型浮选工艺，实现磷资源的高效利用，从浮选载体-气泡这一特殊视觉为浮选行业开辟一个崭新的研究领域。