磨矿环境对矿物浮选影响的机理研究

磨矿作为浮选前的一道必备工序对矿物的浮选有着非同寻常的意义。磨矿-浮选体系是一个不可分割的有机整体。磨矿过程发生的各类物理化学反应都直接关系到矿物本身的表面性质和矿浆性质，进而影响浮选作业参数的确定以及选矿技术经济指标。本课题拟采用现代测试技术和先进的实验手段从矿物晶体结构、能带结构、电子结构和表面性质、矿浆溶液化学、电化学等方面研究对矿物浮选过程的影响。分析磨矿介质、矿物、药剂三者之间的相互作用机理并建立作用机理模型。同时确定磨矿化学的关键参数和矿物能带结构参数，研究调控磨矿化学环境的关键技术，将磨矿化学因素、矿物晶体结构、矿物能带结构和电子结构变化因素有机结合起来，探索新的流程结构设计思路，完善现代浮选理论体系。

本课题针对方铅矿、闪锌矿、黄铜矿和黄铁矿等硫化矿物，石英、赤铁矿和锡石等氧化矿物，孔雀石、菱锌矿、菱镁矿、方解石等碳酸盐矿物，采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）以及其它物理、化学等现代分析技术检测了不同磨矿环境条件下，矿物表面性质和矿浆化学性质的变化，通过大量的浮选试验系统地研究了磨矿环境和浮选药剂的添加方式对矿物单矿物的可浮性和双矿物浮选分离的影响，探讨了磨矿环境影响矿物可浮性的作用机理，并探索了磨矿环境对实际矿石浮选分离的影响。.采用铁介质磨矿和瓷介质磨矿时，硫化矿物的浮选行为产生明显区别的主要原因有：一是采用铁介质磨矿时，铁的羟基络合物沉淀并吸附在硫化矿物表面使矿物表面亲水性加强，降低了硫化矿物的可浮性；二是采用铁介质磨矿时形成的强还原性环境阻碍了硫化矿物浮选时所必需的表面适度氧化，而采用瓷介质磨矿时形成的氧化性环境则有利于硫化矿物表面的适度氧化；三是铁磨和瓷磨方铅矿、铁磨和瓷磨黄铜矿和瓷磨黄铁矿均形成了更有利于硫化矿物浮选的缺金属富硫表面。铁磨黄铁矿表面铁与硫的量相当。铁磨和瓷磨闪锌矿的表面则形成了缺硫富金属的表面；四是瓷介质瓷介质磨矿时造成的高电位氧化性较有利于黄药氧化成双黄药，而铁介质磨矿时所造成的低电位还原性环境则不利于黄药氧化为双黄药。.不同的磨矿环境下，氧化矿物单矿物和混合矿物体系的矿浆化学性质和表面性质产生了明显的变化。浮选分离试验表明，采用瓷介质磨矿比采用铁介质磨矿氧化矿物的分选分离效果要好。.磨矿环境使碳酸盐矿物表面阴离子和金属阳离子的分布产生差异，进而影响碳酸盐矿物在油酸钠和十二胺浮选体系中的浮游性。根据对碳酸盐矿物晶体结构差异及其溶解性的分析，作出了“碳酸盐不同磨矿环境下的浮选差异是溶解初态与溶解平衡态之间的浮选差异”的假设。