低品位氧化铅锌矿深度硫化浮选界面化学调控研究

Aiming to the difficulty in flotation and comprehensive utilization of the low-grade lead - zinc oxide ore, the following studies were carried out based on the combination of interface chemistry theory and flotation practice: the relationship of surface properties and chemical structures of the ore and floatability, the law of flotation solution chemical mechanism and floatability after deeply sulphided, the mount design of exclusive flotation reagent molecular for deeply sulphided system and the influence of deeply sulphided system on dispersion-flocculation behavior of the micro lead - zinc oxide grains. The best parameters of interface chemistry for efficient flotation were finally found so as to improve the level of resource utilization of lead - zinc oxide ores in china.

针对我国低品位氧化铅锌矿浮选以及综合利用较为困难的问题，运用界面化学理论与浮选实践相结合，研究氧化铅锌矿表面性质、化学结构与其可浮性的关系；氧化铅锌矿矿浆浮选溶液化学机制与深度硫化后可浮性的规律；氧化铅锌矿深度硫化体系专属浮选药剂分子结构组装设计；深度硫化体系对微细粒氧化铅锌矿颗粒分散与凝聚规律关系影响。最终找到调控氧化铅锌矿深度硫化高效浮选的最佳界面化学参数，以期提高我国氧化铅锌矿的资源利用水平。

低品位氧化铅锌锌矿的浮选分离是当今选矿的难题之一。菱锌矿是氧化锌矿物最主要的存在形式，与常见碳酸盐类脉石矿物白云石性质相近，导致传统的脂肪酸类捕收剂对菱锌矿缺乏选择性，彼此间难以进行浮选分离，因而严重制约了氧化锌矿资源利用水平的提高。本文研究了在预先硫化的条件下，油酸钠和苯甲羟肟酸的组合捕收剂对菱锌矿与常见脉石矿物白云石的浮选分离，通过现代检测技术与理论分析，研究了药剂在矿物表面的吸附行为以及微观吸附机构，揭示了在预先硫化条件下，组合捕收剂对菱锌矿进行选择性浮选回收的作用机理。研究表明，油酸钠与苯甲羟肟酸摩尔比为2:1的组合捕收剂浮选菱锌矿时，比单独使用油酸钠浮选菱锌矿单矿物的效果更佳。六偏磷酸钠与羧甲基纤维素能够在不影响菱锌矿浮选回收率的前提下，有效抑制白云石的可浮性，有助于组合药剂对菱锌矿和白云石的浮选分离。硫化过程中，硫化钠在矿浆中溶解生成的S2-和HS-会在菱锌矿表面发生化学作用，产生化学吸附，并且生成硫化锌沉淀，从而改变菱锌矿表面活性。白云石在硫化过程中，表面性质不会受到硫化钠的影响。检测结果以及分子动力学模拟计算结果表明，组合药剂中的油酸钠和苯甲羟肟酸都会在菱锌矿表面发生作用，而在白云石表面只有油酸钠发生了作用，因而使组合药剂对菱锌矿和白云石的浮选具有选择性。对原矿锌品位9.75%的实际矿石，采用作为捕收剂，获得锌品位32.16%，回收率79.54%的浮选精矿指标。. 总体上，本项目以界面化学研究为核心，辅以晶体化学、浮选溶液化学、有机化学、量子化学、配位化学、流体动力学等手段，针对菱锌矿表面结构及性质、矿物界面的溶解行为和规律、难免金属阳离子的溶液平衡与药剂离子的作用、矿物/浮选剂各种复杂界面相互作用、矿物颗粒间相互作用力及凝聚与分散行为开展研究，系统建立菱锌矿浮选基础理论体系，为菱锌矿浮选新技术和新药剂的开发提供理论支撑和技术原型，对菱锌矿浮选技术的开发具有重要意义。