一、試樣及研究方法
試驗(yàn)所用輝銻礦和毒砂分別取自錫礦山和瑤崗仙，經(jīng)制備，得到粒度為0.053～0.106mm，純度分別為97.3%和98.9%的試樣，在真空干燥箱中存放，供浮選試驗(yàn)。
浮選采用40mL掛槽浮選機(jī)，每次用礦樣2g，先經(jīng)超聲波處理5min，后入浮選槽，加藥調(diào)漿，浮選5min。礦漿pH測定用pHS-29A型酸度計(jì)。礦漿氧化還原電位Eh用光亮的鉑電極與飽和甘汞電極組成的電對測定。表面張力測定采用最大泡壓法。起泡劑的吸附量用萃取比色法測定其殘余濃度，再經(jīng)計(jì)算得到。
二、試驗(yàn)結(jié)果及分析
（一）起泡劑的選擇
在無捕收劑存在的情況下，起泡劑顯得特別重要。用量均為7.5mg/L的15種起泡劑浮選輝銻礦與毒砂對比試驗(yàn)結(jié)果見表1。顯然，不同的起泡劑浮選結(jié)果差別很大，常用的2號油浮選輝銻礦與毒砂的上浮率分別為74%和79%，而用丁基醚醇的上浮率達(dá)94%和96%，比MIBC、DOW250等起泡劑都好。
表1 不同起泡劑對輝銻礦和毒砂上浮率的影響 /%
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起泡劑 |
輝銻礦上浮率 |
毒砂上浮率 |
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2號油 MIBC 145 W02 乙醚 乙醇 Yarmar 正丙醇 異丙醇 混合醇 DOW250 乙二醇丁醚 丁基醚醇 異丁基醚醇 仲丁基醚醇 |
74 85 71 69 27 32 87 34 52 61 71 74 94 94 94 |
79 94 82 80 27 32 91 - - 89 89 81 96 96 96 |
（二）pH對2種礦物可浮性的影響
圖1為無捕收劑時(shí)，礦漿pH對輝銻礦和毒砂可浮性的影響。可見，輝銻礦在pH＜7時(shí)好浮；毒砂在pH＜9時(shí)好浮。在堿性介質(zhì)中兩者可浮性有很大差別。
（三） Eh對2種礦物可浮性的影響
圖2為無捕收劑時(shí)，礦漿氧化還原電位Eh對輝銻礦和毒砂可浮性的影響。當(dāng)pH為5.4時(shí)，2種礦物在Eh為-500～+400mV內(nèi)均有良好的可浮性。當(dāng)Eh＞400mV時(shí)，毒砂可浮性急劇下降，至800mV時(shí)完全不浮。輝銻礦在Eh為400～800mV好浮。因此，控制礦漿氧化還原電位Eh，可望實(shí)現(xiàn)2種礦物的無捕收劑浮選分離。
（四）KMnO4對2種礦物可浮性的影響
圖3是KMn04為30mg/L時(shí)，2種礦物無捕收劑浮選的上浮率與pH的關(guān)系。與圖1相比KMn04對毒砂有強(qiáng)烈的抑制作用，在酸性介質(zhì)中，上浮率不超過10%，但對輝銻礦的抑制作用很弱，在酸性、弱酸性介質(zhì)中，輝銻礦的上浮率均在90%以上。圖4表明KMn04用量對毒砂的可浮性有明顯影響。隨著KMn04用量增加，毒砂上浮率急劇下降，但對輝銻礦的可浮性影響極小。
（五）起泡劑性能與無捕收劑浮選的關(guān)系
1、起泡劑性能與礦物可浮性的關(guān)系
表2列出幾種起泡劑在溶液濃度均為30mg/L時(shí)的泡沫層高度、消泡速度，100mg/L時(shí)的表面張力和用量為7.5mg/L時(shí)的輝銻礦上浮率。
表2 起泡劑的性能與輝銻礦的上浮率
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起泡劑 |
泡沫高度/mm |
消泡速度/mm·s-1 |
表面張力/10-3N·m-1 |
輝銻礦上浮率/% |
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2號油 混合醇 MIBC Yarmor 丁基醚醇 DOW250 異丙醚 乙二醇丁醚 |
22.0 15.5 16.5 20.0 31.2 29.0 8.2 14.2 |
3.7 3.2 6.4 3.5 3.6 4.4 5.0 6.0 |
68.74 68.74 68.30 67.43 61.78 66.13 70.48 69.91 |
74 61 85 87 94 71 52 74 |
結(jié)果表明，表面張力越小，泡沫層高度越高，消泡速度越慢，輝銻礦的上浮率越高，但也有例外，如MIBC的泡沫層高度不太高，但礦物上浮率卻較高，這可能與它的氣泡直徑較小而有利于浮選有關(guān)。
2、KMnO4對起泡劑性能的影響
表3列出KMnO4對丁基醚醇起泡性能的影響。隨著KMnO4用量增大，丁基醚醇的起泡性能相應(yīng)發(fā)生變化，泡沫層高度降低，消泡速度加快，并發(fā)現(xiàn)KMnO4對2號油（起始濃度為10.4mg/L）在2種礦物表面的吸附量有一定影響（見表4)。KMnO4加入后，輝銻礦表面2號油吸附量變化不明顯，而毒砂表面吸附量有所降低。
表3 KMnO4對起泡性能的影響
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藥劑及濃度/mg·L-1 |
泡沫高度/mm |
消泡速度/mm·s-1 |
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丁基醚醇 │ KMnO4 |
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30 30 30 |
0 80 120 |
31.2 31.0 28.5 |
3.6 4.0 4.2 |
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表4 KMnO4對2號油在礦物表面吸附量的影響
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礦物 |
KMnO4加入量/mg·L-1 |
2號油殘余濃度/mg·L-1 |
吸附量/mg·L-1 |
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輝銻礦 輝銻礦 毒 砂 毒 砂 |
0 100 0 100 |
5.38 5.45 5.29 5.90 |
5.02 4.95 5.11 4.50 |
三、結(jié)語
（1）輝銻礦與毒砂在一定條件（pH=5.4，Eh=690mV）下，可望實(shí)現(xiàn)無捕收劑浮選分離。
（2）無捕收劑浮選時(shí)，起泡劑極為重要。15種起泡劑對比試驗(yàn)結(jié)果，以丁基醚醇為最優(yōu)。
（3）無捕收劑浮選時(shí)，起泡劑的性能與輝銻礦的上浮率有一定的對應(yīng)關(guān)系。氧化劑如KMnO4對起泡劑的性能及在礦物表面的吸附量有一定影響。
