摘要
锂的用途广泛，随着新能源的快速发展，锂的需求量急剧增加。锂云母作为常见含锂矿物，常使用阳离子捕收剂在强酸性矿浆中回收，虽然这种工艺较为成熟，但仍存在设备易腐蚀、选择性较差、泡沫发黏、环境污染严重和废水处理难度大等问题。 本论文利用阴阳离子组合捕收剂HQ-330/DDA(HQ-330是由油酸钠、十二烷基二苯醚二磺酸钠混合而成的阴离子捕收剂，DDA为阳离子捕收剂十二胺)在中性矿浆中浮选分离锂云母与长石、石英,采用高速摄影仪研究不同溶液中矿物颗粒与气泡的粘附机理，研究气泡与矿物表面作用时三相接触线的形成规律;采用原子力成像技术和芘荧光探针技术研究阴阳离子组合捕收剂在矿物表面的相互作用，得到以下结论: (1)纯矿物浮选实验结果表明:HQ-330和DDA在质量比为4∶1、浓度为100 mg/L的pH=7的矿浆中，能够选择性回收锂云母，使之与长石、石英分离，此时锂云母的回收率达到91.98％。对于人工混合矿，当捕收剂浓度为40 mg/L时，锂云母的回收率达到90.5％,Li2O的品位为4.81％，Li2O的品位提高3个百分点。 (2)锂云母、长石、石英颗粒在气泡表面的碰撞-粘附实验结果表明:最短碰撞-粘附时间越短，粘附角、粘附概率、临界吸附角越大，矿物颗粒越容易粘附于气泡，颗粒表面疏水性越强;在HQ-330/DDA溶液中，当pH≤7，HQ-330和DDA质量比为4∶1、浓度为100mg/L时，锂云母颗粒易粘附在气泡表面，表面疏水性最强，而长石和石英颗粒不易粘附在气泡表面，表面疏水性很弱。 (3)气泡在锂云母、长石、石英表面三相接触线形成实验结果表明:当pH=7,HQ-330和DDA质量比为4∶1,HQ-330/DDA浓度为100mg/L时，气泡与锂云母表面能快速形成三相接触线，而在长石、石英表面不形成，HQ-330/DDA能增强锂云母表面疏水性。HQ-330/DDA溶液中，气泡与锂云母表面三相接触线形成时间与浮选回收率呈负相关关系。三相接触线形成时间与碰撞-反弹时间和排液时间均有关，且排液过程是影响三相接触线形成，进而判断矿物表面疏水性大小的主要因素。 （4）分析测试结果总结如下:原子力成像实验结果显示，HQ-330/DDA溶液中，HQ-330/DDA分子更密集地吸附在锂云母表面，但在长石、石英表面基本不发生吸附。芘荧光探针实验结果显示，相同浓度条件三种捕收剂的非极性大小顺序由大到小依次为HQ-330/DDA＞HQ-330＞DDA,HQ-330和DDA形成了更大的胶团，能明显改善溶液的极性条件。
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