摘要
钼矿作为国家战略性稀有金属矿产资源之一，在我国国民经济中发挥着至关重要的作用。随着钼矿资源的大规模开发利用，高品位钼矿资源逐渐枯竭，低品位钼矿嵌布粒度日趋微细化，贫、杂、细特征愈发突出，导致低品位钼矿资源浮选效率低，回收率差。浮选是钼矿资源回收最有效的方法，传统烃类油是最常用的捕收剂，但存在分散性差问题，难以适应微细粒低品位钼矿资源的浮选回收。微乳化是使油性捕收剂高效弥散及强化其在辉钼矿表面吸附的重要手段。基于此，本研究从强化捕收剂分散性能出发，通过微乳化技术制备了一种纳米粒径且热力学稳定的微乳捕收剂，考察了其对不同粒径辉钼矿的浮选性能，通过多种测试手段研究了微乳捕收剂与传统捕收剂对不同粒级辉钼矿的作用机理，进行了实际钼矿石实验室浮选试验验证，取得了较好的浮选指标。 考察了表面活性剂与助表面活性剂对微乳捕收剂制备及其性能的影响，通过拟三元相图的微乳区域明晰了微乳捕收剂的最佳组成配方，同时考察了乳化剂含量和超声对微乳液的影响。在微乳液体系中，确定表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵（CTAB），助表面活性剂为正戊醇，表面活性剂与助表面活性剂的质量比Km为0.5。该配方下的微乳捕收剂平均粒径不高于30nm，符合微乳液的定义及其宏观特征。该微乳捕收剂在水中纳米分散且分散性能高于传统捕收剂煤油。此外，超声对微乳液的形成及其粒径分布未产生显著影响，但乳化剂浓度影响微乳液液滴的尺寸，随着乳化剂比例的增大，微乳液的粒径呈先增大后减小的趋势，其粒径范围均小于100nm。 研究了捕收剂种类、乳化剂浓度和矿物粒度对辉钼矿的浮选性能影响，并采用接触角测试、Zeta电位测试、X射线光电子能谱（XPS）测试、傅里叶红外光谱（FTIR）分析和分子动力学模拟手段揭示了微乳捕收剂在辉钼矿表面的作用机理。在乳化剂制备的最优配方基础上，利用已制备的几种微乳捕收剂与传统捕收剂煤油或柴油进行对比，各捕收剂性能强弱顺序为：DME（柴油作为油相）gt;KME（煤油作为油相）gt;柴油gt;煤油。从中选出最优微乳捕收剂，得到微乳捕收剂MEA（乳化剂：柴油：去离子水=6:13:6）。当辉钼矿粒度较细时，微乳捕收剂MEA的浮选性能强于传统捕收剂煤油。当辉钼矿粒级减小至20μm以下时，在MEA作用下的辉钼矿接触角比煤油作用下的辉钼矿接触角提高了3.4°，MEA提高辉钼矿疏水性的能力强于煤油。传统捕收剂煤油在粗粒辉钼矿的吸附强于微乳捕收剂MEA，但是在微细粒辉钼矿的吸附能力弱于MEA。传统捕收剂煤油和柴油更易于与辉钼矿（001）非极性面发生作用，而与传统捕收剂相比，微乳捕收剂MEA与该矿物（100）极性表面表现出更强的相互作用，表明微乳捕收剂能够促进捕收剂在细粒辉钼矿表面的铺展和粘附。 开展了微乳捕收剂MEA和煤油对低品位实际钼矿浮选试验研究，考察了磨矿细度、捕收剂种类、捕收剂与起泡剂用量、实验室浮选开路工艺方面对浮选指标的影响，最终对药剂进行了经济效益分析。在磨矿细度-74μm占65%、一次粗选的浮选工艺下，当起泡剂用量均为20g/t时，与100g/t煤油相比，20g/t微乳捕收剂MEA浮选所得精矿钼品位提高了0.05%，回收率提高了3.62%，并且处理1吨原矿时，在各自最佳药剂制度下，MEA所需浮选药剂成本比煤油低4元。 综上，本研究提供了一种微乳捕收剂的制备方法，从提高烃类油捕收剂分散性能角度强化微细粒辉钼矿浮选，为开发新型高效辉钼矿浮选捕收剂提供了技术路线，也为微乳捕收剂在其他矿物加工领域的研究应用提供了参考，具有很好的借鉴意义和实践价值。
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