摘要
锌是我国有色金属消费中占比较大的重要金属。异极矿是一种经济有价值的氧化锌矿物，由于异极矿本身具有亲水性强、易聚团等特点，难以实现异极矿与脉石矿物的浮选分离。本文以异极矿、白云石、方解石和石英为研究对象，通过纯矿物浮选试验，系统考察了捕收剂苯丙烯基羟肟酸(PHA)、苯甲羟肟酸(BHA)、十二胺、油酸钠(NaOL)和组合捕收剂对四种矿物可浮性的影响，同时还探究了六偏磷酸钠、腐殖酸钠、单宁酸、木质素磺酸钙等抑制剂对四种矿物可浮性的影响。通过人工混合矿浮选试验探究了硫酸铜、硝酸铅两种活化剂对异极矿中Zn品位和回收率的影响。采用红外光谱分析、Zeta电位测量、吸附量测量和接触角测量解释了苯丙烯基羟肟酸在矿物表面的吸附特性和作用机理。试验结果如下： 纯矿物试验结果表明，与苯甲羟肟酸、十二胺和油酸钠相比，苯丙烯基羟肟酸具有更优异的选择性和捕收性，能实现与脉石矿物的浮选分离。在矿浆pH=7，用量为150mg/L时，得到异极矿的浮选回收率为87%，通过抑制剂浮选试验显示六偏磷酸钠能进一步扩大异极矿与脉石矿物的浮选差异。人工混合矿浮选试验结果表明，采用硫酸铜作为活化剂(用量为50mg/L)，苯丙烯基羟肟酸作为捕收剂(用量为150mg/L)，六偏磷酸钠作为抑制剂(用量为10mg/L)能获得Zn品位为17.42%，回收率为55.39%的精矿产品，深度阐述了苯丙烯基羟肟酸能实现异极矿及其脉石矿物的浮选分离。 机理研究表明，苯丙烯基羟肟酸在异极矿表面发生了化学吸附，与异极矿表面的锌原子形成五元环的螯合物，而在白云石、方解石和石英表面作用较微弱。苯丙烯基羟肟酸通过化学吸附在矿物表面，改变异极矿表面的电荷，导致矿物表面电位整体变得更负，从而促进矿物颗粒之间的相互作用。与脉石矿物相比，异极矿表面对苯丙烯基羟肟酸的吸附量更大。进一步实验显示，苯丙烯基羟肟酸能增加异极矿、白云石和方解石表面的疏水性，提高三种矿物的可浮性。经过六偏磷酸钠处理后，白云石和方解石的疏水性减弱，进一步扩大了异极矿与脉石矿物的可浮性差异，从而有效地实现了浮选分离。
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