菱鎂礦煅燒?浮選除鈣及其機(jī)理

楊志超，馮雅麗，李浩然，劉欣偉，蔡震雷

(1. 北京科技大學(xué) 土木與環(huán)境工程學(xué)院，北京 100083；2. 中國(guó)科學(xué)院 過(guò)程工程研究所，北京 100190)

菱鎂礦煅燒?浮選除鈣及其機(jī)理

楊志超1，馮雅麗1，李浩然2，劉欣偉1，蔡震雷1

(1. 北京科技大學(xué) 土木與環(huán)境工程學(xué)院，北京 100083；2. 中國(guó)科學(xué)院 過(guò)程工程研究所，北京 100190)

對(duì)浮選脫硅后在850 ℃下煅燒3 h的菱鎂礦精礦進(jìn)行浮選試驗(yàn)，分別以油酸鈉和十二胺為捕收劑，水玻璃和六偏磷酸鈉為調(diào)整劑研究了含鈣雜質(zhì)的可選性。通過(guò)ζ電位測(cè)定分析了浮選機(jī)理。結(jié)果表明：以十二胺和水玻璃為捕收劑和活化劑進(jìn)行的反浮選，可以得到MgO品位和回收率分別為76.48%和79.75%，CaO含量為0.24%的MgO與Mg(OH)2混合物精礦。煅燒后的白云石表面因包裹了氫氧化鈣薄膜而吸附了水玻璃水解產(chǎn)物H2SiO3和SiO32?聚合成的膠粒被活化，活化的煅燒白云石再次吸附十二胺，表面變得疏水而上浮。運(yùn)用Material Studio軟件模擬了十二胺對(duì)經(jīng)活化后的煅燒白云石的吸附，比較了六偏磷酸鈉與水玻璃兩種調(diào)整劑的優(yōu)劣。

菱鎂礦；煅燒；ζ電位；分子動(dòng)力學(xué)

我國(guó)多數(shù)菱鎂礦都程度不同的含有硅、鈣雜質(zhì)，石英和白云石是主要的存在形式，在煅燒過(guò)程中會(huì)形成CaSiO3，不能直接作為高檔原料，使得其市場(chǎng)價(jià)格低廉[1]。目前，國(guó)際市場(chǎng)對(duì)高檔鎂質(zhì)材料的需求逐步增加，應(yīng)把提高鎂質(zhì)耐火材料的加工深度、開(kāi)發(fā)生產(chǎn)高檔鎂砂、鎂磚、高性能耐火材料作為鎂質(zhì)材料發(fā)展方向之一[2?3]。因此，必須通過(guò)選礦的方法提純菱鎂礦，提高菱鎂礦資源利用率，解決高品位菱鎂礦短缺的問(wèn)題[4]。

菱鎂礦與白云石同屬碳酸鹽礦物，含有完全相同的陰離子和部分相同的陽(yáng)離子，具有相同的晶體結(jié)構(gòu)、類似的表面特性和可浮性，兩者很難進(jìn)行浮選分離。許多選礦工作者進(jìn)行了大量的研究工作，但效果甚微。GENCE[5]的研究結(jié)果表明，在一定濃度的油酸鈉和Na2SiO3存在時(shí)，兩者的接觸角有明顯的差別。王金良和楊秀花[6]以SHX為捕收劑，六偏磷酸鈉為抑制劑，中性條件下得到了CaO含量為0.71%菱鎂礦精礦。KANGAL[7]研究表明，陰離子捕收劑浮選白云石時(shí)，Ca2+、Mg2+是定位離子，Na2SiO3·5H2O抑制效果較CMC弱。李強(qiáng)等[8]研究表明十二胺在菱鎂礦表面為物理靜電力吸附，而油酸鈉則為化學(xué)吸附。

煅燒礦樣主要成分和雜質(zhì)為菱鎂礦(MgCO3)和白云石(MgCO3·CaCO3)受熱分解后的氧化物。由于Mg2+需要的能量比Ca2+的小，所以MgCO3比CaCO3分解溫度低。白云石中MgCO3分解后，CaCO3晶體結(jié)構(gòu)遭到破壞,內(nèi)部Ca2+不斷吸收熱量，具有足夠大動(dòng)能運(yùn)動(dòng)到晶體表面與O2?生成CaO[9]。氧化鈣在水中的溶解速度比氧化鎂快，因此煅燒白云石表面被迅速溶解的氧化鈣包裹上一層氫氧化鈣薄膜。堿性氧化物MgO和CaO的水化產(chǎn)物是H+的接受體，在高pH下表面亦帶正電，因此，選擇合適的調(diào)整劑與捕收劑可以利用浮選分離煅燒菱鎂礦和白云石。本文作者采用將菱鎂礦反浮選脫硅精礦煅燒產(chǎn)物進(jìn)行浮選去除白云石的工藝，以期找到一種更好的除鈣途徑。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 試驗(yàn)礦樣

以遼寧某地所產(chǎn)菱鎂礦反浮選脫硅后的精礦為試驗(yàn)礦樣，基本化學(xué)組成分析見(jiàn)表1。

表1 礦樣多元素化學(xué)分析結(jié)果Table 1 Chemical compositions of samples (mass fraction, %)

1.2 浮選試驗(yàn)

礦樣在850 ℃下煅燒3 h，并在馬弗爐中退火8 h后，進(jìn)行了捕收劑、調(diào)整劑種類和用量試驗(yàn)。試驗(yàn)在0.5 L XFD型掛槽式浮選機(jī)中進(jìn)行，主軸轉(zhuǎn)速2 000 r/min。所用藥劑2#油為工業(yè)品，十二胺、油酸鈉、草酸、水玻璃、六偏磷酸鈉為分析純。十二胺和草酸以物質(zhì)的量比為1:1加熱配成溶液，冷卻至室溫后移入容量瓶中定容。結(jié)果以精礦回收率、精礦中CaO含量、MgO品位等指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。浮選流程如圖1所示。

圖1 浮選流程Fig. 1 Flotation flowsheet

1.3ζ電位測(cè)定

將礦樣用瑪瑙研缽研磨至粒度小于5 μm，每次稱25 mg置于80 mL燒杯中，加45 mL蒸餾水和1 mol/L的KCl5 mL，用超聲波振蕩至礦樣分散均勻，再分別加入調(diào)整劑和捕收劑，各攪拌5 min測(cè)定礦漿pH值，用Brookhaven Instruments-Zeta Potential Analyzer進(jìn)行電位測(cè)定。每個(gè)樣品測(cè)3次，取平均值。

1.4 MS模擬

分子模擬和計(jì)算藥劑與礦物表面相互作用能量的方法有利于在原子尺度上揭示浮選機(jī)理，較好地解釋捕收劑?礦物體系的浮選試驗(yàn)和紅外檢測(cè)結(jié)果。王福良等[10?12]利用分子力學(xué)分析了黃藥類捕收劑浮選未活化的白鉛礦、菱鋅礦、孔雀石的浮選行為。本研究使用MS5.0–Discover模塊-Compass力場(chǎng)進(jìn)行分子動(dòng)力學(xué)模擬和計(jì)算，藥劑分子結(jié)構(gòu)優(yōu)化使用DMoL3模塊進(jìn)行。首先構(gòu)建模型，包括畫出十二胺起捕收作用的陽(yáng)離子RNH3+結(jié)構(gòu)并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化和切割調(diào)整劑在礦物表面吸附而形成的硅酸鈣(100)面、絡(luò)合物CaNa4P6O18(100)面；其次將十二胺陽(yáng)離子放置在切割好的面上；最后運(yùn)行Moduels-Discover-Dynamics-Run進(jìn)行分子動(dòng)力學(xué)模擬，模擬步驟為20萬(wàn)步，溫度為25 ℃。

2 結(jié)果與討論

2.1 浮選試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 捕收劑種類對(duì)浮選行為的影響

將煅燒后的礦樣在浮選槽中攪拌10 min后，固定調(diào)整劑六偏磷酸鈉和水玻璃用量為250 g/t，分別以油酸鈉和十二胺為捕收劑進(jìn)行用量試驗(yàn)。結(jié)果如圖2所示。

圖2 油酸鈉和十二胺用量試驗(yàn)結(jié)果Fig. 2 Test results of sodium oleic dosage(a) and laurylamine(b)

從圖2可以看出，隨著油酸鈉用量的增加，氧化鎂回收率也隨之不斷增加，但是以六偏磷酸鈉為調(diào)整劑時(shí)，回收率增長(zhǎng)的趨勢(shì)不太明顯。雖然用水玻璃做調(diào)整劑的情況較六偏磷酸鈉的好，最終精礦的氧化鎂回收率仍偏低，不到60%。十二胺作捕收劑可得到較高的氧化鎂回收率，當(dāng)十二胺用量為300 g/t時(shí)，以六偏磷酸鈉為調(diào)整劑，氧化鎂回收率達(dá)81%，用量再提高，曲線快速下滑?？梢?jiàn)捕收劑用量不宜超過(guò)300 g/t。綜上所述，十二胺作捕收劑的效果明顯優(yōu)于油酸鈉的，不但可以保證較高的氧化鎂回收率，而且水玻璃和六偏磷酸鈉都比較適合作其調(diào)整劑。

油酸陰離子RCOO?與堿土金屬陽(yáng)離子Ca2+、Mg2+有很強(qiáng)的化學(xué)親和力，能形成溶度積很小的化合物，發(fā)生化學(xué)吸附，如油酸鎂與油酸鈣溶度積負(fù)對(duì)數(shù)值分別為15.5與17.4。油酸活潑的羧基使其對(duì)鈣鎂都有明顯的捕收作用，導(dǎo)致選擇性差，不易獲得高質(zhì)量的疏水性產(chǎn)物。

從油酸的lgc—pH圖[13]可以得知，浮選礦漿pH值為11左右時(shí)，油酸主要以單離子RCOO?和締合離子(RCOO)22?形式存在。此時(shí)，pH值小于氫氧化鎂PZC值12，單離子以靜電吸附作用吸附于氫氧化鎂表面的正電區(qū)，油酸分子或油酸離子以分子力或氫鍵作用與已吸附的油酸離子產(chǎn)生締合。但由于pH與PZC非常接近，礦物表面正電性較弱，導(dǎo)致油酸離子吸附不牢，同時(shí)這種物理吸附是可逆的，故油酸的吸附強(qiáng)度不高，藥劑易從礦物表面脫落而解吸。另外，OH?會(huì)從礦物表面排斥羧酸陰離子；調(diào)整劑的加入增加氫氧化鈣負(fù)電性的同時(shí)，也降低了氫氧化鎂表面的正電性，都不利于氫氧化鎂上浮[14]。

胺在水中溶解呈堿性，并生成起捕收作用的陽(yáng)離子RNH3+，胺離子在礦物表面靠彼此間的靜電引力吸附，在吸附量達(dá)到一定密度時(shí)，就會(huì)通過(guò)烴基間的分散效應(yīng)互相締合，加快吸附。十二胺在25 ℃時(shí)的平衡式為

根據(jù)上述平衡可以算出十二胺在不同 pH 下各組分的存在情況。在 pH=10.65時(shí)，RNH3+和RNH2相等；pH＞10.65時(shí)，會(huì)發(fā)生RNH2沉淀，RNH3+減少[15]。試驗(yàn)中礦漿pH值在11左右，因此，礦漿中十二胺溶解產(chǎn)生的RNH3+會(huì)受到影響，起捕收作用的除胺離子與礦物表面的靜電吸附外，RNH2的締合也非常重要。

2.1.2 調(diào)整劑用量對(duì)浮選行為的影響

以十二胺(300 g/t)為捕收劑，六偏磷酸鈉和水玻璃為調(diào)整劑，在浮選槽中攪拌10 min后進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果如圖3所示。

圖3 調(diào)整劑用量試驗(yàn)結(jié)果Fig. 3 Test results of dosage of modifier

由圖3可以看出，兩種調(diào)整劑用量的增加都使得精礦MgO回收率和CaO含量降低，而且水玻璃作為調(diào)整劑比六偏磷酸鈉獲得的精礦CaO含量更低。如在調(diào)整劑用量為250 g/t時(shí)，水玻璃調(diào)整劑下的精礦CaO含量為0.27%，而六偏磷酸鈉的則為0.31%。

水玻璃在溶液中發(fā)生水解反應(yīng)和聚合作用，反應(yīng)式為

而礦樣與雜質(zhì)白云石煅燒后各自形成的氧化物在浮選槽中攪拌時(shí)，由于氧化鈣在水中的溶解速度比氧化鎂快，煅燒白云石表面被迅速溶解的氧化鈣包裹上一層氫氧化鈣薄膜，而礦樣表面則會(huì)水化成氫氧化鎂。SiO32?易于同氫氧化鈣、氫氧化鎂發(fā)生化學(xué)吸附并一步發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成穩(wěn)定化合物硅酸鈣、硅酸鎂。硅酸鈣表面負(fù)電位絕對(duì)值較硅酸鎂高，對(duì)十二胺陽(yáng)離子的吸附量大，吸附也較牢固，因而被活化。

六偏磷酸鈉在水中解離后，Na4P6O182?與礦漿中礦物表面的Ca2+生成親水而穩(wěn)定的絡(luò)合物CaNa4P6O18，氫氧化鎂也會(huì)吸附不完全滯留在含鈣礦物表面的絡(luò)合物，或者表面捕收劑被絡(luò)合物解吸而被抑制。從而導(dǎo)致六偏磷酸鈉作調(diào)整劑時(shí)，精礦中氧化鈣含量較高。

2.1.3 水化時(shí)間對(duì)浮選行為的影響

煅燒菱鎂礦在浮選加藥前攪拌時(shí)，氧化鎂會(huì)發(fā)生水化反應(yīng)生成氫氧化鎂，水化時(shí)間對(duì)產(chǎn)生的氫氧化鎂有影響，進(jìn)而影響浮選效果。在最佳條件捕收劑十二胺用量300 g/t，調(diào)整劑用量250 g/t下進(jìn)行水化時(shí)間試驗(yàn)。結(jié)果表明：水化時(shí)間從5～30 min變化時(shí)，精礦MgO回收率變化不大，但是以六偏磷酸鈉為調(diào)整劑的精礦中CaO的含量有明顯的變化，水化時(shí)間越長(zhǎng)，精礦所含CaO越多；以水玻璃為調(diào)整劑的精礦中CaO的含量相對(duì)比較穩(wěn)定，基本無(wú)變化。

2.1.4 最終藥劑制度與試驗(yàn)結(jié)果

通過(guò)上述試驗(yàn)，確定選別該菱鎂礦的適宜藥劑制度為活化劑水玻璃用量250g/t、捕收劑十二胺用量300 g/t，按此藥劑制度獲得的最終試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 最終試驗(yàn)結(jié)果Table 2 Final experiments results

2.2ζ電位測(cè)定結(jié)果

表3所列為ζ電位測(cè)定結(jié)果。從表3中可以看出，相同的調(diào)整劑下，兩種捕收劑作用后，鈣鎂表面都存在電位差，因此，十二胺和油酸鈉都是適合作捕收劑的。

油酸鈉作捕收劑時(shí)，兩種調(diào)整劑作用下，氧化鎂表面電位絕對(duì)值較無(wú)調(diào)整劑時(shí)小，說(shuō)明調(diào)整劑的添加改善了浮選效果。同時(shí)，氧化鎂表面電位絕對(duì)值較鈣表面的小20 mV左右，更接近零電點(diǎn)，因此，油酸離子吸附不牢，易從礦物表面脫落而解吸。這點(diǎn)可以很好地說(shuō)明浮選試驗(yàn)中油酸鈉為捕收劑時(shí)精礦產(chǎn)率較低。十二胺為捕收劑時(shí)，使用水玻璃作調(diào)整劑或者不加調(diào)整劑，鈣鎂表面對(duì)捕收劑的吸附有著明顯的差別，氧化鈣表面吸附大量的十二胺，表面呈正電位；氧化鎂表面無(wú)十二胺吸附，或者吸附很少而呈負(fù)電位。六偏磷酸鈉作調(diào)整劑時(shí)，鈣鎂表面存在電位差，但差別不大，十二胺吸附量相差無(wú)幾，導(dǎo)致精礦中CaO品位較高。ζ電位測(cè)定結(jié)果與浮選試驗(yàn)相吻合。

表3ζ電位測(cè)定結(jié)果Table 3 Results ofζpotential determination

2.3 MS模擬結(jié)果

十二胺在水玻璃活化后的煅燒白云石表面吸附為

可見(jiàn)締合作用是發(fā)生的前提是置換，RNH3+陽(yáng)離子的吸附是浮選效果的決定性因素。因此，MS模擬對(duì)象為十二胺陽(yáng)離子在活化后礦物表面的吸附。

圖4所示為十二胺陽(yáng)離子在硅酸鈣(100)面和絡(luò)合物CaNa4P6O18(100)面的吸附模擬可能的初態(tài)與終態(tài)。圖中上部鏈狀物為十二胺陽(yáng)離子，下部為切割面。圖5所示為模擬運(yùn)算過(guò)程中吸附體系的勢(shì)能變化趨勢(shì)。從吸附可能初、終態(tài)可以看出，吸附穩(wěn)定之后，十二胺陽(yáng)離子極性基端發(fā)生了偏轉(zhuǎn)和扭曲。硅酸鈣偏轉(zhuǎn)角68.98°，扭力?34.15 N·m；絡(luò)合物偏轉(zhuǎn)角54.38°，扭力?32.77 N·m。根據(jù)MS模擬結(jié)果輸出顯示，兩者吸附主要以靜電力為主，不存在色散力和氫鍵的作用。吸附體系的穩(wěn)定性是衡量浮選效果的直觀指標(biāo)，吸附能?E是吸附穩(wěn)定性的一個(gè)重要體現(xiàn)，吸附能為模擬終態(tài)與初態(tài)藥劑和被吸附表面能量之差。?E為負(fù)值時(shí)，吸附穩(wěn)定且容易發(fā)生，?E為0或者正值時(shí)，吸附難發(fā)生。由圖5計(jì)算得出，在硅酸鈣(100)面吸附過(guò)程中，?E為?478.11 kJ/mol，絡(luò)合物(100)面的則為?368.36 kJ/mol，兩者吸附能相差110 kJ/mol，且硅酸鈣的吸附能更負(fù)，因此，硅酸鈣吸附體系更為穩(wěn)定，即水玻璃是更為有效的調(diào)整劑，證實(shí)了浮選試驗(yàn)結(jié)果。

圖4 十二胺在硅酸鈣和絡(luò)合物的表面吸附初態(tài)和終態(tài)Fig. 4 Initial((a), (c)) and end((b), (d)) states of laurylamine adsorption on calcium silicate((a), (b)) and calcium phosphate((c), (d)) surfaces

圖5 十二胺陽(yáng)離子在硅酸鈣和絡(luò)合物(100)面吸附模擬過(guò)程的勢(shì)能變化Fig. 5 Potential energy changes of laurylamine adsorption on calcium silicate(a) and complex compound(b) surfaces

3 結(jié)論

1) 采用十二胺反浮選煅燒后菱鎂礦的工藝流程，嚴(yán)格控制十二胺、水玻璃用量和礦漿pH值，開(kāi)路浮選可以獲得含MgO 76.48%、SiO20.27%、CaO 0.24%的精礦產(chǎn)品，MgO回收率為79.75%和CaO脫除率66%以上的氧化鎂與氫氧化鎂的混合物精礦。

2) 此浮選法是菱鎂礦除鈣提純的有效方法，ζ電位測(cè)定與MS模擬在一定程度上揭示了浮選機(jī)理。

3) 浮選尾礦MgO品位較高，作為尾礦丟棄會(huì)造成資源的浪費(fèi)。

REFERENCES

[1]趙東甫, 馮本智. 非金屬礦床[M]. 北京: 地質(zhì)出版社, 1986: 191?192. ZHAO Dong-fu, FENG Ben-zhi. Nonmetal ore deposits[M]. Beijing: Geological Publishing House, 1986: 191?192.

[2]呂 品, 程恩慶. 遼寧鎂質(zhì)材料行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)[J]. 遼寧化工, 2004, 33(10): 591?604. Lü Pin, CHENG En-qing. Development trend of magnesia material industry in Liaoning Province[J]. Liaoning Chemical Industry, 2004, 33(10): 591?604.

[3]王兆敏. 中國(guó)菱鎂礦現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 中國(guó)非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊, 2006(5): 8?9. WANG Zhao-min. Present situation and the development tendency of magnesite in China[J]. China Non-metallic Mining Industry Herald, 2006(5): 8?9.

[4]張興業(yè). 提高我國(guó)菱鎂礦資源利用率的途徑[J]. 礦產(chǎn)保護(hù)與利用, 2008(4): 24?25. ZHANG Xing-ye. Ways of improving utilization level of magnesite resource in China[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2008(4): 24?25.

[5]GENCE N. Wetting behavior of magnesite and dolomite surfaces[J]. Applied Surface Science, 2006, 252: 3744?3750.

[6]王金良, 楊秀花. 菱鎂礦除鈣可選性研究[J]. 中國(guó)非金屬工業(yè)導(dǎo)刊, 2010(4): 26?29. WANG Jin-liang, YANG Xiu-hua. Study on separability of dolomite from magnesite ores[J]. China Non-metallic Mining Industry Herald, 2010(4): 26?29.

[7]KANGAL O. Flotation behavior of huntite (Mg3Ca(CO3)4) with anionic collectors[J]. Int J Miner Process, 2005, 75: 31?39.

[8]李 強(qiáng), 孫明俊, 印萬(wàn)忠, 丁亞卓. 菱鎂礦浮選特性研究[J].金屬礦山, 2010(11): 91?94. LI Qiang, SUN Ming-jun, YIN Wan-zhong, DING Ya-zhuo. Study on the flotation characteristic of magnesite[J]. Metal Mine, 2010(11): 91?94.

[9]張 勇, 丁 爽. 白云石的熱分解對(duì)氧化鎂活性的影響[J].化工礦物與加工, 2008(4): 9?11. ZHANG Yong, DING Shuang. Study on impact of thermal decomposition of dolomite on MgO activity[J]. Industrial Minerals & Processing, 2008(4): 9?11.

[10]王福良, 孫傳堯. 利用分子力學(xué)分析黃藥捕收劑浮選未活化白鉛礦的浮選行為[J]. 國(guó)外金屬礦選礦, 2008(6): 25?27. WANG Fu-liang, SUN Chuan-yao. Molecular mechanics analysis of the unactivated smithsonite flotation behavior byxanthates[J]. Metallic Ore Dressing Abroad, 2008(6): 25?27.

[11]王福良, 羅思崗, 孫傳堯. 利用分子力學(xué)分析黃藥浮選未活化菱鋅礦的浮選行為[J]. 有色金屬: 選礦部分, 2008(4): 43?47 WANG Fu-liang, LUO Si-gang, SUN Chuan-yao. Molecular mechanics analysis of the unactivated smithsonite flotation behavior by xanthates[J]. Nonferrous Metals: Mineral Processing Section, 2008(4): 43?47.

[12]王福良, 孫傳堯. 黃藥捕收劑浮選未活化孔雀石行為的分子力學(xué)分析[J]. 礦冶, 2008, 17(6): 1?5. WANG Fu-liang, SUN Chuan-yao. Molecular mechanics analysis of the unactivated malachite flotation behavior by xanthates[J]. Mining and Metallurgy, 2008, 17(6): 1?5.

[13]張國(guó)范, 朱陽(yáng)戈, 馮其明, 盧毅屏, 歐樂(lè)明. 油酸鈉對(duì)微細(xì)粒鈦鐵礦的捕收機(jī)理[J]. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào), 2009, 19(2): 375. ZHANG Guo-fan, ZHU Yang-ge, FENG Qi-ming, LU Yi-ping, OU Le-ming. Flotation mechanism of fine ilmenite by sodium oleate[J]. The Chinese Journal of Nonferrous Metals, 2009, 19(2): 375.

[14]劉亞川, 龔煥高, 張克仁. 油酸鈉和十二胺鹽酸鹽在長(zhǎng)石和石英表面的吸附[J]. 礦冶工程, 1993, 13(2): 28?29. LIU Ya-chuan, GONG Huan-gao, ZHANG Ke-ren. Absorption of sodium oleate and dodecyl amine hydrochloride on feldspar and quartz[J]. Mining and Metallurgical Engineering, 1993, 13(2): 28?29.

[15]王 資. 浮游選礦技術(shù)[M]. 北京: 冶金工業(yè)出版社, 2006: 45. WANG Zi. Flotation processing technology[M]. Beijing: Metallurgical Industry Press, 2006: 45.

[16]朱建光. 浮選藥劑[M]. 北京: 冶金工業(yè)出版社, 1993: 117?120. ZHU Jian-guang. Flotation reagents[M]. Beijing: Metallurgical Industry Press, 2006: 117?120.

(編輯 李艷紅)

Separability of calcium from calcining magnesite by flotation and its mechanism

YANG Zhi-chao1, FENG Ya-li1, LI Hao-ran2, LIU Xin-wei1, CAI Zhen-lei1
(1. School of Civil and Environment Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China; 2. Institute of Process Engineering, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China)

The rough magnesite concentrate, which has been reduced silica with flotation, was separated with a flotation flowsheet again after being calcined at 850 ℃ for 3 h. The separability of dolomite from magnesite was studied, and modifier and collector were sodium silicate, sodium hexametaphosphate and sodium oleate, laurylamine. The flotation mechanism was analyzed through the zeta potential. The results show that MgO and Mg(OH)2mixed concentrates with MgO grade, recovery and CaO content of 76.48%, 79.75% and 0.24%, respectively, are obtained in the reverse flotation tests using laurylamine and sodium silicate as collector and activator. The dolomite wrapped by calcium hydroxide adsorbed colloidal particle consists of H2SiO3and SiO32?, H2SiO3and SiO32?are the product of sodium silicate. Subsequently, the surface of dolomite becomes hydrophobic after adsorbing laurylamine. And using the software Material Studio to simulate the adsorption, when sodium hexametaphosphate and sodium silicate are used as adjustment agent.

magnesite; calcine;ζpotential; molecular mechanics

TD9113

A

國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(2012AA062401)

2011-09-26；

2012-03-15

馮雅麗，教授，博士；電話：010-62311181；E-mail: ylfeng126@126.com

1004-0609(2012)10-2944-07