微細粒輝鉬礦的浮選動力學研究

林清泉，顧幗華，陳雄，鄧莎，許寶科，李麗娟

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微細粒輝鉬礦的浮選動力學研究

林清泉1, 2，顧幗華1，陳雄1，鄧莎1，許寶科1，李麗娟1

(1. 中南大學 資源加工與生物工程學院，湖南 長沙，410083；2. 江西銅業(yè)集團有限公司，江西 南昌，330096)

采用一級動力學模型研究粒度低于38 μm的微細粒輝鉬礦在不添加或者添加柴油時的浮選動力學。研究結(jié)果表明：不添加柴油時微細粒輝鉬礦的浮選速率常數(shù)小，浮選回收率低；而在添加柴油的體系中，柴油用量的增加可以增大疏水團聚體的粒徑，提高浮選速率常數(shù)，從而增大微細粒輝鉬礦的浮選效率；礦漿pH對微細粒輝鉬礦浮選速率的影響較大，在酸性和中性pH條件下，輝鉬礦的浮選速率常數(shù)明顯大于堿性條件下的速率常數(shù)；在柴油體系中，降低pH會促進輝鉬礦顆粒的聚集行為，但聚集程度增加不大，從而引起輝鉬礦浮選回收率增加不明顯；適當增大攪拌轉(zhuǎn)速也可以促進微細粒輝鉬礦的聚團行為，增大團聚體的平均粒徑，提高其浮選速率常數(shù)和浮選回收率；微細粒輝鉬礦與柴油油滴之間相互作用力以疏水引力為主。

微細粒；輝鉬礦；浮選動力學；浮選速率常數(shù)；疏水聚團

隨著工業(yè)不斷發(fā)展，對鉬金屬需求量逐漸增加，從而，鉬礦資源被大量開采，導致鉬礦特別是那些易選鉬礦逐漸減少。為了滿足工業(yè)需求，一些難選鉬礦資源如微細粒輝鉬礦的回收利用正引起人們的廣泛關注。由于輝鉬礦具有良好的天然可浮性，一般采用泡沫浮選法回收。輝鉬礦屬六方晶系，呈層片狀結(jié)晶構(gòu)造，在破碎磨礦后，極易沿層間裂解呈片狀或板狀產(chǎn)出，形成非極性疏水的“面”及極性親水的“棱”[1?2]。粒度較大的輝鉬礦顆粒一般被認為是天然疏水礦物，但隨著顆粒粒度逐漸減小，面棱比降低，導致輝鉬礦顆粒的表面疏水性降低及浮選性能下降[3?4]。尤其是粒度低于38 μm的微細粒礦物，由于其具有單顆粒質(zhì)量小、比表面積大和表面鍵力不飽和等性質(zhì)，極易造成浮選速率慢、回收率低且藥劑消耗大的問題[5?8]。為了解決粒度低于38 μm的微細粒輝鉬礦浮選速率低、回收率低的問題，本文重點研究非極性油的添加量、礦漿pH和攪拌轉(zhuǎn)速等因素對微細粒輝鉬礦浮選動力學的影響，試圖找到強化其浮選效率的有效途徑。關于礦物浮選動力學的研究，國內(nèi)外學者提出了許多動力學模型，如一級動力學模型、級動力學模型、分布函數(shù)模型等[9?12]。其中，一級動力學模型是目前應用最廣的浮選動力學模型，該模型得到大量實驗結(jié)果支持。王琪等[13]采用經(jīng)典的動力學一級模型對阿姆灘礦區(qū)某微晶至細鱗片石墨浮選試驗進行了擬合及誤差分析，結(jié)果表明該模型能很好地描述浮選試驗過 程。王永田等[14]利用新型復配藥劑FO3浮選低階煤的過程，應用一級動力學模型也得到良好的擬合效 果。ASGHAR等[15]采用一級動力學模型描述了Sarcheshmeh硫化銅礦的浮選過程。雖然關于礦物的浮選動力學的研究很多，但目前對微細粒輝鉬礦的浮選動力學研究較少，為此，本文作者采用一級動力學模型對微細粒輝鉬礦浮選動力學試驗的數(shù)據(jù)進行參數(shù)擬合，并通過動力學參數(shù)研究輝鉬礦浮選行為的變化。

1 實驗

1.1 試樣和試劑

實驗所用輝鉬礦礦樣取自江西省大余縣。礦樣經(jīng)破碎后，手選除雜，陶瓷球磨礦，干式篩分，獲得粒度低于38 μm的單礦物樣品。10，50和90分別表示樣品累計粒度分布的體積分數(shù)分別為10%，50%和90%時對應的粒徑，則樣品的粒徑分布為：10=2.72 μm，50=10.15 μm，90=32.13 μm。輝鉬礦單礦物的X線衍射(XRD)分析結(jié)果見圖1。將XRD圖譜與標準PDF(powder diffraction file)卡片比較可知：輝鉬礦單礦物的布拉格衍射峰與PDF卡片號37-1492輝鉬礦(2H型)的衍射峰相匹配，說明該礦樣為2H型輝鉬礦。另外，對輝鉬礦單礦物的化學元素進行分析可知：單礦物樣品中Mo質(zhì)量分數(shù)為56.52%(理論Mo質(zhì)量分數(shù)為59.94%)，S質(zhì)量分數(shù)為37.80%。所以，輝鉬礦的質(zhì)量分數(shù)為94.29%。

圖1 輝鉬礦單礦物的X線衍射圖

在輝鉬礦單礦物浮選中，以分析純硫酸或氫氧化鈉作pH調(diào)整劑，工業(yè)級0號柴油原液或其乳化液作為捕收劑，分析純甲基異丁基甲醇(MIBC)作為起泡劑。實驗用水為一次蒸餾水。柴油乳化液的制備方法：取0.5 g柴油和99.5 mL蒸餾水在轉(zhuǎn)速2 000 r/min下攪拌混合10 min，然后置于KQ?250E型超聲波清洗器中超聲處理120 min，即可獲得質(zhì)量分數(shù)為0.5%的柴油乳化液。每次浮選實驗均采用新鮮配制的柴油乳化液。在光學顯微鏡下放大500倍，乳化液中油珠的微觀形態(tài)見圖2。利用Mastersize 2000激光粒度分析儀測得新鮮乳化液中油珠的粒徑分布如圖3所示，其中，10=1.33 μm，50=11.57 μm，90=88.10 μm。

圖2 柴油乳化液的光學顯微鏡照片

圖3 柴油乳化液中油珠的粒度分布

1.2 試驗方法

1.2.1 單礦物浮選

單礦物浮選在XFGII掛槽浮選機中進行，浮選槽容積為40 mL，主軸轉(zhuǎn)速可在0~2 600 r/min范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，浮選溫度為25 ℃(室溫)。每次試驗稱取2.0 g礦樣置于100 mL燒杯中，加入50 mL蒸餾水，然后超聲處理5 min，礦漿靜置澄清5 min后倒去懸浮液。然后，將礦樣倒入40 mL浮選槽中，加蒸餾水至30 mL，攪拌1 min后根據(jù)實驗要求依次加入調(diào)整劑、捕收劑和起泡劑，藥劑作用時間分別為2，3和1 min，然后浮選刮泡3 min，期間每隔30 s將獲得的泡沫產(chǎn)品分開收集。最后，將泡沫產(chǎn)品和槽內(nèi)產(chǎn)品分別過濾、烘干、稱質(zhì)量并計算產(chǎn)率，設回收率等于產(chǎn)率。每次實驗重復3遍，求平均值。

1.2.2 粒徑測試

每次試驗稱取2.0 g礦樣，按照與單礦物浮選相同的條件進行調(diào)漿，然后，直接在礦漿中取樣，放入激光粒度分析儀(Mastersize 2000)中測試絮團的表觀粒度。每組實驗于相同條件下重復3次。

1.2.3 濁度法沉降試驗

采用濁度表征礦物顆粒間的分散與聚集狀態(tài)：濁度較小表明礦物顆粒處于聚集狀態(tài)，濁度較大則表示礦物顆粒處于分散狀態(tài)。稱取礦物樣品0.2 g，加入100 mL含有一定藥劑濃度的溶液并攪拌5 min，倒入100 mL沉降量筒中沉降3 min，抽取上層懸濁液 20 mL，放入試樣瓶中，采用WGZ-3(3A)型散射光油度儀測量濁度。濁度單位用FTU表示，1 mg/L SiO2懸濁液的濁度為1 FTU。

1.2.4 一級浮選動力學模型

對浮選動力學實驗結(jié)果采用一級動力學模型進行擬合。在一級動力學模型中，浮選速度與礦漿中欲浮目的礦物的濃度成正比[16]：

式中：為時刻時礦漿中欲浮目的礦物濃度；為浮選速率常數(shù)。

若以單位時間內(nèi)所獲得的欲浮目的礦物的回收率表示浮選速度，即以dd代替式(1)中的dd，則礦漿中欲浮目的礦物的濃度可用礦漿中欲浮但尚未被浮出的目的礦物的回收率(∞–)代替。因此，可將式(1)改寫成

對式(2)積分，得到一級浮選速度方程：

式中：表示時刻時已被浮出的目的礦物的回收率；∞表示無限延長浮選時間，使欲浮目的礦物可能達到的最大回收率。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同輝鉬礦的天然可浮性

不添加非極性烴油時，試驗考察不同輝鉬礦的天然可浮性隨礦漿pH的變化規(guī)律，結(jié)果見圖4。在pH為7、MIBC用量12.5 mg/L時，不同輝鉬礦的浮選動力學情況見圖5(其中，2為極差)。

粒度/μm：1—低于38；2—介于38~74之間。

粒度/μm：1—低于38；2—介于38~74之間。

由圖4可知：粒徑在38~74 μm范圍內(nèi)的輝鉬礦顆粒在酸性和中性條件下具有較好的天然可浮性，對應的浮選回收率為40%左右，但在堿性條件下可浮性急劇下降。其原因可能是：在堿性條件下，pH升高引起輝鉬礦的Zeta電位絕對值增加，顆粒與氣泡之間的雙電層斥力增大，從而導致輝鉬礦的可浮性下降。對于粒度低于38 μm的微細粒輝鉬礦，在整個pH范圍內(nèi)，浮選回收率均在20%以下，可見輝鉬礦的天然可浮性隨顆粒粒度減小而降低。其原因在于減小輝鉬礦顆粒的粒度會降低面棱比例，從而使輝鉬礦表面疏水性降低，可浮性下降。

從圖5中浮選動力學方程可以看出：粒度低于 38 μm的輝鉬礦浮選速率常數(shù)(0.459 8 min?1)小于粒度介于38~74 μm之間的浮選速率常數(shù)(0.679 4 min?1)；對于同一級的浮選動力學方程，速率常數(shù)越小，則浮選速率越低，所以，粒度低于38 μm輝鉬礦的浮選速率低于粒度介于38~74 μm之間的浮選速率，這證實了微細粒輝鉬礦具有浮選速率低的特性。

2.2 柴油添加量的影響

試驗采用0號柴油乳狀液作為捕收劑，在MIBC用量為12.5 mg/L、攪拌轉(zhuǎn)速為1 900 r/min、礦漿pH為7、捕收劑作用時間3 min的條件下，考察柴油的添加量對微細粒輝鉬礦浮選動力學的影響，結(jié)果見圖6。從圖6可見：微細粒輝鉬礦的浮選回收率和浮選速率常數(shù)均隨著柴油用量的增加而增大，且隨著藥劑用量的增加，浮選回收率和速率常數(shù)的增加幅度逐漸變??；當柴油用量為50 mg/L，浮選時間為3 min時，輝鉬礦的浮選回收率和速率常數(shù)分別為50.7%和0.951 6 min?1；當柴油用量為200 mg/L，浮選時間為3 min時，浮選回收率和速率常數(shù)分別為83.77%和1.673 8 min?1；當增加柴油用量至400 mg/L，浮選時間為3 min時，浮選回收率為89.7%，速率常數(shù)為1.7618 min?1。這說明柴油用量超過200 mg/L后，繼續(xù)增加藥劑用量可適量提高浮選回收率，但對浮選速率的提高意義不大。因此，選擇柴油用量200 mg/L作為后續(xù)礦漿pH和攪拌轉(zhuǎn)速試驗的條件。

柴油用量/(mg·L?1)：1—50；2—100；3—200；4—400。

結(jié)合圖5和圖6可知：與未添加非極性烴油時微細粒輝鉬礦的浮選回收率(17.5%)和速率常數(shù)(0.459 8 min?1)相比，添加200 mg/L非極性烴油時輝鉬礦回收率提高66.27%，且浮選速率常數(shù)增大3.64倍。非極性烴油能顯著提高微細粒輝鉬礦浮選效率。這與增強顆粒的表面疏水性有關，也可能與增大疏水聚團體粒度有關。因此，試驗測試了不同柴油用量下微細粒輝鉬礦與柴油作用3 min后的團聚體表觀粒徑分布，結(jié)果見圖7。以樣品累計粒徑分布的體積分數(shù)為10%，50%和90%時所對應的粒徑10，50和90表征顆粒粒徑的分布特征，50表示顆粒的平均粒徑。

從圖7可以看出：在添加柴油的浮選體系中，輝鉬礦團聚體的10，50和90均隨著柴油用量的增加而呈現(xiàn)增大趨勢，而且與原礦粒徑相比，團聚體粒徑增大顯著。輝鉬礦原礦粒徑10=2.72 μm，50=10.15 μm，90=32.13 μm；當柴油添用量為200 mg/L時，輝鉬礦團聚體粒徑10=6.27 μm，50=17.11 μm，90=42.49 μm，與原礦相比，10，50和90分別增大2.31，1.69和1.32倍；繼續(xù)增大柴油用量至400 mg/L時，團聚體粒徑增加不明顯，10=6.84 μm，50=17.74 μm，90=43.30 μm。由此可見：團聚體粒徑的變化規(guī)律與輝鉬礦的浮選回收率、浮選速率常數(shù)的變化規(guī)律相一致。

柴油用量/(mg·L?1)：1—原礦；2—50；3—100；4—200；5—400。

實際上，在微細粒礦物浮選過程中，欲浮礦物的粒徑與浮選速率常數(shù)密切相關。在礦漿pH、攪拌轉(zhuǎn)速、起泡劑用量和浮選設備等相同情況下，可近似認為微細粒礦物浮選過程中氣泡直徑對浮選速率常數(shù)的影響很小，而浮選速率常數(shù)主要受礦粒直徑的影響。若不考慮氣泡粒度的影響，則浮選速率常數(shù)與礦粒直徑之間存在以下基本關系式[17]：

式中：為浮選速率常數(shù)，單位為min?1；p為礦粒平均直徑，可用累計粒徑分布的體積分數(shù)為50%時對應的粒徑50表示，單位為μm；為比例系數(shù)；為與礦粒平均直徑有關的常數(shù)。

利用式(5)對圖6和圖7中不同柴油用量下輝鉬礦團聚體的平均粒徑和浮選速率常數(shù)進行擬合分析，結(jié)果見圖8。采用最小二乘法得到擬合直線方程=2.443 3?6.436 4，復相關系數(shù)2達到0.998 4。根據(jù)擬合直線方程中的斜率和截距，可以得到相關參數(shù)：=2.443 3，=1.602 2×10?3。所以，在不同柴油用量條件下，輝鉬礦的浮選速率常數(shù)與團聚體平均粒徑p之間存在下列關系：

增加非極性油用量可以增大疏水團聚體的粒 徑，提高浮選速率常數(shù)，從而增大微細粒輝鉬礦的浮選效率。

2.3 礦漿pH的影響

固定MIBC用量12.5 mg/L、柴油用量200 mg/L、攪拌轉(zhuǎn)速1 900 r/min、捕收劑作用時間3 min等條件，試驗考察礦漿pH對微細粒輝鉬礦的浮選動力學影響，結(jié)果見圖9。

由圖9可知：礦漿pH對微細粒輝鉬礦浮選速率的影響較大；在強酸性至中性的pH范圍內(nèi)，輝鉬礦的浮選速率常數(shù)較大，其值在1.67~2.56 min?1范圍內(nèi)變化，表明輝鉬礦的浮選速率較快，在較短的浮選時間內(nèi)(1.5~2.0 min)，浮選回收率便可幾乎達到最高值；而在pH為11時，輝鉬礦的浮選速率常數(shù)較小，約為0.806 5 min?1，表明浮選速率慢；在試驗設定的浮選時間3 min內(nèi)，輝鉬礦浮選回收率仍未出現(xiàn)最高值；在pH為11時，雖然可以無限延長浮選時間提高浮選回收率，甚至可能達到pH為7時的最大回收率，但這一作法在浮選中無法實現(xiàn)。

pH：1—2；2—5；3—7；4—11。

從圖9還可看出：在設定的浮選時間3 min內(nèi)，不同礦漿pH條件下得到的輝鉬礦回收率的差異隨浮選時間增加而逐漸變小，表明以200 mg/L柴油作捕收劑時，適當延長浮選時間可以減小礦漿pH對浮選回收率的影響，但不能完全消除。

礦漿pH引起輝鉬礦浮選行為的差異與輝鉬礦晶體結(jié)構(gòu)的各向異性有關。輝鉬礦為典型的層狀構(gòu)造，在輝鉬礦晶體結(jié)構(gòu)中，鉬原子網(wǎng)面夾在平行于六方晶系底面的2個硫原子面網(wǎng)之間，形成硫—鉬—硫?qū)?，層?nèi)鉬原子與硫原子以較強的共價鍵緊密結(jié)合；而在硫—鉬—硫?qū)又g則以較弱的分子鍵或范德華力結(jié)合。輝鉬礦晶體受力后，沿層間裂解暴露出非極性的晶面，這種晶面稱為“面”，具有極好的疏水性，這是造成輝鉬礦天然可浮性好的原因；而沿Mo—S鍵斷裂暴露出的晶面稱“棱”，這種晶面具有較高的表面能、較強的親水性，容易與氧反應，形成各類表面化合物MoSO。在水溶液中，表面化合物MoSO與水發(fā)生反應并存在下列平衡[18]：

不同pH下輝鉬礦的浮選行為也與顆粒的聚集或分散狀態(tài)密切相關。圖10所示為pH對輝鉬礦原礦以及柴油體系中輝鉬礦濁度的影響。對輝鉬礦原礦而言，在堿性條件下，濁度逐漸較大，表明輝鉬礦分散行為較明顯，從而引起其可浮性下降，這能很好地解釋圖4中的實驗結(jié)果。對于柴油體系中的輝鉬礦而言，在整個pH范圍內(nèi)，濁度都比原礦體系的濁度低，表明添加柴油能使微細粒輝鉬礦發(fā)生明顯的聚集現(xiàn)象；而且在酸性、中性條件下的濁度與強堿性條件下的濁度相差較小，為20 FTU左右，表明在柴油體系中，降低pH會增加輝鉬礦顆粒的聚集行為，但增加的幅度不會太大，這與圖9中浮選回收率的變化規(guī)律是一 致的。

1—輝鉬礦原礦；2—輝鉬礦+200 mg/L柴油。

2.4 攪拌轉(zhuǎn)速的影響

當MIBC用量為12.5 mg/L，pH=7，柴油用量為200 mg/L和捕收劑作用時間為3 min時，攪拌轉(zhuǎn)速對微細粒輝鉬礦浮選動力學的影響規(guī)律見圖11。從圖11可見：當攪拌轉(zhuǎn)速在1 300~1 900 r/min范圍內(nèi)增加時，浮選速率常數(shù)和回收率均隨之增大；在攪拌轉(zhuǎn)速為 1 900 r/min時，浮選速率常數(shù)和回收率均達到最大，分別為1.673 8 min?1和83.700 0%；而當攪拌轉(zhuǎn)速增加至2 200 r/min時，浮選速率常數(shù)減小到1.247 5 min?1，浮選回收率也下降至80.76%。這表明過高或過低的攪拌轉(zhuǎn)速均不利于浮選。當攪拌轉(zhuǎn)速過高時，疏水聚團體在高剪切力作用下可能遭到破壞，不利于浮選分離；當攪拌轉(zhuǎn)速過低時，微細粒礦物在剪切過程中難以獲得較好的疏水絮凝。

在不同攪拌轉(zhuǎn)速下獲得的輝鉬礦團聚體的平均粒徑測試結(jié)果見圖12。從圖12可見：隨著攪拌轉(zhuǎn)速在 1 000~2 200 r/min范圍內(nèi)增加，團聚體的平均粒徑先從12.84 μm增大到17.11 μm，然后減小至13.59 μm?？梢?，在不同攪拌強度下，輝鉬礦團聚體的粒徑變化與浮選速率常數(shù)以及浮選回收率有良好的對應關系。需注意的是：攪拌轉(zhuǎn)速為2 200 r/min時形成的團聚體平均粒徑(13.59 μm)略小于轉(zhuǎn)速1 600 r/min時的團聚體粒徑(15.41 μm)，而前者的浮選速率常數(shù)(1.247 5 min?1)略大于后者的速率常數(shù)(1.093 9 min?1)。實際上，在浮選過程中，攪拌強度的變化不僅會引起疏水絮體的粒徑發(fā)生變化，而且可能改變氣泡粒度，所以，浮選速率常數(shù)與顆粒直徑和氣泡粒度有關。浮選速率常數(shù)與礦粒直徑成正比，而與氣泡直徑成反比[19]。在高攪拌剪切力作用下，疏水絮體的粒徑雖然減小，但氣泡直徑也可能減小，并引起浮選速率常數(shù)增加，這可能是產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因。

轉(zhuǎn)速/(r·min?1)：1—1 300；2—1 600；3—1 900；4—2 200。

圖12 攪拌轉(zhuǎn)速對輝鉬礦團聚體平均粒徑的影響

2.5 顆粒間相互作用

應用擴展的DLVO理論(EDLVO理論)研究微細粒輝鉬礦疏水聚團浮選中顆粒間相互作用。在水介質(zhì)中，輝鉬礦顆粒與柴油油珠之間主要存在3種相互作用力，即雙電層靜電作用力、van der Waals作用力和疏水作用力，分別對應如下相互作用勢能[19]。

靜電作用勢能E：

van der Waals作用勢能W：

疏水作用勢能HA：

根據(jù)EDLVO理論，總相互作用勢能T為

將以上結(jié)果代入式(10)~(13)，計算得到微細粒輝鉬礦與柴油油珠相互作用的勢能曲線，見圖13。

從圖13可以看出：在pH=7的礦漿溶液中，微細粒輝鉬礦和柴油的相互作用總勢能曲線與兩者的疏水作用勢能曲線幾乎重合，而且從顆粒間距約25 nm處開始隨著間距減小，總勢能表現(xiàn)為強烈的吸引作用能。這表明微細粒輝鉬礦與柴油油滴之間相互作用力以疏水作用力為主，而且疏水作用勢能的絕對值比靜電排斥勢能和van der Waals作用勢能大3個數(shù)量級。即使Zeta電位絕對值增大較多，靜電排斥勢能變大也難以阻止柴油油滴與輝鉬礦顆粒之間的相互接觸。因此，從能量角度可以認為：在水介質(zhì)中，柴油油滴與輝鉬礦顆粒的相互接觸屬于自發(fā)過程，而且柴油油滴能順利地在輝鉬礦顆粒表面上鋪展。非極性油的鋪展可以增強輝鉬礦顆粒表面的疏水性，提高顆粒間疏水凝聚的能力，也能進一步形成連接疏水顆粒的油橋，從而增大疏水絮團的粒度以及增強絮團對外界機械作用的抵抗能力[22]。這是非極性油提高微細粒輝鉬礦浮選效果的重要原因。

1—10?18UE；2—10?18UW；3—10?15UHA；4—10?15UT。

3 結(jié)論

1) 輝鉬礦的天然可浮性隨顆粒粒度的減小而降低。與粒度介于38~74 μm之間的輝鉬礦相比，粒度低于38 μm的微細粒輝鉬礦具有浮選回收率低、浮選速率慢的特性。

3) 礦漿pH對微細粒輝鉬礦浮選速率的影響較大。在酸性和中性pH條件下，輝鉬礦的浮選速率常數(shù)明顯大于堿性條件下的速率常數(shù)。在柴油體系中，降低pH會增加輝鉬礦顆粒的聚集行為，但增加幅度不大，從而引起輝鉬礦浮選回收率的增加趨勢不明顯。

4) 在疏水聚團過程中，適當增大攪拌轉(zhuǎn)速可以促進微細粒輝鉬礦的聚團行為，增大團聚體的平均粒徑，提高其浮選速率常數(shù)和浮選回收率；而當攪拌轉(zhuǎn)速過高時，疏水聚團體在高剪切力作用下遭到破壞，導致浮選效率下降。

5) 微細粒輝鉬礦與柴油油滴之間疏水作用勢能的絕對值比靜電排斥勢能和van der Waals作用勢能絕對值大3個數(shù)量級，疏水作用力占主導作用。

6) 本文研究結(jié)果可為提高微細粒輝鉬礦浮選效率提供理論依據(jù)。

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Flotation kinetics of molybdenite fines

LIN Qingquan1, 2, GU Guohua1, CHEN Xiong1, DENG Sha1, XU Baoke1, LI Lijuan1

(1. School of Minerals Processing and Bioengineering, Central South University, Changsha 410083, China; 2. JiangxiCopperCorporation Co. Ltd., Nanchang330096, China)

The flotation kinetics of molybdenite fines (lower than 38 μm) with and without the presence of diesel oil was investigated by first-order kinetic equation. The results show that in the absence of diesel oil, the flotation rate constant and flotation recovery of fine molybdenite are low, while the addition of diesel oil can significantly improve the flotation efficiency of molybdenite by increasing the size of hydrophobic agglomerates and enhancing the flotation rate constant. The pulp pH also affects the flotation rate of fine molybdenite. Under the condition of acidic and neutral pH, flotation rate constant of molybdenite is significantly greater than that of alkaline condition. In the presence of diesel oil,lower pH can accelerate the aggregation behavior of molybdenite particles, while modest increase of aggregation degree can slightly increase the flotation recovery of molybdenite fines. A suitable increase in stirring speed is conducive to hydrophobic agglomeration of molybdenite, which increases the agglomerates size, flotation rate constant and flotation recovery. Moreover, the hydrophobic attractive force between diesel oil drop and molybdenite is the main driving force resulting in the collection effect.

fine particles; molybdenite; flotation kinetics; flotation rate constant; hydrophobic agglomeration

10.11817/j.issn.1672-7207.2018.07.001

TD952

A

1672?7207(2018)07?1573?09

2017?08?10；

2017?10?12

國家自然科學基金資助項目(51374249)；中南大學中央高?；究蒲袠I(yè)務費專項資金資助項目(2016zzts103)；國家科技支撐計劃項目(2015BAB12B02) (Project(51374249) supported by the National Natural Science Foundation of China; Project(2016zzts103) supported by the Fundamental Research Funds for the Central Universities of Central South University; Project(2015BAB12B02) supported by the National Science-Technology Support Plan)

顧幗華，博士，教授，從事硫化礦物浮選及生物冶金研究；E-mail: guguohua@126.com

(編輯 陳燦華)