我國廣西、安徽等地以及毗鄰的東（dōng）南亞國家儲（chǔ）量（liàng）豐富的含鋁高的鐵礦石未得到有（yǒu）效利用。隨（suí）著現（xiàn）有可利用的優質鐵礦（kuàng）資源逐（zhú）漸減少，充分（fèn）開發利用這類資源（yuán），實現鐵與鋁、矽的高效分離，對緩解我國鐵礦資源嚴重短缺的壓力具有重要的現實意義。欲實現鐵、鋁、矽的有效分離，浮選藥劑的選擇至關重要。

研究的鮞狀赤鐵礦中的脈石礦物主要是高嶺石，因此，本文主要研究赤鐵礦和高嶺石的浮選行為，通過純礦物浮選試驗（yàn）探索能有效分離赤鐵礦與高嶺石合適的藥（yào）劑，為實際礦石的分選（xuǎn）提供參考（kǎo）依據。

1、純礦物製備

試驗所（suǒ）用的赤鐵（tiě）礦（kuàng）純礦物（wù）是經浮選後的赤鐵礦精礦，因此在赤鐵礦（kuàng）的表麵附著一層浮選藥劑。脫出藥劑的主要方法主要分為3類：機（jī）械脫藥法、化學及物理化學法、特殊法。鑒於實驗室可操作（zuò）性，采用活性炭吸附法（fǎ）脫出赤鐵礦浮選精礦的浮選藥劑。用溫水反複衝洗赤鐵礦精礦4~5次，使浮選藥劑在赤鐵礦表麵脫離；在礦漿中加入浮性炭，攪拌，放置5h後過濾、烘幹，篩除赤鐵礦中的活性炭。使用SLon-100周期（qī）脈動式高（gāo）梯度磁選機對高嶺土進行強磁選，采用（yòng）一粗一精強磁選，在磁場強度為1.5T的條件下除去高（gāo）嶺土中的磁性雜質，過濾、烘幹得到（dào）高嶺石純礦物。純礦物的分析結果見表1。

2、試驗結果與討論

2.1、試驗方法

純礦物浮選（xuǎn）試驗在40ml掛槽浮選機（jī）內進行，每（měi）次試驗礦量為5g，蒸餾水為25ml，抑製（zhì）劑和捕收劑的作用時（shí）間為1min，浮選時間為5min。將上（shàng）浮物（wù）收集過濾、烘（hōng）幹、稱重，計算（suàn）浮選回收率，並比較不同浮選藥劑體係中赤鐵礦和高嶺石的浮選（xuǎn）行為。

2.2、捕（bǔ）收劑對赤（chì）鐵礦與高（gāo）嶺（lǐng）石浮選行為的影響

捕（bǔ）收劑是在礦漿中（zhōng）能夠（gòu）吸附在礦物表麵，形成（chéng）疏水（shuǐ）薄（báo）膜（mó），使礦物的（de）疏水性增大，使礦粒（lì）牢固地附著於氣泡而上浮，從而增加礦物可浮性的藥劑。捕收劑能力的強弱、選擇性好壞都（dōu）決定著分離效果，通過純（chún）礦（kuàng）物試驗，分別考慮脂（zhī）肪酸類、羥肟酸和胺類捕收劑對（duì）赤鐵礦、高嶺石浮選行為的影響。

2.2.1、脂肪酸類捕收劑用（yòng）量對浮選效（xiào）果的影響

在自然條件下，通過考慮捕收劑TS、MG的不同用量對浮選（xuǎn）效果的影響，以確定合適的藥劑（jì）種類及用量。試驗（yàn）結果如圖1所示。

從圖1（a）中看出，使用TS作為捕收劑時，高嶺石和赤鐵（tiě）礦的浮選（xuǎn）回收（shōu）率均（jun1）先上升（shēng）後下降，在TS捕收劑用量為2.4kg/t時，兩者浮選回（huí）收率差值達到相對較大，為1.74%。從圖1（b）可看出，用MG作為捕收劑（jì）時，隨著MG捕收劑用量的增多（duō），赤（chì）鐵（tiě）礦和高嶺石的浮選回收率均呈現先降低後上升的趨勢。赤鐵礦的浮選回收率（lǜ）在MG用量（liàng）約為2.2kg/t時達到*大，為18.37%，而高嶺（lǐng）石的浮選（xuǎn）回收率在MG用量為1.0kg/t時達到*大，為10.51%。綜合圖1（b）中可以看（kàn）出（chū），當MG的用量為2.4kg/t時，赤鐵礦和高嶺石浮選回收率差值相對較大，為10.47%。因此選定MG作為（wéi）捕收劑，且用量為2.4kg/t。

確定MG作為捕收劑且用量為2.4kg/t的條件下，通過調節礦漿的pH值，考（kǎo）察MG捕收劑在不同pH值條件下對赤（chì）鐵礦和高嶺石（shí）浮選回收率的影響，實驗結果如圖2所示。

從圖2中可看出，在pH=7時，高嶺（lǐng）石和赤鐵礦兩種礦物的浮選回收率差值達到*大，*大值為10.47%。

2.2.2、羥肟酸類捕（bǔ）收（shōu）劑用量對浮選效果的影（yǐng）響

在自然條件下，通過考察捕收劑苯甲羥（qiǎng）肟酸、水楊羥肟酸（suān）、烷基羥肟酸鈉的不同用量對浮選效果的影響，以確定合適的藥劑種類及用量。試驗結果顯示，苯（běn）甲（jiǎ）羥肟酸和水楊羥（qiǎng）肟酸用量的多（duō）少，幾乎對浮選效果沒有影響，赤鐵礦和高嶺石的浮選回收率極低，兩者的浮選回收率差值（zhí）更是幾乎為0，所以隻考察（chá）烷基羥肟（wò）酸（suān）鈉（nà）對（duì）赤（chì）鐵礦與高嶺石浮選效果的影響。烷基羥肟酸鈉對赤鐵礦與高嶺石浮選效果（guǒ）的影響。烷基羥（qiǎng）肟酸鈉用量試驗（yàn）結果如圖（tú）3所示。

從圖3可看出，使用烷基羥肟酸鈉作為捕收劑（jì）且用量為2.4kg/t時，赤鐵礦和高嶺石浮選回收率差（chà）值相對（duì）較大，為16.32%。因此選定烷基（jī）羥肟酸鈉（nà）作為合（hé）適的捕收劑（jì），且用量為2.4kg/t。

在上述試驗中所確定烷基羥肟酸（suān）鈉捕收劑用量的條（tiáo）件下，通過調節礦漿的pH值，考察烷基羥肟酸鈉捕收（shōu）劑在（zài）不同pH值條件下對赤欠缺礦和高嶺石（shí）浮選回收（shōu）率的影響，試驗結果如圖4所示。

從圖4中可看出，烷基羥肟酸鈉在pH=7時，高嶺石和赤鐵礦兩種（zhǒng）礦物的浮選回收率（lǜ）差值相對較大，為16.32%。

2.2.3、胺類捕收（shōu）劑用量對浮選效果的影響

針對礦石性質、種類，在自然條件下，通過考察TY6、LF-4、醚胺3種捕收劑用量對浮選效果的影響，確定合適的（de）藥劑用量及種類。

其中，TY6為（wéi）混合胺（àn）類氧化鋅捕收劑、鐵（tiě）脫矽劑；LF-4為混合鏈的混合**胺（àn）經多種表麵（miàn）活（huó）性劑和用機劑（jì）反應配製而成，呈黃色膏狀，易熔於水，無毒、無害、無腐蝕性，屬（shǔ）於環保產品，有效活性（xìng）達到75%~85%，對礦石具（jù）有較（jiào）好的選擇性。試驗結果如圖5所示。

從圖5可看出（chū），使用TY6、LF-4以及醚胺作為捕收劑浮選高嶺石和赤鐵礦時，使用TY6、LF-4、醚胺捕收劑對赤鐵礦和高嶺石浮選回收率（lǜ）差值相對較大。

在上述試驗中所確定TY6、LF-4、醚胺3種捕收劑用量的條件下，通過調節（jiē）礦（kuàng）漿的pH值，考察3種捕收（shōu）劑在不同pH值（zhí）條件下對赤（chì）鐵礦和高嶺石浮選回收率的影響，試驗結果如圖6所示。

從圖6中可看出，TY6、LF-4在pH=9、醚胺（àn）在pH=7時，高嶺石（shí）和赤鐵礦（kuàng）兩種礦物的浮選回收率差（chà）值達到*大。

高嶺石（shí）的零電點為pH=3.4，赤鐵礦零電點為ph=5.0~6.7，從理（lǐ）論講，pH值應在3.0~6.0之間，高嶺（lǐng）石表（biǎo）麵帶負點，赤鐵（tiě）礦表麵帶正電，用陽離子胺類捕收劑同礦物發生（shēng）靜電作用，達到分離。

在堿性條件（jiàn）下，分離效果好，分析其原（yuán）因主要有：

（1）堿性條件下，在赤鐵礦表麵（miàn），玉米（mǐ）澱粉與捕收劑發生競爭吸附，其（qí）吸附（fù）能力強於（yú）捕收劑；

（2）捕收劑在礦物表麵的吸（xī）附方式主要（yào）為（wéi）化學鍵合吸附，而非單純的靜電吸附；

（3）隨著pH的增加，赤鐵礦表麵與氫氧根（gēn）作（zuò）用形成親水性的Fe(OH)3，而高嶺石表麵（miàn）電負性增強，以至於在和捕收劑作用時，高嶺（lǐng）石競爭能力大於赤鐵礦，從而達（dá）到分離。

對比3種（zhǒng）體（tǐ）係的（de）試（shì）驗可知，由於TY6、LF-4、醚胺3種捕收劑對赤鐵礦和高嶺石浮選回收率差值均較大，因此，在相應的pH條（tiáo）件下對TY6、LF-4、醚胺3種捕收劑分加盟進行協同用藥試驗。

2.2.4、捕收劑協同用藥試驗

協同用藥劑一般（bān）選擇一種捕收能力強的和一種選擇性好的，有（yǒu）利於提高（gāo）分選效果。按照上述分析確（què）定的（de）浮選藥劑（jì）種類、藥劑用量以及浮選礦漿pH值條件，即捕收劑TY6的用量為1.0kg/t，LF-4、醚胺用量均（jun1）為1.4kg/t，TY6、LF-4在（zài）pH為9、醚胺在pH為7的條件下，進行協（xié）同用藥試驗研究，考（kǎo）察柴油和十二（èr）烷基硫酸鈉兩種藥劑人乍為輔助捕收劑時，對浮選效果的影響，試驗結果如（rú）圖7所示。

由圖7（a）可看出，柴油用量的變化對高嶺石浮選回收率的影響不大，而對（duì）赤鐵礦的浮選回收率影響（xiǎng）較大。在（zài）使用LF-4+柴油作為捕收劑時，赤鐵礦的浮選回收率隨（suí）著柴油用量的增（zēng）多而上升，且赤鐵礦和高嶺石的浮選回收率差值*大發生在LF-4+柴油且柴油用量為0.12kg/t，為83.23%。

由（yóu）圖（tú）7（b）可知，十二烷基硫酸鈉對高嶺石浮選回（huí）收率的影響不大，但是對赤鐵礦（kuàng）的浮選回收率的影響圈套。在使用TY6+十二（èr）烷（wán）基硫酸鈉作為捕收（shōu）劑時（shí），赤鐵礦的浮選回（huí）收率隨著（zhe）十二烷基硫酸鈉用量的增加而（ér）減少，這是因為十二烷基硫酸鈉作為輔助捕收劑時，產生了負協（xié）同效應，抑製了赤鐵礦（kuàng）的上浮。因此在不添加十二烷基（jī）硫酸（suān）鈉時，赤鐵礦和高嶺石的浮選（xuǎn）回收率（lǜ）差（chà）值相對較大，為（wéi）26.08%。

比較圖7的試驗結果可知（zhī），在礦漿pH為（wéi）9，捕收劑1.0kg/t（LF-4）與輔助捕（bǔ）收劑0.12kg/t（柴油（yóu））相結合的條（tiáo）件下，赤鐵礦浮選回收率為85.48%，高嶺石（shí）的浮選回收率為2.25%，差值達到*大，為（wéi）83.23%，是在所使用的捕（bǔ）收劑中（zhōng）使赤鐵礦和高嶺石浮選回收率有效期值*大的（de）捕收劑。因此，使用LF-4+柴油（yóu）作為捕（bǔ）收（shōu）劑，對抑製劑（jì）進行篩選。

3、結論

（1）試驗表明，捕收劑LF-4具有良（liáng）好的捕收性和選擇性，適用於浮（fú）選赤鐵礦。通過試驗（yàn）確定較佳浮選條件為：當LF-4的用量為1.4kg/t、柴油（yóu）用量（liàng）為0.12kg/t時，赤鐵礦的（de）浮選回收率為85.48%、高嶺石的浮選回收（shōu）率（lǜ）為（wéi）2.25%，其浮（fú）選回收率（lǜ）差值*大（dà），達到了較好分選效果。

（2）在脂肪酸和羥（qiǎng）肟酸類浮選（xuǎn）體係中（zhōng），雖然均（jun1）是（shì）在pH=7的自然條件下，使赤鐵礦和高（gāo）嶺石產（chǎn）生浮選回收率差值，但是效果均不佳，脂肪（fáng）酸類捕（bǔ）收（shōu）劑*佳浮選回（huí）收率為（wéi）10.47%，羥肟酸類捕收劑的浮選回收率也僅（jǐn）為16.32%，其浮選回收（shōu）率差值遠遠不及胺類（lèi）浮選體係中的浮選回收率差值。

（3）試驗結果表明，藥劑協同效（xiào）果一般要優於單一用藥（yào）效（xiào）果（guǒ）。如本次試（shì）驗，單（dān）一使用胺類捕收劑LF-4時，其浮選回收率（lǜ）差（chà）值為26.08%，而使用LF-4與柴油藥劑協同作用，使得赤鐵礦與高嶺石的浮（fú）選回收率差值有所提高（gāo），浮（fú）選回收（shōu）率差值（zhí）*大為83.23%。但是由於使（shǐ）用十二烷基硫酸鈉作為捕（bǔ）收劑協同用藥時，產生了負協（xié）同（tóng）作用，使赤鐵礦浮選回收率下降（jiàng），所以不采用其作為捕助捕收劑。

（4）胺類捕收（shōu）劑的一般特點是與礦物作用快（kuài）、分選（xuǎn）效果好，具有一定的起泡能力，所以浮選時，不用另外加入起泡劑，但胺類捕收（shōu）劑用量（liàng）不（bú）宜過多，否則會推（tuī）動選擇（zé）性；胺類捕收劑在浮選分離赤欠缺礦和高嶺石（shí）時，應在堿（jiǎn）性條件（jiàn）下（xià）進行，能達到有效地分離效果。

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