工程科学学报.第41卷，第11期：1397-1404.2019年11月 Chinese Journal of Engineering,Vol.41,No.11:1397-1404,November 2019 DOI:10.13374/j.issn2095-9389.2018.11.05.004;http://journals.ustb.edu.cn 赤铁矿的自载体作用及对浮选的影响 李东)四，印万忠，孙春宝”，张瑞洋) 1)北京科技大学土木与资源工程学院，北京1000832)东北大学资源与土木工程学院，沈阳110819 ☒通信作者，E-mail:Idwdtxwd@163.com 摘要通过单矿物浮选试验、光学显微镜分析、E-DLVO理论计算、团聚动力学分析等研究了油酸钠浮选体系下赤铁矿浮 选过程中的自载体作用.单矿物浮选试验表明，粗粒赤铁矿(-106+45m)的可浮性较好，当油酸钠用量超过15mgL时， 回收率可达到90%以上，而细粒赤铁矿(-18)的浮选回收率、浮选速率则较低；当粗-细赤铁矿中粗粒和细粒的质量近似 相等时，粗粒的“自载体”效果最强，浮选回收率增加的也最明显，但粗粒过量则会导致粗粒对细粒赤铁矿浮选的强化作用减 弱.光学显微镜分析和E-DLVO理论计算表明，粗-细赤铁矿颗粒间的相互作用能高于细粒赤铁矿间的相互作用能，与细粒 赤铁矿相比，粗-细赤铁矿间更容易发生团聚.这也是粗粒能够强化细粒赤铁矿浮选（自载体作用）的主要原因.但过量的粗 粒赤铁矿会增强其浮选过程中的“磨削、剪切作用，导致粗粒的“自载体”效果减弱，浮选回收率降低. 关键词赤铁矿；浮选；微细粒；自载体作用：E-DLVO理论 分类号TD923 The self-carrier effect of hematite in the flotation LI Dong,YIN Wan-zhong.SUN Chun-bao,ZHANG Rui-yang 1)School of Civil and Resource Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China 2)School of Resources and Civil Engineering,Northeastern University,Shenyang 110819,China Corresponding author,E-mail:ldwdtxwd@163.com ABSTRACT Finely disseminated iron ores are a type of refractory iron ores that exist in many regions in China,where fine grind is essential to liberate iron minerals from gangue.The flotation process of fine particles is plagued with losses of recovery and selectivity, which are due to the low collision efficiencies of fine particles with bubbles,mechanical/hydraulic entrainment,and high specific surface area.Carrier flotation,which is based on the carrier effect of coarse particles,is one of the effective methods for fine particle flotation. However,scarce information is available in the literature with regard to the "self-carrier"effect and mechanism of coarse hematite particles during flotation,which are necessary and beneficial for the efficient utilization of refractory iron ore resources.In this paper, micro-flotation test,optical microscopy analysis,E-DLVO theory calculations,and particle aggregation kinetics were used to study the self-carrier effect of hematite flotation in the sodium oleate system.Flotation results show that the recovery of coarse hematite (-106+ 45 um)could be up to 90%when the sodium oleate concentration is over 15 mg-L-.However,for fine hematite(-18 um)particles,the flotation recovery and flotation rate are relatively low.The highest recovery of fine-coarse hematite mixtures is obtained when the fine and coarse hematite are approximately equal in mass ratio,thereby indicating that the self-carrier effects are strongest;meanwhile,the improvement of coarse particles for flotation recovery gradually weakens with excessive coarseness in the mixtures.Optical microscopy analysis and E-DLVO theory calculations show that the interaction energies and aggregation tendencies between fine and coarse hematite particles are stronger than those among the fine hematite particles,which might be the main reasons that coarse particles could 收稿日期：2018-11-05 基金项目：国家自然科学基金资助项目(51904020)：中国博士后科学基金资助项目(2019M660466):中央高校基本科研业务费资助项目 (FRF-TP.18-082A1)赤铁矿的自载体作用及对浮选的影响 李    东1) 苣，印万忠2)，孙春宝1)，张瑞洋1) 1) 北京科技大学土木与资源工程学院，北京 100083    2) 东北大学资源与土木工程学院，沈阳 110819 苣通信作者，E-mail：ldwdtxwd@163.com 摘    要    通过单矿物浮选试验、光学显微镜分析、E-DLVO 理论计算、团聚动力学分析等研究了油酸钠浮选体系下赤铁矿浮 选过程中的自载体作用. 单矿物浮选试验表明，粗粒赤铁矿（−106 + 45 μm）的可浮性较好，当油酸钠用量超过 15 mg·L−1 时， 回收率可达到 90% 以上，而细粒赤铁矿（−18 μm）的浮选回收率、浮选速率则较低；当粗−细赤铁矿中粗粒和细粒的质量近似 相等时，粗粒的“自载体”效果最强，浮选回收率增加的也最明显，但粗粒过量则会导致粗粒对细粒赤铁矿浮选的强化作用减 弱. 光学显微镜分析和 E-DLVO 理论计算表明，粗−细赤铁矿颗粒间的相互作用能高于细粒赤铁矿间的相互作用能，与细粒 赤铁矿相比，粗−细赤铁矿间更容易发生团聚，这也是粗粒能够强化细粒赤铁矿浮选（自载体作用）的主要原因. 但过量的粗 粒赤铁矿会增强其浮选过程中的“磨削、剪切”作用，导致粗粒的“自载体”效果减弱，浮选回收率降低. 关键词    赤铁矿；浮选；微细粒；自载体作用；E-DLVO 理论 分类号    TD923 The self-carrier effect of hematite in the flotation LI Dong1) 苣 ，YIN Wan-zhong2) ，SUN Chun-bao1) ，ZHANG Rui-yang1) 1) School of Civil and Resource Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China 2) School of Resources and Civil Engineering, Northeastern University, Shenyang 110819, China 苣 Corresponding author, E-mail: ldwdtxwd@163.com ABSTRACT    Finely disseminated iron ores are a type of refractory iron ores that exist in many regions in China, where fine grind is essential to liberate iron minerals from gangue. The flotation process of fine particles is plagued with losses of recovery and selectivity, which are due to the low collision efficiencies of fine particles with bubbles, mechanical/hydraulic entrainment, and high specific surface area. Carrier flotation, which is based on the carrier effect of coarse particles, is one of the effective methods for fine particle flotation. However,  scarce  information  is  available  in  the  literature  with  regard  to  the   “self-carrier ”  effect  and  mechanism  of  coarse  hematite particles during flotation, which are necessary and beneficial for the efficient utilization of refractory iron ore resources. In this paper, micro-flotation test, optical microscopy analysis, E-DLVO theory calculations, and particle aggregation kinetics were used to study the self-carrier effect of hematite flotation in the sodium oleate system. Flotation results show that the recovery of coarse hematite (−106 + 45 μm) could be up to 90% when the sodium oleate concentration is over 15 mg·L−1. However, for fine hematite (−18 μm) particles, the flotation recovery and flotation rate are relatively low. The highest recovery of fine-coarse hematite mixtures is obtained when the fine and coarse hematite are approximately equal in mass ratio, thereby indicating that the self-carrier effects are strongest; meanwhile, the improvement of coarse particles for flotation recovery gradually weakens with excessive coarseness in the mixtures. Optical microscopy analysis  and  E-DLVO  theory  calculations  show  that  the  interaction  energies  and  aggregation  tendencies  between  fine  and  coarse hematite particles are stronger than those among the fine hematite particles, which might be the main reasons that coarse particles could 收稿日期: 2018−11−05 基金项目: 国家自然科学基金资助项目（51904020）；中国博士后科学基金资助项目（2019M660466）；中央高校基本科研业务费资助项目 （FRF-TP-18-082A1） 工程科学学报，第 41 卷，第 11 期：1397−1404，2019 年 11 月 Chinese Journal of Engineering, Vol. 41, No. 11: 1397−1404, November 2019 DOI：10.13374/j.issn2095-9389.2018.11.05.004; http://journals.ustb.edu.cn