呼振峰等：磨矿介质对典型硅酸盐矿物浮选的影响及机理 ·1225· 表3不同磨矿介质下锂辉石表面元素分布 Table 3 Element distribution on the spodumene surface after grinding with different grinding media 原子数分数/% 主峰位/eV 元素 锆球湿磨 铁球湿磨 原矿 锆球湿磨 铁球湿磨 原矿 Al2p 10.01 6.20 10.52 74.29 74.21 74.29 F2p 0.38 2.10 0.42 711.86 710.73 710.97 Lils 10.14 19.98 9.87 55.76 55.58 55.60 01s 58.12 58.03 57.18 531.40 531.27 531.41 Si2p 21.28 13.69 22.00 102.07 101.98 102.11 表4不同磨矿介质下长石表面元素分布 Table 4 Element distribution on the feldspar surface after grinding with different grinding media 原子数分数/% 主峰位/eV 元素 钻球湿磨 铁球湿磨 原矿 锆球湿磨 铁球湿磨 原矿 Al2p 8.24 8.50 8.72 73.94 74.07 73.99 Fe2p 0.61 1.33 0.62 723.74 710.64 710.90 K2p 7.12 6.73 7.09 292.90 292.98 293.00 Nals 0.69 0.63 0.76 1071.62 1071.63 1071.56 01s 58.85 59.05 58.53 531.47 531.57 531.49 S2p 24.49 23.76 24.27 102.32 102.40 102.32 表5不同磨矿介质下石英表面元素的XS分析 Table 5 Element distribution on the quartz surface after grinding with different grinding media by XPS 原子数分数/% 主峰位/eV 元素 锆球湿磨 铁球湿磨 原矿 锆球湿磨 铁球湿磨 原矿 Cls 8.03 14.11 10.61 285.15 284.82 284.60 01s 60.60 58.22 60.70 532.62 532.79 532.20 Si2p 31.37 27.00 28.69 102.85 103.02 102.90 Fe2p 0.67 711.04 到12.02%，Fe、0和Si含量变化较小：铁球湿磨后，锆 面存在的Fe对硅酸盐矿物浮选具有抑制作用，小于最 英石表面Zr的原子数分数由8.30%增加到9.30%， 佳浮选pH值时，铁球湿磨后锆英石、绿柱石、锂辉石 Fe的原子数分数由0.31%增加到2.95%.(2)锆球湿 和石英的浮选回收率均低于锆球湿磨. 磨后，绿柱石表面Al、Be、Fe、O和Si含量与原矿相差 油酸钠作为捕收剂时，锆球湿磨后，绿柱石和锂辉 较小：铁球湿磨后，绿柱石表面B的原子数分数由 石表面暴露出来的Be和Li可以作为活性点，与油酸 24.67%降至21.02%，Fe的原子数分数由0.24%增加 钠结合，致使绿柱石和锂辉石部分上浮：锆英石、长石 至2.06%.(3)锆球湿磨后，锂辉石表面Al、Fe、Li、Si 和石英表面暴露出来Zr、Al、K、Na、Si、0等金属离子与 和0含量与原矿相差较小：铁球湿磨后，锂辉石表面 油酸钠结合力弱，因而可浮性较差.铁球湿磨时，锆英 Li的原子数分数由9.87%增加至19.98%，Fe的原子 石、绿柱石、锂辉石、长石和石英表面Fe含量明显增 数分数由0.42%增加至2.10%.(4)锆球湿磨后，长 加，说明铁球作为磨矿介质时，有部分F介质磨损固 石表面Al、K、fe、Na、Si和0含量与原矿相差较小：铁 着在矿物表面：Fe2p峰结合能均在711eV附近，与铁 球湿磨后，长石表面Al、K、Na、Si和O含量与原矿相差 的羟基络合物的结合能相近，说明铁介质磨矿后在硅 较小，Fe的原子数分数由0.62%增加至1.33%.(5) 酸盐矿物表面有铁的羟基络合物形成.铁球湿磨后， 锆球湿磨后，石英表面检测不到Fe的存在：铁球湿磨 锆英石、绿柱石、锂辉石、长石和石英表面的F作为活 后，石英表面Fe的原子数分数由0增加至0.67%. 化剂，增强了与阴离子捕收剂的相互作用，因此在最佳 硅酸盐矿物经铁球湿磨后，表面均检测出Fe的存 pH值条件下，油酸钠作为捕收剂，铁球湿磨时，这几种 在.由于金属阳离子在硅酸盐矿物表面吸附后，一方 硅酸盐矿物的浮选回收率均高于锆球湿磨 面提高了矿物表面的电性，使阳离子捕收剂的静电吸 4结论 附力减弱，另一方面可以使矿物界面层内的捕收剂阳 离子浓度降低，从而减弱了捕收剂对矿物的捕收作用. (1)十二胺作捕收剂时，随着pH值的增加，锆英 因此，十二胺作为捕收剂，铁球湿磨后，硅酸盐矿物表 石、绿柱石、锂辉石、长石和石英的浮选回收率均先增呼振峰等: 磨矿介质对典型硅酸盐矿物浮选的影响及机理 表 3 不同磨矿介质下锂辉石表面元素分布 Table 3 Element distribution on the spodumene surface after grinding with different grinding media 元素 原子数分数/% 主峰位/eV 锆球湿磨 铁球湿磨 原矿 锆球湿磨 铁球湿磨 原矿 Al2p 10. 01 6. 20 10. 52 74. 29 74. 21 74. 29 Fe2p 0. 38 2. 10 0. 42 711. 86 710. 73 710. 97 Li1s 10. 14 19. 98 9. 87 55. 76 55. 58 55. 60 O1s 58. 12 58. 03 57. 18 531. 40 531. 27 531. 41 Si2p 21. 28 13. 69 22. 00 102. 07 101. 98 102. 11 表 4 不同磨矿介质下长石表面元素分布 Table 4 Element distribution on the feldspar surface after grinding with different grinding media 元素 原子数分数/% 主峰位/eV 锆球湿磨 铁球湿磨 原矿 锆球湿磨 铁球湿磨 原矿 Al2p 8. 24 8. 50 8. 72 73. 94 74. 07 73. 99 Fe2p 0. 61 1. 33 0. 62 723. 74 710. 64 710. 90 K2p 7. 12 6. 73 7. 09 292. 90 292. 98 293. 00 Na1s 0. 69 0. 63 0. 76 1071. 62 1071. 63 1071. 56 O1s 58. 85 59. 05 58. 53 531. 47 531. 57 531. 49 Si2p 24. 49 23. 76 24. 27 102. 32 102. 40 102. 32 表 5 不同磨矿介质下石英表面元素的 XPS 分析 Table 5 Element distribution on the quartz surface after grinding with different grinding media by XPS 元素 原子数分数/% 主峰位/eV 锆球湿磨 铁球湿磨 原矿 锆球湿磨 铁球湿磨 原矿 C1s 8. 03 14. 11 10. 61 285. 15 284. 82 284. 60 O1s 60. 60 58. 22 60. 70 532. 62 532. 79 532. 20 Si2p 31. 37 27. 00 28. 69 102. 85 103. 02 102. 90 Fe2p — 0. 67 — — 711. 04 — 到 12. 02% ，Fe、O 和 Si 含量变化较小; 铁球湿磨后，锆 英石表面 Zr 的原子数分数由 8. 30% 增加到 9. 30% ， Fe 的原子数分数由 0. 31% 增加到 2. 95% ． ( 2) 锆球湿 磨后，绿柱石表面 Al、Be、Fe、O 和 Si 含量与原矿相差 较小; 铁球湿磨后，绿柱石表面 Be 的原子数分数由 24. 67% 降至 21. 02% ，Fe 的原子数分数由 0. 24% 增加 至 2. 06% ． ( 3) 锆球湿磨后，锂辉石表面 Al、Fe、Li、Si 和 O 含量与原矿相差较小; 铁球湿磨后，锂辉石表面 Li 的原子数分数由 9. 87% 增加至 19. 98% ，Fe 的原子 数分数由 0. 42% 增加至 2. 10% ． ( 4) 锆球湿磨后，长 石表面 Al、K、Fe、Na、Si 和 O 含量与原矿相差较小; 铁 球湿磨后，长石表面 Al、K、Na、Si 和 O 含量与原矿相差 较小，Fe 的原子数分数由 0. 62% 增加至 1. 33% ． ( 5) 锆球湿磨后，石英表面检测不到 Fe 的存在; 铁球湿磨 后，石英表面 Fe 的原子数分数由 0 增加至 0. 67% ． 硅酸盐矿物经铁球湿磨后，表面均检测出 Fe 的存 在． 由于金属阳离子在硅酸盐矿物表面吸附后，一方 面提高了矿物表面的电性，使阳离子捕收剂的静电吸 附力减弱，另一方面可以使矿物界面层内的捕收剂阳 离子浓度降低，从而减弱了捕收剂对矿物的捕收作用． 因此，十二胺作为捕收剂，铁球湿磨后，硅酸盐矿物表 面存在的 Fe 对硅酸盐矿物浮选具有抑制作用，小于最 佳浮选 pH 值时，铁球湿磨后锆英石、绿柱石、锂辉石 和石英的浮选回收率均低于锆球湿磨． 油酸钠作为捕收剂时，锆球湿磨后，绿柱石和锂辉 石表面暴露出来的 Be 和 Li 可以作为活性点，与油酸 钠结合，致使绿柱石和锂辉石部分上浮; 锆英石、长石 和石英表面暴露出来 Zr、Al、K、Na、Si、O 等金属离子与 油酸钠结合力弱，因而可浮性较差． 铁球湿磨时，锆英 石、绿柱石、锂辉石、长石和石英表面 Fe 含量明显增 加，说明铁球作为磨矿介质时，有部分 Fe 介质磨损固 着在矿物表面; Fe2p 峰结合能均在 711 eV 附近，与铁 的羟基络合物的结合能相近，说明铁介质磨矿后在硅 酸盐矿物表面有铁的羟基络合物形成． 铁球湿磨后， 锆英石、绿柱石、锂辉石、长石和石英表面的 Fe 作为活 化剂，增强了与阴离子捕收剂的相互作用，因此在最佳 pH 值条件下，油酸钠作为捕收剂，铁球湿磨时，这几种 硅酸盐矿物的浮选回收率均高于锆球湿磨． 4 结论 ( 1) 十二胺作捕收剂时，随着 pH 值的增加，锆英 石、绿柱石、锂辉石、长石和石英的浮选回收率均先增 ·1225·