王纪镇等：碳酸钠对白钨矿自载体浮选的影响及机理 ·175· increases the adsorption of sodium oleate onto the scheelite surface,thereby improving the hydrophobicity of scheelite and the hydropho- bic force among scheelite particles.It can be concluded that the auto-carrier flotation of scheelite can be improved by adding sodium carbonate KEY WORDS fine scheelite particles;auto-carrier flotation;sodium carbonate;sodium oleate;hydrophobic force 钨是一种重要的稀有金属，在诸多领域有重要 自云南某白钨矿矿体.首先手选出块状固体，经破 用途.白钨矿作为钨的一种重要载体矿物，在实践 碎后手选得到纯度较高的白钨矿，然后再经过破碎 中常以浮选的方法回收山，但白钨矿硬度低，破碎 以及瓷球磨细后，经筛分和水析，分别得到-10、 磨矿时由于过粉碎而产生大量微细颗粒.微细粒白 -38.5+10、-74+38.5、-106+74以及-125+ 钨矿回收率低，且在浮选过程中还会影响粗粒回收 106m五种粒级的白钨矿试样，最后用去离子水清 率2】，因此，微细粒白钨矿的回收对于白钨矿浮选 洗烘干后置于瓶中备用.X射线粉晶衍射分析结果 具有重要意义. 如图1所示，图1证明白钨矿矿样为高纯度矿样，经 微细粒矿物的浮选一直是选矿领域的技术难 化验，白钨矿的纯度在95%以上，符合浮选试验要求. 题[3-]，目前主要从减小气泡尺寸和增加颗粒表观 10000: 粒径两方面进行研究[3，).载体浮选是通过增加颗 ◆一白钨矿 80000 0一石英 粒表观粒径来实现细粒矿物有效回收的方法，分为 自载体浮选和外加载体浮选两类，影响因素包括载 家60000 体粒度、载体比例、药剂种类和用量、矿浆pH条件 以及流体动力学等).国内外研究者对载体浮选在 40000 细粒钛铁矿、铅锌矿、金、锡石、白钨矿、煤等回收中 的应用进行了研究-小.对于白钨矿浮选，有研究 20000 表明，在0~106m的粒度范围内，白钨矿回收率和 10 20 30 40 50 60 70 80 浮选速率随粒度的减小而逐渐降低，-10μm白钨 20/9 矿回收率低且浮选速率慢2]，为提高细粒白钨矿的 图1白钨矿的X射线衍射图谱分析 回收率，有研究者以疏水化处理后的聚苯乙烯为载 Fig.I XRD analyses spectra of scheelite 体提高了细粒白钨矿回收率)，然而，目前关于白 实验中的矿浆pH值以氢氧化钠和盐酸进行调 钨矿自载体浮选的系统性研究报道相对较少 节，捕收剂为油酸钠(NaOL).碳酸钠在本实验中不 碳酸钠是浮选常见的调整剂，用于调节pH值、 作为pH调整剂，而是作为强化白钨矿自载体浮选 消除溶液中钙离子的影响等[4)]，此外，碳酸钠还影 的药剂.实验中所用药剂为分析纯，实验用水为一 响矿物的浮选行为和矿物表面性质，如碳酸钠可提 次蒸馏水 高方解石的浮选回收率和浮选速率，增加捕收剂在 1.2浮选实验 白钨矿表面的吸附量[5-16)，置换白钨矿晶格中的钨 浮选所用浮选机为X℉G型挂槽式浮选机，槽子 酸根离子，使其表面生成碳酸钙)， 容积为40mL.实验过程为：设定浮选机转速为2000 基于上述研究，本论文以油酸钠为捕收剂，研究 rmin1,首先称取2.0g白钨矿，将白钨矿放入槽中 白钨矿自载体浮选中载体粒度、载体比例对浮选的 并加入适量水，然后再分别添加调整剂和捕收剂，添 影响，在此基础上，研究碳酸钠对白钨矿自载体浮选 加药剂后搅拌3min,加完每种药剂前后均测定pH 的强化作用，最后通过浮选溶液化学计算和EDLV0 值，并通过加入酸或碱，使加入的药剂(pH调整剂 理论计算研究碳酸钠对白钨矿自载体浮选的影响机 除外)基本不影响矿浆pH值；加完药剂后浮选3 制.该研究可为白钨矿自载体浮选提供一定的理论 min,泡沫产品和槽内产品分别称重烘千，计算回收 依据，同时有助于更深入认识碳酸钠在白钨矿浮选 率.本文的自载体浮选中，白钨矿浮选回收率是载 中的作用，对后续研究具有一定的指导意义. 体和-10μm细粒级白钨矿回收率的总和. 设入选矿样中载体所占比例为x(x以小数表 1实验材料与方法 示，且全文的载体比例均为载体的质量分数)，载体 1.1实验材料 颗粒单独存在时（即浮选入料全部为载体颗粒）的 实验中所用的白钨矿为结晶形态好的样品，取 回收率为61o,-10μm细粒级白钨矿单独存在时王纪镇等: 碳酸钠对白钨矿自载体浮选的影响及机理 increases the adsorption of sodium oleate onto the scheelite surface, thereby improving the hydrophobicity of scheelite and the hydropho鄄 bic force among scheelite particles. It can be concluded that the auto鄄carrier flotation of scheelite can be improved by adding sodium carbonate. KEY WORDS fine scheelite particles; auto鄄carrier flotation; sodium carbonate; sodium oleate; hydrophobic force 钨是一种重要的稀有金属,在诸多领域有重要 用途. 白钨矿作为钨的一种重要载体矿物,在实践 中常以浮选的方法回收[1] ,但白钨矿硬度低,破碎 磨矿时由于过粉碎而产生大量微细颗粒. 微细粒白 钨矿回收率低,且在浮选过程中还会影响粗粒回收 率[2] ,因此,微细粒白钨矿的回收对于白钨矿浮选 具有重要意义. 微细粒矿物的浮选一直是选矿领域的技术难 题[3鄄鄄5] ,目前主要从减小气泡尺寸和增加颗粒表观 粒径两方面进行研究[3,6] . 载体浮选是通过增加颗 粒表观粒径来实现细粒矿物有效回收的方法,分为 自载体浮选和外加载体浮选两类,影响因素包括载 体粒度、载体比例、药剂种类和用量、矿浆 pH 条件 以及流体动力学等[5] . 国内外研究者对载体浮选在 细粒钛铁矿、铅锌矿、金、锡石、白钨矿、煤等回收中 的应用进行了研究[7鄄鄄11] . 对于白钨矿浮选,有研究 表明,在 0 ~ 106 滋m 的粒度范围内,白钨矿回收率和 浮选速率随粒度的减小而逐渐降低, - 10 滋m 白钨 矿回收率低且浮选速率慢[12] ,为提高细粒白钨矿的 回收率,有研究者以疏水化处理后的聚苯乙烯为载 体提高了细粒白钨矿回收率[13] ,然而,目前关于白 钨矿自载体浮选的系统性研究报道相对较少. 碳酸钠是浮选常见的调整剂,用于调节 pH 值、 消除溶液中钙离子的影响等[14] ,此外,碳酸钠还影 响矿物的浮选行为和矿物表面性质,如碳酸钠可提 高方解石的浮选回收率和浮选速率,增加捕收剂在 白钨矿表面的吸附量[15鄄鄄16] ,置换白钨矿晶格中的钨 酸根离子,使其表面生成碳酸钙[17] . 基于上述研究,本论文以油酸钠为捕收剂,研究 白钨矿自载体浮选中载体粒度、载体比例对浮选的 影响,在此基础上,研究碳酸钠对白钨矿自载体浮选 的强化作用,最后通过浮选溶液化学计算和 EDLVO 理论计算研究碳酸钠对白钨矿自载体浮选的影响机 制. 该研究可为白钨矿自载体浮选提供一定的理论 依据,同时有助于更深入认识碳酸钠在白钨矿浮选 中的作用,对后续研究具有一定的指导意义. 1 实验材料与方法 1郾 1 实验材料 实验中所用的白钨矿为结晶形态好的样品,取 自云南某白钨矿矿体. 首先手选出块状固体,经破 碎后手选得到纯度较高的白钨矿,然后再经过破碎 以及瓷球磨细后,经筛分和水析,分别得到 - 10、 - 38郾 5 + 10、 - 74 + 38郾 5、 - 106 + 74 以及 - 125 + 106 滋m 五种粒级的白钨矿试样,最后用去离子水清 洗烘干后置于瓶中备用. X 射线粉晶衍射分析结果 如图 1 所示,图 1 证明白钨矿矿样为高纯度矿样,经 化验,白钨矿的纯度在95%以上,符合浮选试验要求. 图 1 白钨矿的 X 射线衍射图谱分析 Fig. 1 XRD analyses spectra of scheelite 实验中的矿浆 pH 值以氢氧化钠和盐酸进行调 节,捕收剂为油酸钠(NaOL). 碳酸钠在本实验中不 作为 pH 调整剂,而是作为强化白钨矿自载体浮选 的药剂. 实验中所用药剂为分析纯,实验用水为一 次蒸馏水. 1郾 2 浮选实验 浮选所用浮选机为 XFG 型挂槽式浮选机,槽子 容积为40 mL. 实验过程为:设定浮选机转速为2000 r·min - 1 ,首先称取 2郾 0 g 白钨矿,将白钨矿放入槽中 并加入适量水,然后再分别添加调整剂和捕收剂,添 加药剂后搅拌 3 min,加完每种药剂前后均测定 pH 值,并通过加入酸或碱,使加入的药剂( pH 调整剂 除外) 基本不影响矿浆 pH 值;加完药剂后浮选 3 min,泡沫产品和槽内产品分别称重烘干,计算回收 率. 本文的自载体浮选中,白钨矿浮选回收率是载 体和 - 10 滋m 细粒级白钨矿回收率的总和. 设入选矿样中载体所占比例为 x( x 以小数表 示,且全文的载体比例均为载体的质量分数),载体 颗粒单独存在时(即浮选入料全部为载体颗粒) 的 回收率为 着10 , - 10 滋m 细粒级白钨矿单独存在时 ·175·