李艳军等：铅离子对苯乙烯膦酸浮选锡石的活化作用 ·1275· 锡石的化学式为SnO,,Sn的理论品位为 为2.0×10-5sm1.实验所用药剂见表2. 78.6%.锡石是最具经济意义的含锡矿物，是目前 表2试验所用药剂 工业上生产锡金属最主要的来源).锡石密度较 Table 2 List of reagents used in experiments 大，因而长期以来主要采用重选工艺进行选别，但锡 药剂名称 分子式 纯度 生产厂家 石性脆易碎，在破碎、磨矿等过程中会产生大量微细 苯乙烯腾酸 Cs HoO:P 分析纯 北京矿冶研究总院 粒锡石，导致锡回收率偏低.在微细粒锡石的回收 硝酸铅 Pb(NO3)2 分析纯国药集团化学试剂有限公司 上，浮选得到了广泛的应用2).生产实践和研究表 盐酸 HCI 分析纯 北京化学试剂公司 明，P%2+可以在锡石的浮选过程中产生活化作 氢氧化钠 NaOH 分析纯 北京市红星化工厂 用2,561，能够改善锡石的浮选效果.苯乙烯膦酸是 工业上浮选锡石常用的捕收剂，具有捕收力强、价格 1.3 试验方法 便宜等特点[)].研究P2+在苯乙烯膦酸浮选锡石 1.3.1单矿物浮选试验 体系中的活化作用机理对改善锡石浮选效果具有重 浮选试验采用XFGⅢ型挂槽式浮选机，主机转 要意义 速为1992r·min-l取5g矿样置于50mL浮选槽 本文运用接触角检测、浮选溶液化学、动电位检 中，加入去离子水后搅拌3min,加氢氧化钠或盐酸 测、红外光谱等分析手段，考察了P弘2+对锡石可浮 调整矿浆pH值，搅拌3min后加入捕收剂再搅拌5 性及苯乙烯腾酸在锡石表面吸附行为的影响，研究 min,浮选5min.分别将泡沫和槽底产品烘干后称 了P%2+活化苯乙烯膦酸浮选锡石的作用机理. 量，计算锡石浮选回收率 1.3.2接触角测定 1试验 接触角测定采用ES-103HA型接触角检测仪. 1.1试验原料 取适量锡石试样放入一定浓度的药剂溶液中，搅拌 在某锡石矿中拣选得到高品位锡石块矿，经过 l0min以使矿物与药剂充分作用，然后将其自然晾 破碎、拣选、细磨、摇床重选、水力沉降等方法进行提 干.取适量压制成片，在其表面选取不同位置测量3 纯，并通过水析法分离获得-0.02mm~+0.005 次接触角，取平均值 mm粒级的锡石用于试验.对锡石试样进行化学成 1.3.3Zeta电位检测 分分析和X射线衍射图谱分析，结果见表1和图1. Zeta电位检测采用马尔文Nano-ZS90型Zeta 由表1和图1可知：试样中锡石的质量分数达到 电位分析仪.称取细磨至~5um以下的锡石试样 96.31%,符合单矿物试验的要求. 30mg置于50mL的烧杯中，加人30mL蒸馏水，搅 拌10min以使矿物与水充分润湿，调节可矿浆pH值， 表1锡石试样化学成分分析结果（质量分数） Table 1 Chemical composition of cassiterite sample co 在烧杯同一位置取矿浆悬浮液进行测量，在每个pH 点下测量3次，取平均值 Na Ca0 Mgo K,O Al,0 Si02 1.3.4红外光谱分析 96.31 <0.01<0.010.25<0.011.490.086 红外光谱分析采用Perkin Elmer Spectrum One 1.2 试验药剂 FT-R Spectrometer红外光谱仪.称取2g锡石试样 实验用水均为去离子水，pH值为5~6，电导率 放入浮选槽内，加入蒸馏水及药剂搅拌30min,待药 10000 剂与矿物充分作用后将其倒入培养皿中，在40℃的 烘箱内进行烘干.取1mg烘干混匀后的锡石试样， 8000 与100mg光谱纯的溴化钾混合均匀，放入玛瑙研钵 本 6000 中进行研磨，然后压制成片.最后将制得的片放入 傅里叶变换红外光谱仪中进行红外光谱分析 4000 2试验结果及分析 2000 2.1苯乙烯膦酸对锡石浮选效果的影响 20 40 60 80 20) 试验研究了不同苯乙烯腾酸用量及不同矿浆 图1锡石试样X射线衍射分析图谱 H值对锡石浮选回收率的影响，结果如图2所示. Fig.1 XRD analysis of cassiterite 从图2可以看出，当矿浆pH为8.0时，随着苯李艳军等: 铅离子对苯乙烯膦酸浮选锡石的活化作用 锡 石 的 化 学 式 为 SnO2 , Sn 的 理 论 品 位 为 78郾 6% . 锡石是最具经济意义的含锡矿物,是目前 工业上生产锡金属最主要的来源[1] . 锡石密度较 大,因而长期以来主要采用重选工艺进行选别,但锡 石性脆易碎,在破碎、磨矿等过程中会产生大量微细 粒锡石,导致锡回收率偏低. 在微细粒锡石的回收 上,浮选得到了广泛的应用[2鄄鄄4] . 生产实践和研究表 明,Pb 2 + 可 以 在 锡 石 的 浮 选 过 程 中 产 生 活 化 作 用[2,5鄄鄄6] ,能够改善锡石的浮选效果. 苯乙烯膦酸是 工业上浮选锡石常用的捕收剂,具有捕收力强、价格 便宜等特点[7] . 研究 Pb 2 + 在苯乙烯膦酸浮选锡石 体系中的活化作用机理对改善锡石浮选效果具有重 要意义. 本文运用接触角检测、浮选溶液化学、动电位检 测、红外光谱等分析手段,考察了 Pb 2 + 对锡石可浮 性及苯乙烯膦酸在锡石表面吸附行为的影响,研究 了 Pb 2 + 活化苯乙烯膦酸浮选锡石的作用机理. 1 试验 1郾 1 试验原料 在某锡石矿中拣选得到高品位锡石块矿,经过 破碎、拣选、细磨、摇床重选、水力沉降等方法进行提 纯,并通过水析法分离获得 - 0郾 02 mm ~ + 0郾 005 mm 粒级的锡石用于试验. 对锡石试样进行化学成 分分析和 X 射线衍射图谱分析,结果见表 1 和图 1. 由表 1 和图 1 可知:试样中锡石的质量分数达到 96郾 31% ,符合单矿物试验的要求. 表 1 锡石试样化学成分分析结果(质量分数) Table 1 Chemical composition of cassiterite sample % SnO2 Na CaO MgO K2O Al2O3 SiO2 96郾 31 < 0郾 01 < 0郾 01 0郾 25 < 0郾 01 1郾 49 0郾 086 图 1 锡石试样 X 射线衍射分析图谱 Fig. 1 XRD analysis of cassiterite 1郾 2 试验药剂 实验用水均为去离子水,pH 值为 5 ~ 6,电导率 为 2郾 0 伊 10 - 5 s·m - 1 . 实验所用药剂见表 2. 表 2 试验所用药剂 Table 2 List of reagents used in experiments 药剂名称 分子式 纯度 生产厂家 苯乙烯膦酸 C8H9O3 P 分析纯 北京矿冶研究总院 硝酸铅 Pb(NO3 )2 分析纯 国药集团化学试剂有限公司 盐酸 HCl 分析纯 北京化学试剂公司 氢氧化钠 NaOH 分析纯 北京市红星化工厂 1郾 3 试验方法 1郾 3郾 1 单矿物浮选试验 浮选试验采用 XFG芋型挂槽式浮选机,主机转 速为 1992 r·min - 1 . 取 5 g 矿样置于 50 mL 浮选槽 中,加入去离子水后搅拌 3 min,加氢氧化钠或盐酸 调整矿浆 pH 值,搅拌 3 min 后加入捕收剂再搅拌 5 min,浮选 5 min. 分别将泡沫和槽底产品烘干后称 量,计算锡石浮选回收率. 1郾 3郾 2 接触角测定 接触角测定采用 ES鄄鄄103HA 型接触角检测仪. 取适量锡石试样放入一定浓度的药剂溶液中,搅拌 10 min 以使矿物与药剂充分作用,然后将其自然晾 干. 取适量压制成片,在其表面选取不同位置测量 3 次接触角,取平均值. 1郾 3郾 3 Zeta 电位检测 Zeta 电位检测采用马尔文 Nano鄄鄄 ZS90 型 Zeta 电位分析仪. 称取细磨至 ~ 5 滋m 以下的锡石试样 30 mg 置于 50 mL 的烧杯中,加入 30 mL 蒸馏水,搅 拌 10 min 以使矿物与水充分润湿,调节矿浆 pH 值, 在烧杯同一位置取矿浆悬浮液进行测量,在每个 pH 点下测量 3 次,取平均值. 1郾 3郾 4 红外光谱分析 红外光谱分析采用 Perkin Elmer Spectrum One FT鄄鄄IR Spectrometer 红外光谱仪. 称取 2 g 锡石试样 放入浮选槽内,加入蒸馏水及药剂搅拌 30 min,待药 剂与矿物充分作用后将其倒入培养皿中,在 40 益 的 烘箱内进行烘干. 取 1 mg 烘干混匀后的锡石试样, 与 100 mg 光谱纯的溴化钾混合均匀,放入玛瑙研钵 中进行研磨,然后压制成片. 最后将制得的片放入 傅里叶变换红外光谱仪中进行红外光谱分析. 2 试验结果及分析 2郾 1 苯乙烯膦酸对锡石浮选效果的影响 试验研究了不同苯乙烯膦酸用量及不同矿浆 pH 值对锡石浮选回收率的影响,结果如图 2 所示. 从图 2 可以看出,当矿浆 pH 为 8郾 0 时,随着苯 ·1275·