柠檬酸对锡石浮选行为的影响及其作用机理分析

第27卷第8期中国矿业Vol.27，No.8 2018 年8 月CHINAMININGMAGAdNE Aug.2018W橡酸对锡石浮选行为的影响及其作用机理分析刘杰，宫贵臣，韩跃新，刘畅(东北大学资源与土木工程学院，辽宁沈阳110819)摘要：通过浮选试验考察了柠檬酸对水杨羟肟酸体系中锡石浮选行为的影响，并结合接触角检测、动电位检测和溶液化学计算分析了其作用机理。

在7<PH<9范围内，以200 m g/L水杨羟肟酸为捕收剂浮选，锡石回收率达到80%以上。

在p H>4时，柠檬酸会对锡石产生明显的抑制作用柠檬酸用量50m g/L、pH = 7条件下，锡石回收率仅为25. 3_。

锡石表面接触角为33%加入水杨羟肟酸后锡石接触角升高至120°，柠檬酸的作用又使接触角下降至44°。

动电位检测和溶液化学计算表明水杨羟肟酸和柠檬酸均可以化学吸附在锡石表面。

柠檬酸一方面增强了锡石表面的亲水性，另一方面减少了水杨羟肟酸在锡石表面的吸附，这两方面的作用使锡石在浮选过程中受到抑制。

关键词：锡石）水杨羟肟酸）柠檬酸）浮选）抑制中图分类号：TD923 文献标识码： A 文章编号：1004-4051(2018)08-0117-04The effect and mechanism of citric acid on the floatability of cassiteriteL IU Jie，G O N G G uichen，H A N Y uexin，LIU Chang(School of Resources k Civil E ngineering，N ortheastern U niversity，Shenyang 110819, China)Abstract: T he influence and mechanism of citric acid to the flotation of cassiterite were investigated by flotation te sts, contact angle m easurem ents, zeta potential determ ination and solution chem istry calculations.T he results of flotation experim ents revealed that the recovery of cassiterite was above range of 7-9 w ith 200 m g/L salicylhydroxam ic acid as the collector. In the range of p H>4,c itric acid showedsignificant inhibiting effect in the flotation of cassiterite. W hen p H= 7. 0 and 50 m g/L citric acidw as added，the recovery of cassiterite w as just 25. 3%. Contact angle m easurem ents dem onstrated that the contact angleof the pure c assiterite surfaces was 33°. A fter the addition of salicylhydroxamic acid, the contact angle wasincreased to 120°,and citric acid reduced the contact angle to 44°. Zeta potential determ ination and solutionchem istry calculations suggested that both salicylhydroxamic acid and citric acid chemisorbed on cassiteritesurfaces. T he adsorption of citric acid made the cassiterite surfaces more hydrophilic and decreased theadsorption am ount of salicylhydroxamic acid on cassiteritesurfaces，which resulted in that depressed in the flotation process.Keywords：cassiterite; salicylhydroxamic acid; citric acid; flotation；inhibition锡石具有比重大、碎磨过程中易泥化的特点，在 分选过程中需采用重-浮联合分选流程才能保证锡石的充分回收[12] %锡石常与石英、萤石、方解石、氧收稿日期：2018-03-22 责任编辑：宋菲基金项目：国家自然科学基金项目资助（编号：51674066;51204035) 第一作者筒介：通信作者筒介：宫贵臣*990 — +男，河北邯郸人，博士研究生，从事 微细粒锡石浮选研究，E-mail: 917113933@qq. com%引用格式：刘杰，宫贵臣，韩跃新，等.柠檬酸对锡石浮选行为的影响及其作用机理分析[J].中国矿业，2018,27 (8):117-120. d i 10. 12075/j. issn. 1004-4051. 2018. 08. 024化铁、硫化矿、电气石等多种矿物伴生，其中萤石、方 解石、电气石和氧化铁矿的可浮性与锡石相近，因 此，在浮选过程中需要加人各种抑制剂阻止脉石矿物的上浮，从而达到分离出锡石的目的[3] %其中，石 英等硅酸盐脉石矿物需要采用硅酸钠作为抑制剂，氟硅酸钠、氟化钠、柠檬酸和草酸可以用来抑制电气石、萤石和方解石等脉石[4]。

但是工业实践表明，这 些抑制剂的添加同样会影响锡石的可浮性[]%因 此，探明抑制剂对锡石可浮性的影响规律同时具有理论意义和实际意义。

前期研究结果表明，柠檬酸等有机抑制剂对油酸钠作用下的锡石具有抑制作118中国矿业第27卷用-但其他捕收剂体系下抑制剂对锡石浮选的影见报道。

羟肟酸类捕收剂是一种螯合型锡石捕收剂，对 锡石具有 的捕收能力，同时也可以有效捕收莖石和 石！ 石过需要与抑制剂配合使用[7]。

本文拟通过试验研 羟肟酸做收下柠檬酸石可浮性的，并结合接检测、动电位分析和溶液化学计算分析了其 影响机理。

1试验原料与方法 1.1矿样性实用锡石矿物采集自江西某锡石矿山。

高品位锡石块矿经过手工破碎、拣选、陶瓷磨磨矿得 到实验用纯矿物，其X R D 图谱和化学成分分析结 果分别见于图1和表1。

由X R D 分析和化验结果 可见锡石是 的分，其纯度可达96. 31_，满足纯矿求。

石纯矿物湿筛筛分出一45 + 25 .m 粒级用 试验。

分得到的一25 .m 粒级锡石进一步细磨至一5 .m 用于接和动电位检测。

次试 2. O g 锡石和20 m L 蒸馈水加入30 mL 容积的槽中，搅拌3 m in 后依次加入p H 值调整剂、抑制剂、捕收剂和起泡剂，每加入一^种 后浆3 min ，最后 进行5 m :，将得到的泡沫产和槽 的锡石分别烘干称重，计算回收率。

1. 4接触角检测将5. 0 g 锡石加入已知浓度的药剂溶液中搅拌 30 min ，过滤后在真空烘 40 °C下烘干。

采用压片机压制成直径1. 0 cm 、厚度2. 0 mm的薄片用于接 检测。

检测采用一台ES -103HA型接检测仪，每次检测重复5次，取其平均值。

1. 动电位检测20 mg 石 粒 分 50 mL 已 知的液中，调节p H 值后搅拌15 min ，使与矿物表面充分作用。

静置10 m in 后取上清液用于动 电位检测。

检测在马尔文Nan 〇-ZS 90型Z eta 电动 位分析 进行，每次检测重复5次，取平均值。

2结 论2. 1纯矿物浮选试验通过纯矿试验考察了溶液p H 值和柠檬酸用量 石可浮性的 ，试验过 收 ：杨羟肟酸的用量固定在200 mg /L ，起泡剂M IBC 的 用量为100 mg /L ，实验结果分别见图2和图3。

由图2可知，水杨羟肟酸 石具有良好的捕收作用，在7<pH <9的范围石的回收率保持82_左右，这与文献中报道的结 本相符[8]。

添加柠檬酸后，在pH <4的酸性下，锡石的浮收率基本有变化。

当pH >4时，柠檬酸对锡石表现出明显的抑制作用，在6<pH <9的范围 柠檬酸的抑制效烈。

当pH = 7时，添加柠檬酸后锡石的回收率从82. 2_52. 3_。

性p H 值下，柠檬酸用量对锡石可浮性影响的浮选试验结果如图3所示。

由图3可知， 石回收率随柠檬酸用量的升高 降低。

当柠檬酸用量从0高至50 mg /L 时，锡石回收率由 82. 2_降 25. 3_，羟肟酸体柠檬酸石具有抑制作用，，抑制作用在碱性下比 著。

2.2接触角检测的关键通过药剂吸附使目的矿物表面疏水，接检测可以直接衡量矿的亲水性，有过 收率变化的原因。

故检测了锡石纯矿物、200 mg/L 羟肟酸处理后的锡石表面的接触角！ 石纯矿物、20 mg /L 柠檬酸和200 mg/L羟肟酸共同处理后的锡石的接1020304050 60 70 80 9020/(°)图1 锡石纯矿物XRD 图谱表1锡石纯矿物化学成分分析结果分SnO2AI 2 O 3C a O K 2O M g O N a 2O SiO2含量/_96. 31 1. 49<0. 01<0. 010. 25<0. 010. 0861)2试 用 的收羟 肟 酸" 泡MIBC 、p H 值调整剂HC 1和NaOH 、抑制剂柠檬酸均阿拉 的分析纯 ，试验过均配制 量 0. 2_的溶液使用。

所有试验过 的用水均馏水。

1.3浮选试验浮选试验采用一台XFG -I 型浮选机进行。

每1C 蟲蠢兹第8期刘杰，等：柠檬酸对锡石浮选行为的影响及其作用机理分析119图2不同pH 值条件下柠檬酸对锡石可浮性的影响触角，计算各种 下锡石的可浮性指标，结果列于表2 %—无梓檬酸+ 20m g /L 柠檬酸羟肟酸处理后的锡石的动电位检测结果，以及锡石纯矿物、20mg /L 柠檬酸和200 mg /L 水杨羟月亏 酸共同处理后的锡石的动电位检测结果见图4。