新型组合捕收剂对锂云母、钠长石和石英的浮选性能研究

刘文宝, 甘琦强, 刘文刚, 韩聪, 陈猛强. 新型组合捕收剂对锂云母、钠长石和石英的浮选性能研究[J]. 矿产保护与利用, 2023, 43(3): 34-42. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2023.03.003
引用本文: 刘文宝, 甘琦强, 刘文刚, 韩聪, 陈猛强. 新型组合捕收剂对锂云母、钠长石和石英的浮选性能研究[J]. 矿产保护与利用, 2023, 43(3): 34-42. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2023.03.003
LIU Wenbao, GAN Qiqiang, LIU Wengang, HAN Cong, CHEN Mengqiang. Study on the Flotation Performance of a New Combined Collector for Lepidolite, Albite and Quartz[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2023, 43(3): 34-42. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2023.03.003
Citation: LIU Wenbao, GAN Qiqiang, LIU Wengang, HAN Cong, CHEN Mengqiang. Study on the Flotation Performance of a New Combined Collector for Lepidolite, Albite and Quartz[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2023, 43(3): 34-42. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2023.03.003

新型组合捕收剂对锂云母、钠长石和石英的浮选性能研究

  • 基金项目: 国家自然科学基金(52104250);贵州省省级科技计划项目资助(黔科合支撑[2023]一般142)
详细信息
    作者简介: 刘文宝(1988—),男,博士,副教授; 刘文刚,教授,博士生导师,东北大学资源高效利用与过程仿真研究所所长,辽宁省固废产业技术创新研究院副院长,国家级青年人才计划入选者、辽宁省“兴辽英才计划”青年拔尖人才。主要研究方向为浮选理论与工艺、非金属矿高效利用以及矿山固废资源化。承担省部级以上纵向项目30余项,发表学术论文180余篇,出版教材/专著5部,授权发明专利19项;获绿色矿山科学技术一等奖、辽宁省科技进步二等奖等省部级以上科技奖励7项。现担任国家非金属矿资源综合利用工程技术研究中心技术委员会委员、硼镁资源开发与精细化工技术国家地方联合工程实验室学术委员会委员、辽宁省化工学会资源化工与材料专业委员会副主任委员,任《金属矿山》《矿产保护与利用》《黄金》等期刊编委
    通讯作者: 刘文刚(1981—),男,教授,博士,博士研究生导师
  • 中图分类号: TD923+.1;TD955

Study on the Flotation Performance of a New Combined Collector for Lepidolite, Albite and Quartz

More Information
    Corresponding author: LIU Wengang
  • 研发新型高效锂云母浮选捕收剂对于我国锂工业的发展具有重要战略意义。以锂云母、钠长石和石英单矿物为研究对象,采用由有机胺类和多官能团羧酸类捕收剂组成的新型阴阳离子组合捕收剂SDI−101,系统考察药剂质量配比、药剂用量、矿浆pH、抑制剂用量等因素对三种单矿物浮选行为的影响,并与传统阴阳离子组合捕收剂(十二胺(DDA)+油酸钠(NaOL))进行对比。通过红外光谱检测、Zeta电位分析、接触角检测、表面张力测量、泡沫性能测试等检测分析手段系统研究了新型组合捕收剂在锂云母表面的吸附方式及作用机理。实验结果表明,在组合捕收剂SDI−101(阳离子与阴离子捕收剂质量比1∶1)用量为500 g/t时,锂云母的回收率超过90%,高于传统组合捕收剂DDA+NaOL的40%,其对锂云母的捕收性能更强,而长石回收率仅为12.5%,石英回收率低于2%,基本不浮。机理研究结果表明,与常规组合捕收剂相比,SDI−101具有良好的泡沫性能,新型组合捕收剂通过疏水缔合共吸附于锂云母表面,同时可减弱吸附时存在的静电斥力,表现出更强的协同作用,提高了捕收剂分子在锂云母表面吸附的数量及稳定性,从而增强了对锂云母的捕收性能。

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  • 图 1  泡沫性能测试装置

    Figure 1. 

    图 2  药剂质量配比对单矿物浮选的影响

    Figure 2. 

    图 3  捕收剂SDI−101用量对单矿物浮选的影响

    Figure 3. 

    图 4  矿浆pH值对单矿物浮选的影响

    Figure 4. 

    图 5  六偏磷酸钠用量对单矿物浮选的影响

    Figure 5. 

    图 6  几种药剂作用前后锂云母接触角变化

    Figure 6. 

    图 7  几种捕收剂表面张力测量结果

    Figure 7. 

    图 8  药剂与锂云母作用前(a)与作用后(b)的红外光谱

    Figure 8. 

    图 9  不同pH条件下锂云母Zeta电位

    Figure 9. 

    表 1  不同捕收剂的表面参数

    Table 1.  Surface properties of differrent collectors

    捕收剂种类CMC/(mol·L−1)γCMC/(mN·m−1)Γmax/(mol·m−2)Amin/nm2
    SDI−1011.21×10−422.344.38×10−60.315
    SD8.91×10−329.930.85×10−61.95
    SDI4.63×10−334.250.526×10−63.79
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    表 2  捕收剂质量配比对泡沫性能的影响

    Table 2.  Effect of collector ratio on foam properties

    捕收剂种类阳/阴离子
    捕收剂质量比
    泡沫层
    高度/mm
    泡沫
    半衰期/s
    泡沫
    含水量/%
    捕收剂SDI−1012∶13918954.1
    捕收剂SDI−1011∶13317849.3
    捕收剂SDI−1011∶22918552.7
    捕收剂DDA+NaOL2∶16729871.6
    捕收剂DDA+NaOL1∶16527668.9
    捕收剂DDA+NaOL1∶26125767.1
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出版历程
收稿日期:  2023-05-16
刊出日期:  2023-06-15

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