李亞超,張懷瑤,賈凱,范桂俠
鄭州大學(xué) 化工學(xué)院,河南 鄭州 450000
錫石作為現(xiàn)代工業(yè)不可缺少的關(guān)鍵戰(zhàn)略金屬,廣泛應(yīng)用于電子信息、航天、船舶、原子能及宇宙飛船等尖端科技領(lǐng)域,被稱之為“工業(yè)味精”[1-3]。全球錫礦資源主要在中國、印度尼西亞、秘魯、巴西、馬來西亞、俄羅斯和澳大利亞等國家[4]。當(dāng)前,世界主要國家均將錫列為戰(zhàn)略礦產(chǎn),如美國內(nèi)政部發(fā)布的《危機(jī)礦產(chǎn)清單草案》將錫礦列為35 個(gè)危機(jī)礦產(chǎn)之一。我國《全國礦產(chǎn)資源規(guī)劃(2016-2020 年)》將錫列為24 種戰(zhàn)略性礦產(chǎn)之一[5-7],我國是全球錫資源最豐富、產(chǎn)量最大的國家,其主要在分布在我國云南、廣西、廣東、湖南、內(nèi)蒙古等地,該五地合計(jì)約占全國探明儲(chǔ)量的98.42%。
目前發(fā)現(xiàn)的錫礦物以及含錫礦物已經(jīng)達(dá)到50 余種,主要礦物有20 余種,常見的錫礦物有錫石、黑錫礦、黃錫礦、圓柱錫礦、硫錫鉛礦、六方硫錫礦、硫錫礦、馬來亞石等[8]。經(jīng)過多年的開采利用,我國易采易選的優(yōu)質(zhì)錫礦資源日趨耗竭,品位低、嵌布粒度細(xì)、難選雜質(zhì)多的錫礦資源的利用被提上日程[9,10]。
根據(jù)錫石本身密度大、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、硬度高的特點(diǎn),重選是回收錫石的首要方法。但隨著錫石優(yōu)質(zhì)資源的耗盡,錫礦石的極度脆性使得開采過程中產(chǎn)生大量質(zhì)量小、比表面積大、表面能高的微細(xì)顆粒[11],導(dǎo)致傳統(tǒng)重選難以處理,降低資源利用率[12,13]。
浮選是實(shí)現(xiàn)細(xì)粒/微細(xì)粒錫石分選的重要方法,但在錫石浮選過程中,錫石(110)表面Sn-O 鍵及其主要脈石礦物石英(101)表面Si-O 鍵、螢石(111)表面Ca-F 鍵斷裂(如圖1 所示),使得晶體表面的Sn 原子、Si 原子、Ca 原子失電子帶正電,而表面O 原子帶負(fù)電,脈石礦物表現(xiàn)出與錫石相近的可浮性,導(dǎo)致微細(xì)粒錫石浮選仍然面臨精礦品位和回收率低的問題[12]。浮選藥劑的作用是在礦石浮選過程中起到促進(jìn)固液分離、改善浮選效果的化學(xué)物質(zhì)。它們可以通過吸附或活化等方式,增加礦石與氣泡之間的接觸面積,提高錫石與脈石礦物的可浮性差異,從而實(shí)現(xiàn)微細(xì)粒錫石的選擇性分離[2,14],基于此,本文綜述了現(xiàn)有錫石浮選捕收劑、活化劑、抑制劑的類型和作用機(jī)理,以及利用組合藥劑之間的協(xié)同作用實(shí)現(xiàn)藥劑之間的優(yōu)勢互補(bǔ),為今后的浮選藥劑研究提供參考。
圖1 錫礦石中常見礦物表面化學(xué)鍵模型:a-錫石(110)表面;b-石英(101)表面;c-螢石(111)表面[12]Fig. 1 Surface chemical bond model of common minerals in tin ore: a- cassiterite (110) surface; b- quartz (101) surface; c- fluorite (111)surface[12]
早在20 世紀(jì)40 年代,國內(nèi)外便開展了錫石浮選的研究,1983 年薩克森州奧倫山阿爾滕堡錫選礦廠首次使用脂肪酸浮選錫石,但由于選擇性差,浮選指標(biāo)不理想,不久便放棄使用[15-16]。近年來,研究者開發(fā)了多種類型的錫石捕收劑,如脂肪酸類、胂酸類、膦酸類、烷基磺化琥珀酸類、羥肟酸類等,結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如表1所示。
表1 不同特點(diǎn)的5 類捕收劑Table 1 Five kinds of collectors with different characteristics
脂肪酸類捕收劑具有低成本且成熟的合成工藝路線,使其廣泛應(yīng)用于氧化礦物的浮選。脂肪酸可從動(dòng)植物油、石蠟、煤油加工而來。其通式為R-COOH,由極性基團(tuán)和非極性基團(tuán)兩部分組成,極性親水基團(tuán)通過鍵合作用吸附于礦物表面,而疏水非極性基團(tuán)遠(yuǎn)離礦物表面形成疏水層。脂肪酸類捕收劑主要包括油酸類、氧化石蠟皂、塔爾油、環(huán)烷酸、其他脂肪類衍生物,堿性條件下易發(fā)生皂化反應(yīng),會(huì)與堿土離子和重金屬形成難溶鹽[21]。
油酸與錫石表面作用機(jī)理為油酸羧基中的兩個(gè)O 原子與礦物表面裸露的Sn 原子通過鍵合作用形成化學(xué)吸附,油酸鈉結(jié)構(gòu)式如表1 所示[3]。陳文岳[22]探究了油酸鈉捕收劑及金屬離子(Fe3+、Al3+、Ca2+等)對錫石浮選的影響,在酸性條件下隨著pH 值降低,F(xiàn)e3+、Al3+、Ca2+、Mg2+、Cu2+金屬離子對錫石浮選的抑制作用增強(qiáng);Pb2+對錫石浮選具有活化作用。Feng Q C 等[23]研究了Ca2+對油酸鈉在錫石和石英礦物表面的吸附及浮選效果的影響,受鈣離子影響,在pH 值為8.2 時(shí),油酸鈉浮選錫石和石英的回收率差值從原來的90%下降為70%左右。強(qiáng)堿條件下Ca(OH)+和Ca(OH)2在錫石表面吸附,使用油酸鈉難以將兩者分離。Miao Y C等[24]在油酸鈉作為捕收劑分離錫石和方解石時(shí),加入了抑制劑乙二胺四甲基膦酸(EDTMPA),膦酸基團(tuán)和方解石表面Ca2+之間存在很強(qiáng)的相互作用,而對錫石吸附較弱,從而使兩者分離。
綜合來看,脂肪酸類捕收劑捕收能力強(qiáng),但選擇性差[25,26],容易受到其他金屬離子的影響[27]。單一使用脂肪酸類捕收劑不能滿足分選目的,一般要和其他藥劑一起組合使用。
胂酸類捕收劑主要包括芳香族胂酸和脂肪族胂酸兩大類,胂酸類捕收劑由胂酸AsO(OH)3中一個(gè)或兩個(gè)羥基被烷及或芳香基置換所得[28]。如甲苯胂酸、芐基胂酸,而甲苯胂酸又分為鄰、間、對三種形式。胂酸類捕收劑在弱酸性的礦漿中可以與Sn4+發(fā)生反應(yīng),生成白色沉淀。
張欽發(fā)等[29]發(fā)現(xiàn)混合甲苯胂酸在錫石表面為化學(xué)吸附,同時(shí)還存在靜電和氫鍵吸附;當(dāng)pH=4 時(shí),捕收劑在錫石表面的吸附量最大。朱建光等[30]利用甲苯胂酸的同分異構(gòu)體芐基胂酸為捕收劑對錫石進(jìn)行浮選研究,表明在pH=4、胂酸濃度300 mg/L、攪拌時(shí)間5 min 的適宜條件下,精礦回收率為97.23%。
胂酸類捕收劑能與錫石表面緊密結(jié)合,裸露的烴基又能起到很好的疏水作用,捕收能力強(qiáng);同時(shí),可與多種金屬離子形成難溶化合物,不易受鈣、鎂離子的影響,選擇性好。但由于合成復(fù)雜,毒性較大,產(chǎn)生健康危害以及環(huán)境污染等問題,在工業(yè)生產(chǎn)中逐漸被淘汰。
與胂酸相似,膦酸類捕收劑也是由(OH)3PO 中一個(gè)或兩個(gè)羥基被烷基或芳香基置換的產(chǎn)物,根據(jù)置換的官能團(tuán)不同可分為脂肪族膦酸和芳香族膦酸。常見的膦酸類捕收劑包括膦酸單酯、膦酸二酯、烴基膦酸、烴基亞膦酸、烴基膦酸單酯、二烴基二硫代次膦酸(鹽)和黑藥等[31],在水中具有電離能力和良好的捕收能力。捕收機(jī)理為膦酸離子與錫表面產(chǎn)生化學(xué)吸附,螯合形成四元環(huán)或五元環(huán)[21,32]。
脂肪族膦酸類捕收劑捕收性強(qiáng),但選擇性較差,適用于弱酸性和中性的浮選環(huán)境。芳香族膦酸類捕收劑具有更好的選擇性,應(yīng)用較為廣泛。Gong 等[33,34]探究了2-羧乙基苯基次膦酸(CEPPA)新型捕收劑對錫石浮選的效果,并且與苯乙烯膦酸捕收劑進(jìn)行了比較。結(jié)果表明CEPPA 比苯乙烯膦酸表現(xiàn)出更強(qiáng)的給電子能力和更強(qiáng)的化學(xué)反應(yīng)能力,CEPPA 在錫石表面主要以化學(xué)吸附為主,和苯乙烯膦酸一樣,CEPPA 對錫石的化學(xué)反應(yīng)強(qiáng)度順序?yàn)椋弘p陰離子>單陰離子>分子。Huang K H 等[35]采用苯乙烯膦酸單異辛酯(SPE108)對錫石進(jìn)行浮選,結(jié)果表明SPE108 對錫石的捕收能力優(yōu)于苯乙烯膦酸和苯甲羥肟酸,通過量子化學(xué)密度泛函計(jì)算表明,SPE108 對錫石的供電子能力強(qiáng)于捕收劑苯乙烯膦酸和苯甲羥肟酸,反應(yīng)位點(diǎn)主要位于 P=O和-OH 上,反應(yīng)機(jī)理如圖2 所示[35]。肖靜晶等[36]設(shè)計(jì)合成了一種新型表面活性劑二丁基(2-羥基胺-2-氧乙基)膦酸酯(DBPHA)捕收劑,浮選試驗(yàn)表明在pH為9、捕收劑濃度8×10-5mol/L 條件下,DBPHA 捕收劑對錫石的浮選回收率達(dá)90%左右,而苯甲羥肟酸酸捕收劑浮選錫石回收率僅為22%左右,DBPHA 中的膦酸基團(tuán)和羥肟基團(tuán)與錫石表面的Sn 原子結(jié)合,使DBPHA 的疏水基團(tuán)朝向溶液以附著氣泡,從而實(shí)現(xiàn)了錫石的分離。
圖2 SPE108 與錫石的可能的鍵合模型(a)和 HEPA 在錫石表面化學(xué)吸附的過程(b)[35]Fig. 2 Proposed bonding models of SPE108 with cassiterite (a) and chemisorption process of HEPA onto cassiterite surface (b)[35]
膦酸類捕收劑由于優(yōu)異的捕收能力和無毒或低毒性,逐漸取代了胂酸捕收劑。但由于成本高,易受金屬離子影響,以膦鹵試劑為主要的膦源的傳統(tǒng)合成方法污染較大,因此在工業(yè)應(yīng)用中也面臨一些難題。
烷基磺化琥珀酸類捕收劑含有磺基和羧基基團(tuán),該類捕收劑能與錫石表面產(chǎn)生靜電吸附和化學(xué)吸附,具有捕收能力強(qiáng)、無毒、價(jià)格便宜、用量較少等優(yōu)點(diǎn),但這類捕收劑存在選擇性差等缺點(diǎn),需要在強(qiáng)酸條件下使用,隨著錫石品位的降低,伴生資源復(fù)雜,此類捕收劑需要配合調(diào)整劑和抑制劑使用[37]。
曾清華等[18]研究了烷基磺 化琥珀酰胺鹽(Aerosol-22)對錫石的浮選影響和作用機(jī)理,Aerosol-22 結(jié)構(gòu)式如表1 所示[18],在調(diào)整劑配合使用下,人工混合礦浮選結(jié)果表明,錫石的回收率均大于85%,能夠?qū)崿F(xiàn)錫石、石英和方解石的分離,Aerosol-22 在錫石表面可形成多元環(huán)螯合物。S. Bulatovic 等[38]以烷基磺化琥珀酸為捕收劑,氟硅酸、硅酸鈉以及乙二酸為混合抑制劑來抑制鋯石,錫石的回收率約90%。
羥肟酸屬于螯合類捕收劑,羥肟酸有氧羥肟酸和異羥肟酸兩種異構(gòu)體,以異羥肟酸為主,羥肟酸化學(xué)式表示為(R-)非極性基團(tuán)和(-COONH2)極性基團(tuán)組成,R 基既可以是烴基也可以是芳香基,烴基類羥肟酸一般為C5-9烴基異羥肟酸和環(huán)烷基異羥肟酸等,而芳香烴類捕收劑一般為苯甲羥肟酸、水楊羥肟酸等。羥肟酸的極性基團(tuán)中氧原子和氮原子都含有孤電子對,易與金屬離子形成環(huán)形金屬離子螯合物[39]。與金屬離子形成的四元環(huán)螯合物沒有五元環(huán)螯合物穩(wěn)定,所以傾向于形成五元環(huán),如圖3 所示[40]。
圖3 羥肟酸與金屬離子螯合[40]Fig. 3 Hydroxamic acid chelates with metal ions[40]
常見的羥肟酸類捕收劑有辛基異羥肟酸、水楊羥肟酸、苯甲羥肟酸,作用機(jī)理為羥肟酸中的極性基團(tuán)在錫石表面形成螯合環(huán),以化學(xué)吸附為主,同時(shí)伴隨著物理吸附[19,41]。烴基類羥肟酸(C6、C8、C10、C12、C14)對錫石浮選行為的影響為:長碳鏈的烴基異羥肟酸鹽具有較小的能隙和較大的偶極矩,易通過螯合環(huán)吸附在SnO2表面,適當(dāng)增加碳鏈長度可提高烴基異羥肟酸鹽在酸性至弱堿性條件下對錫石的捕收能力[42]。芳香烴類羥肟酸(如水楊羥肟酸、苯甲羥肟酸)需要Pb2+活化才能表現(xiàn)出更好的選擇性和捕收能力[20,43,44]。
近年來新型、高效、環(huán)保羥肟酸捕收劑逐漸應(yīng)用于錫石浮選中。有學(xué)者提出通過酰胺基增強(qiáng)含硫醚羥肟酸在錫石表面的自組裝和吸附,合成了兩種新型捕收劑2-(芐硫基)-乙酰氧肟酸(BTHA)和N-[6-(羥基氨基)-6-氧己基]芐基硫代乙酰胺(BTAHA)[45-46]。通過對含硫醚羥肟酸的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行修飾,提高了含硫醚的羥肟酸在水中的活性和分散性,有利于增強(qiáng)捕收劑與礦物的結(jié)合能力,機(jī)理模型如圖4 所示[45]。與BTHA 相比,BTAHA 具有較強(qiáng)的氣泡穩(wěn)定性,容易吸附在礦物表面,促進(jìn)疏水浮選[46]。Lu Y X 等[47]通過對苯甲羥肟酸進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾,合成了N-苯基乙酰異羥肟酸(NPHA),如圖5 所示[47],并且探究了R-基上碳鏈長度對浮選的影響,結(jié)果表明,NPHA-6 和NPHA-8具有優(yōu)于苯甲羥肟酸對錫石的浮選性能,能夠在較寬的pH 范圍內(nèi)分離錫石、石英和長石。兩者均以化學(xué)吸附的形式在礦物表面螯合成五元環(huán)。
圖4 酰胺基對含硫醚羥肟酸浮選錫石的作用機(jī)理模型[45]Fig. 4 Mechanism model of the effect of amide group on flotation of cassiterite by thioether-containing hydroxamic acid[45]
圖5 BHA 的結(jié)構(gòu)修飾[47]Fig. 5 Structural modification of BHA[47]
目前,提高羥肟酸類捕收劑的選擇性是主要的研究方向。烴基類羥肟酸具有良好的捕收性,缺點(diǎn)是選擇性較差。Qi J 等[48]合成了新型捕收劑N-[(3-羥基氨基)-丙氧基]-N-辛基二硫代氨基羥肟酸(OAHD),通過在同一端增加含硫支鏈,使其形成-NC(=S)S-和-C(=O)NHOH 雙官能團(tuán),含硫支鏈表現(xiàn)出在錫石表面吸附而在方解石表面不吸附的差異,提高對方解石的表面親水性,實(shí)現(xiàn)了錫石有效選擇富集。通過增加羥肟基的數(shù)量,也可以產(chǎn)生類似的實(shí)驗(yàn)結(jié)果[49-50]。芳香烴類羥肟酸具有良好的選擇性,但疏水性較差。通過在苯甲羥肟酸的苯環(huán)上增加含氧取代基(-OCH3)或疏水鏈,可提高礦物的可浮性[51]。綜合來看羥肟酸類捕收劑與錫石形成穩(wěn)定的螯合環(huán),具有選擇性好、捕收能力高、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn),在浮選實(shí)踐中有較大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
隨著優(yōu)質(zhì)錫礦資源的不斷消耗,錫礦資源伴生組分復(fù)雜,因此僅使用單一的浮選捕收劑難以滿足錫石與其他的礦物的分離要求,需要加入合適的活化劑優(yōu)化礦漿環(huán)境,以實(shí)現(xiàn)錫石高效分離[52]。
錫石活化劑一般為金屬陽離子,金屬離子特性吸附于錫石表面增加捕收劑作用的活性位點(diǎn)。鉛離子與捕收劑的配合使用應(yīng)用于多種礦石浮選,具有較大潛力[53-55]。水楊羥肟酸、肉桂羥肟酸在錫石浮選體系中受Pb2+的影響,與無Pb2+時(shí)相比,錫石的可浮性均得到提高。通過Pb2+和Pb(OH)+的活化作用,增加了錫石表面活性位點(diǎn)的數(shù)量,進(jìn)而提高浮選回收率[56-58]。鉛離子的加入方式也會(huì)影響浮選效果,Tian M 等[43]研究了硝酸鉛(LN)對苯甲羥肟酸(BHA)浮選錫石的影響,結(jié)果表明LN/BHA 混合液的分選性能比LN 和BHA 按相同劑量順序添加要好。由于鉛離子會(huì)產(chǎn)生污染,眾多學(xué)者研究其他離子來代替鉛離子。Tian M 等[59]研究了Fe3+作為活化劑對錫石浮選性能的影響,用Fe3+代替Pb2+可減少環(huán)境污染,在Fe3+存在下,苯甲羥肟酸在錫石表面的吸附量顯著增加。Cao Y 等[60]用Zn2+代替Pb2+活化劑,研究了苯甲羥肟酸浮選錫石的影響,結(jié)果表明,Zn2+對錫石的活化作用強(qiáng)于Pb2+,Zn2+存在時(shí),錫石最大回收率為90.54%。Zn2+在錫石表面形成Zn-O 鍵,這種鍵與苯甲羥肟酸分子結(jié)合生成新型螯合環(huán),提高吸附能力和錫石回收率。Gong G 等[61]研究了以苯乙烯膦酸為捕收劑,Cu2+對錫石和螢石浮選分離的影響,苯乙烯膦酸對錫石和螢石均表現(xiàn)出良好的捕收能力,Cu2+對螢石具有強(qiáng)烈的抑制作用,阻礙了苯乙烯膦酸在螢石表面的吸附,但對苯乙烯膦酸在錫石表面的吸附影響較小。
部分金屬離子對錫石浮選也會(huì)產(chǎn)生抑制作用。Feng Q 等[62,63]研究了Mg2+、Ca2+對錫石和石英浮選分離的影響,結(jié)果表明在酸性條件下,Mg2+、Ca2+不吸附在錫石和石英表面;在pH 值為8.1 時(shí),少量Mg2+、Ca2+在礦物表面吸附,降低了油酸鹽與錫石顆粒之間的相互作用;在強(qiáng)堿性條件下,由于Mg(OH)+和Mg(OH)2、Ca(OH)+和Ca(OH)2的特異性吸附,大量Mg2+、Ca2+吸附在錫石和石英表面,導(dǎo)致油酸鹽在錫石表面的吸附減弱,而在石英表面的吸附增強(qiáng),增加了兩種礦物的浮選分離難度。Chen Y M 等[64]研究了Ca2+存在時(shí),水楊羥肟酸對錫石的浮選行為,錫石的浮選回收率比不加Ca2+時(shí)降低26.03%,礦漿中的絡(luò)合反應(yīng)消耗水楊羥肟酸,當(dāng)Ca2+吸附在錫石表面時(shí),水楊羥肟酸在錫石表面的有效吸附數(shù)量減少,降低浮選回收率。
金屬陽離子的活化作用有一定的局限性,受捕收劑種類、離子濃度、礦漿pH 影響較大。不同的礦物類型、礦漿環(huán)境,在加入金屬離子后也會(huì)產(chǎn)生不同的效果[52,65-66]。
僅通過捕收劑很難滿足錫石浮選的需要,捕收劑、抑制劑和調(diào)整劑的組合使用可綜合不同藥劑的浮選優(yōu)勢,不同藥劑間的協(xié)同效應(yīng)、溶劑效應(yīng)、鹽析效應(yīng)會(huì)使浮選分離效果增強(qiáng),降低成本[67-70],故組合使用藥劑是解決難處理錫礦浮選回收的必要手段。錫石抑制劑分為有機(jī)抑制劑和無機(jī)抑制劑,有機(jī)抑制劑包括羧甲基纖維素鈉(CMC)、膦酸三丁脂、木質(zhì)素磺酸鈣、草酸、淀粉等。常見的無機(jī)抑制劑包括水玻璃、氟硅酸、氟硅酸鈉、氟化鈉、硫化鈉、六偏磷酸鈉等[71-73]。
針對錫石常見的含鈣脈石礦物,Wang X 等[74,75]合成了兩種生態(tài)友好型膦酸鹽類抑制劑(Na2ATP 和PBTCA),實(shí)現(xiàn)了錫石與螢石的高效浮選,結(jié)果表明,兩種抑制劑對螢石的吸附效果明顯優(yōu)于錫石,膦酸基團(tuán)與螢石表面Ca2+之間產(chǎn)生化學(xué)吸附,阻礙了油酸鈉在螢石表面的吸附,增強(qiáng)了捕收劑的浮選選擇性,促進(jìn)錫石與螢石高效分離,吸附構(gòu)型如圖6 所示[74,75]。Miao Y C 等[24]合成了乙二胺四甲基膦酸(EDTMPA)作為方解石抑制劑,與Na2ATP 和PBTCA 類似,膦酸基團(tuán)和方解石表面Ca2+之間存在很強(qiáng)的相互作用,而對錫石吸附較弱,吸附機(jī)理如圖7 所示[24]。
圖6 PBTCA(左)和Na2ATP(右)吸附在螢石表面的模型[74-75]Fig. 6 Adsorption model of PBTCA (left) and Na2ATP (right) on the fluorite surface[74-75]
圖7 EDTMPA 浮選分離錫石和方解石的機(jī)理[24]Fig. 7 Mechanism of flotation separation of cassiterite from calcite by EDTMPA[24]
六偏磷酸鈉、落葉松栲膠、木質(zhì)素、水玻璃、羧甲基纖維素等抑制劑復(fù)合使用,可充分發(fā)揮兩者的協(xié)同抑制作用,以實(shí)現(xiàn)對多種脈石的抑制,達(dá)到復(fù)雜礦的高效分離。Zhao G F 等[76]研究了采用硫酸鋁和水玻璃組成的金屬-無機(jī)絡(luò)合物抑制劑ALSS 對錫石和典型脈石礦物方解石浮選分離的影響,發(fā)現(xiàn)抑制劑ALSS 更傾向于吸附在方解石表面,減少捕收劑油酸鈉的吸附量,同時(shí)也降低了方解石的可浮性,實(shí)現(xiàn)了對方解石的選擇性吸附。金屬離子與抑制劑的復(fù)合使用同樣也能達(dá)到很好的效果,例如金屬離子(Fe3+、Cu2+、Al3+)和水玻璃作為復(fù)合抑制劑比單一抑制劑能更有效地抑制石英,Pb-淀粉作為抑制劑抑制綠泥石[77-79]。抑制劑的使用可根據(jù)脈石礦物的具體類型來選擇,但是在浮選過程中,抑制劑對目的礦物也會(huì)有一定的抑制作用,因此捕收劑、抑制劑、活化劑的選擇使用,及合適的藥劑制度是實(shí)現(xiàn)礦物分離的難點(diǎn)。綠色環(huán)保、可降解、水溶性好的抑制劑是未來的發(fā)展方向。
浮選藥劑在錫石浮選中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。高效、無毒、成本低是新型藥劑和組合藥劑的研究方向。羥肟酸類捕收劑與抑制劑、調(diào)整劑組合使用表現(xiàn)出優(yōu)異的浮選效果,在錫石浮選中的應(yīng)用日趨廣泛。
(1)常規(guī)錫石捕收劑存在選擇性差、藥劑成本高、毒性強(qiáng)等問題。相比之下,羥肟酸類捕收劑具有選擇性好、捕收能力高、環(huán)境友好的優(yōu)勢。羥肟酸捕收劑應(yīng)聚焦錫石礦物與脈石礦物的表面性質(zhì)差異,開發(fā)錫石浮選的專屬高效捕收劑,聚焦于羥肟酸浮選錫石的作用機(jī)理,優(yōu)化羥肟酸類捕收劑的性能;同時(shí)降低羥肟酸類捕收劑的合成成本,開發(fā)更環(huán)保、更可持續(xù)的捕收劑,是羥肟酸類捕收劑研究的重要方向。
(2)錫礦伴生資源復(fù)雜,單一藥劑使用成本高、難以達(dá)到捕收性和選擇性的雙重效果,應(yīng)開發(fā)捕收劑、抑制劑和活化劑組合藥劑,充分利用藥劑之間的協(xié)同效應(yīng)、溶劑效應(yīng)、鹽析效應(yīng),同時(shí)提高藥劑對錫石礦物的選擇性,降低藥劑用量,優(yōu)化浮選流程,進(jìn)而控制成本。