微泡强化细粒锡石浮选理论与技术

　　锡是一种低熔点金属元素，在工业制造领域被广泛应用，随着经济的飞速发展以及科技的快速进步，锡作为一种重要的战略关键金属资源显得越发重要。我国锡资源丰富，但伴生组分复杂、嵌布粒度细、原矿品位低，给锡资源的开发利用带来了一系列挑战。
　　本书将作者团队近二十年来在细粒锡石浮选理论与技术开发方面的工作进行总结，主要内容包括：细粒锡石的浮选、细粒锡石的电解微泡浮选、微泡浮选体系锡石-气泡间的相互作用、锡石-水-气泡体系的相互作用及界面能计算、细粒锡石的微泡预处理强化浮选、矿浆体系难免离子对细粒锡石浮选的影响及调控、细粒锡石与脉石矿物的分离、细粒锡石回收的工业实践等。这些内容旨在为我国微细粒锡石难选问题的解决提供技术思路。

总序
前言
第1章 细粒锡石资源背景 1
1.1 锡资源分布 1
1.2 我国锡资源类型 2
1.3 细粒锡石 3
1.3.1 细粒锡石的产生 3
1.3.2 细粒锡石的特点 3
1.3.3 细粒锡石的回收途径 4
第2章 细粒锡石回收工艺的研究进展 6
2.1 细粒锡石回收方法 6
2.2 细粒锡石回收工艺 8
2.2.1 锡石的重选研究进展 8
2.2.2 锡石的浮选研究进展 8
2.3 细粒锡石回收技术 9
2.4 细粒锡石回收技术瓶颈 11
2.5 细粒锡石回收的目的及意义 11
第3章 细粒锡石的浮选 13
3.1 捕收剂对锡石浮选行为的影响 13
3.1.1 羟肟酸类捕收剂 13
3.1.2 醛肟酸类捕收剂 15
3.1.3 脂肪酸类捕收剂 16
3.1.4 烷基磺化琥珀酸类捕收剂 17
3.1.5 组合捕收剂 19
3.2 抑制剂对锡石浮选行为的影响 20
3.2.1 六偏磷酸钠对锡石浮选的影响 20
3.2.2 氟硅酸钠对锡石浮选的影响 20
3.2.3 羧甲基纤维素钠对锡石浮选的影响 21
3.2.4 柠檬酸对锡石浮选的影响 21
3.3 羟肟酸体系中微细粒锡石的浮选行为 22
3.3.1 水杨羟肟酸浮选体系中微细粒锡石的浮选行为 23
3.3.2 苯甲羟肟酸浮选体系中微细粒锡石的浮选行为 24
3.3.3 Mz-Sn1浮选体系中锡石的浮选行为 26
3.4 微细粒锡石的浮选动力学研究 28
3.4.1 水杨羟肟酸浮选体系中锡石的浮选动力学研究 28
3.4.2 苯甲羟肟酸浮选体系中锡石的浮选动力学研究 33
3.4.3 Mz-Sn1浮选体系中锡石的浮选动力学研究 38
第4章 细粒锡石的电解微泡浮选 43
4.1 电解气泡性质的影响因素 43
4.1.1 药剂浓度对气泡的影响 43
4.1.2 电解质浓度对气泡性质的影响 44
4.1.3 阴极孔径与气泡尺寸的关系 46
4.1.4 外加电流对气泡的影响 47
4.1.5 电解时间对气泡的影响 49
4.1.6 气泡尺寸与速度的关系 50
4.1.7 气泡在浮选体系中的动力学行为 52
4.2 不同药剂体系下细粒锡石电解浮选行为 52
4.2.1 水杨羟肟酸体系 52
4.2.2 油酸钠体系 53
4.2.3 混合甲苯胂酸体系 54
4.3 颗粒、气泡性质对细粒锡石浮选的影响 55
4.3.1 颗粒性质的影响 55
4.3.2 气泡性质的影响 57
4.3.3 气泡量的影响 58
4.4 搅拌强度对细粒锡石浮选回收率的影响 59
4.5 电解浮选体系pH调控 60
第5章 微泡浮选体系锡石-气泡间的相互作用 62
5.1 锡石-气泡间的匹配关系 62
5.1.1 锡石、气泡间匹配关系对浮选回收率的影响 62
5.1.2 不同尺寸锡石、气泡间的碰撞黏附行为 66
5.2 细粒锡石凝聚的动力学行为 68
5.2.1 有无捕收剂存在时锡石颗粒的凝聚 68
5.2.2 电解质浓度对锡石颗粒凝聚的影响 70
5.2.3 锡石颗粒间的凝聚速率 71
5.3 锡石颗粒-气泡的碰撞与黏附 71
5.3.1 锡石-气泡间的碰撞概率 72
5.3.2 锡石-气泡间的黏附概率 75
5.3.3 锡石-气泡间的脱附概率 76
5.3.4 锡石-气泡间的捕集概率 77
5.4 锡石与气泡的碰撞-黏附行为研究 78
5.4.1 气泡在锡石表面的三相接触线形成研究 79
5.4.2 浮选体系中微细粒锡石颗粒与气泡的碰撞-黏附行为研究 96
第6章 锡石-水-气泡体系的相互作用及界面能计算 103
6.1 锡石-气泡间的DLVO理论 103
6.1.1 锡石-气泡间的范德瓦耳斯相互作用 103
6.1.2 锡石-气泡间的静电相互作用 106
6.1.3 锡石-气泡间作用势能曲线的影响因素 109
6.2 锡石-气泡间的EDLVO理论 111
6.2.1 锡石-气泡间的水化作用 113
6.2.2 锡石-气泡在水溶液中相互作用的EDLVO 总势能 114
6.3 锡石颗粒与气泡间界面能 114
6.3.1 锡石表面能参数的计算 114
6.3.2 锡石界面能计算 116
6.4 锡石-气泡间碰撞黏附行为及相互作用模型探索 116
6.4.1 颗粒-气泡间黏附的预想模型 117
6.4.2 锡石-气泡间碰撞黏附行为研究 117
6.4.3 锡石-气泡间碰撞黏附行为的影响因素 124
第7章 细粒锡石的微泡预处理强化浮选 133
7.1 微泡预处理对锡石浮选行为影响研究 133
7.1.1 pH对细粒锡石浮选的影响 133
7.1.2 捕收剂浓度对锡石矿物浮选的影响 134
7.1.3 微细粒锡石的浮选动力学研究 135
7.2 微泡预处理对细粒锡石团聚-浮选行为影响研究 136
7.2.1 微泡预处理对锡石团聚行为影响研究 136
7.2.2 自由沉降颗粒团聚行为研究 139
7.2.3 微泡预处理对锡石-气泡黏附行为影响研究 141
第8章 矿浆体系难免离子对细粒锡石浮选的影响及调控 146
8.1 金属离子对锡石浮选的影响 146
8.1.1 Pb²⁺对锡石浮选的影响 146
8.1.2 Ca²⁺对锡石浮选的影响 148
8.1.3 Mg²⁺对锡石浮选的影响 149
8.1.4 Fe³⁺对锡石浮选的影响 151
8.2 Pb²⁺对锡石的活化机理 153
8.2.1 Pb²⁺对辛基异羟肟酸在锡石表面吸附量的影响 153
8.2.2 Pb²⁺对锡石表面接触角的影响 153
8.2.3 Pb²⁺的溶液化学 154
8.2.4 Pb²⁺对锡石表面电位的影响 156
8.2.5 Pb²⁺作用前后锡石表面化学环境变化 156
8.3 Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺对锡石浮选的抑制机理 159
8.3.1 金属离子对锡石表面润湿性的影响 159
8.3.2 金属离子的溶液化学计算 160
8.3.3 金属离子对锡石表面电子环境的影响 163
8.3.4 金属离子对捕收剂在锡石表面吸附的影响 164
8.3.5 Ca²⁺作用前后锡石表面的化学环境变化分析 166
8.3.6 Fe³⁺作用前后锡石表面的AFM形貌分析 169
第9章 细粒锡石与脉石矿物的分离 171
9.1 细粒锡石与石英和方解石的分离 171
9.1.1 捕收剂的选择 171
9.1.2 抑制剂的选择 175
9.2 细粒锡石分离机理 178
9.2.1 捕收剂对锡石表面疏水性的影响 178
9.2.2 捕收剂在锡石表面的选择性吸附行为分析 179
9.3 锡石与药剂的作用机理研究 181
9.3.1 电负性对捕收剂性能的影响 181
9.3.2 药剂溶液化学计算分析 181
9.3.3 方解石的溶解度计算分析 183
9.3.4 捕收剂对锡石电动电位的影响 185
9.3.5 捕收剂在锡石表面的吸附行为分析 187
9.3.6 辛基异羟肟酸对锡石表面化学环境的影响 190
9.4 微泡强化锡石与方解石的浮选分离及机理研究 192
9.4.1 微泡对锡石和方解石浮选行为的影响 192
9.4.2 微泡强化细粒锡石与方解石的浮选分离机理 193
第10章 锡石多金属硫化矿选矿工艺研究 201
10.1 锡石多金属硫化矿工艺矿物学研究 201
10.1.1 矿石化学成分 201
10.1.2 矿物组成及含量 202
10.1.3 主要矿物的产出形式 203
10.1.4 锡矿物的嵌布粒度 208
10.2 锡石多金属硫化矿磨矿行为研究 209
10.2.1 矿石可磨度试验 210
10.2.2 磨矿细度试验 210
10.2.3 磨矿细度与锡石回收试验 211
10.2.4 磨矿产品粒度筛析结果 212
10.3 锡石多金属硫化矿石中硫化矿的浮选研究 213
10.3.1 铜优先浮选试验 213
10.3.2 铜铅混浮试验 214
10.4 锡石回收试验研究 220
10.4.1 磨矿产品锡单体解离度分析 220
10.4.2 重选初步试验 221
10.4.3 中矿处理试验 222
10.4.4 重选溢流浮锡试验 224
10.4.5 全脱硫后重选闭路试验 225
10.4.6 磁尾重选、中矿脱硫再重选闭路试验 226
10.4.7 重选尾矿分析 227
第11章 细粒锡石回收的工业实践 229
11.1 矿石性质 229
11.2 脱硫试验 230
11.2.1 脱硫硫酸用量试验 230
11.2.2 脱硫硫酸铜用量试验 231
11.3 浮锡条件试验 232
11.3.1 抑制剂种类及用量试验 232
11.3.2 捕收剂种类及用量试验 234
11.4 浮选开路试验 236
11.5 浮选闭路试验 237
11.6 工业应用示例 239
11.6.1 蒙自白牛厂1750矿柱选应用 239
11.6.2 广西华锡矿业有限公司应用 247
11.6.3 云南华联锌铟股份有限公司应用 251
参考文献 262