中國粉體網訊 非金屬礦浮選技術的核心價值,是通過物理化學作用實現非金屬礦的高效提純與精準分離,為下游產業提供高純度、高附加值的礦物原料,同時最大化利用低品位礦產資源。
浮選設備
粉體網編輯總結近兩年,螢石、重晶石、石墨、石英、鋰云母、菱鎂礦、磷礦、鉀鹽、滑石、長石等非金屬礦的浮選研究進展。
1、螢石浮選技術
石英型螢石礦常溫浮選工藝
呂良等針對豫西某石英型螢石礦(CaF2含量41.58%),采用組合捕收劑(氧化石蠟皂+油酸鈉)與高品位中礦再磨工藝,在常溫下實現螢石與石英的高效分離。通過“一段粗磨—一次粗選二次掃選六次精選”流程,最終獲得CaF2品位97.12%、回收率91.10%的螢石精礦。研究表明,組合捕收劑的協同作用顯著提升了螢石的選擇性,且中礦再磨工藝避免了過磨現象,提高了資源利用率。
低品位方解石型螢石礦高效分離技術
李倫等針對新疆某低品位螢石礦(CaF2含量28.85%),開發了改性碳水化合物EM-318作為方解石抑制劑,結合植物基脂肪酸皂EM-OL3捕收劑,通過“兩次粗選一次掃選八次精選”流程,獲得CaF2品位97.59%、回收率90.98%的螢石精礦。研究表明,EM-318與EM-OL3的協同作用可有效抑制方解石,實現螢石與方解石的高效分離。
2、重晶石浮選技術
X射線預選-浮選聯合工藝
徐妍博等對貴州某地低品位重品石進行選礦實驗研究,用碳酸鈉作調整劑、水玻璃作抑制劑、十二烷基硫酸鈉作捕收劑,經過“一粗一掃二精”的閉路流程實驗,取得了BaSO4品位90.38%、回收率91.78%的重晶石精礦,實驗技術指標良好,精礦達到化工用重品石一等品要求。
3、石墨浮選技術
超聲強化精選工藝
礦產綜合利用領域的研究表明,超聲預處理可顯著提升石墨精選效果。康文澤等以黑龍江蘿北石墨礦為對象,在精選段引入超聲處理(25kHz,2.5min),通過逐段強化解離,最終獲得碳含量94.48%、回收率46.14%的石墨精礦。研究發現,超聲作用促進了富連生體的二次解離,且在精選后段(5-6段)效果更佳。
4、石英浮選技術
離子液體選擇性分離石英與菱鎂礦
Wei chao Li等開發了新型離子液體N12111-DEPA,用于石英與菱鎂礦的逆浮選分離。在pH7.0、N12111-DEPA濃度15mg/L條件下,實現菱鎂礦精礦MgO品位41.21%、回收率97.45%。研究表明,離子液體通過靜電吸附和螯合作用增強石英表面疏水性,顯著提升了分離效率。
無氟組合捕收劑分離長石與石英
江西緯宏鋰業有限公司申請的專利(CN119259265A)提出,采用N,N-二甲基-N-烷基氨基丙烷磺酸鹽與十二烷基苯磺酸鈉復配的捕收劑,在無氟弱酸條件下實現長石與石英的高效分離。該工藝避免了氟化物的使用,顯著提高了分離選擇性。
5、鋰云母浮選技術
陰陽離子組合捕收劑協同作用
中國地質科學院鄭州礦產綜合利用研究所研發的SDI-101組合捕收劑(有機胺+多官能團羧酸),在鋰云母浮選中表現出優異性能。在捕收劑用量500g/t時,鋰云母回收率超過90%,而長石和石英回收率分別低于12.5%和2%。機理研究表明,SDI-101通過疏水締合共吸附增強鋰云母表面疏水性,同時減弱靜電斥力,顯著提升了捕收效率。
6、菱鎂礦浮選技術
泡沫性能優化與新型捕收劑
北京科技大學研究團隊對比了磷酸酯鹽捕收劑(CP)與傳統油酸鈉(NaOl)的浮選性能。結果表明,CP在寬pH范圍(2-12)和高Mg2+濃度(>30mg/L)下仍能保持穩定的泡沫結構,菱鎂礦回收率超過60%,而NaOl體系在相同條件下回收率顯著下降。CP通過調節表面張力和泡沫穩定性,實現了菱鎂礦的高效浮選。
7、磷礦浮選技術
高磷赤鐵礦尾礦資源化利用
針對高磷赤鐵礦磁選尾礦,采用水玻璃(750g/t)+玉米淀粉(300g/t)+十二烷基苯磺酸鈉(69.72g/t)的組合藥劑,通過“1粗3精2掃”浮選流程,獲得P2O5品位31.08%、回收率85.25%的磷灰石精礦,實現了尾礦的二次利用。
8、鉀鹽浮選技術
低品位鉀鹽礦物高效回收
格爾木藏格鉀肥有限公司開發的專利技術(CN119259265A),通過“水解-浮選-熱溶結晶”工藝,將低品位光鹵石或鉀石鹽轉化為高品質氯化鉀。該方法利用浮選尾礦和鹽田老鹵為原料,顯著降低了能耗,提高了鉀資源回收率。
9、滑石浮選技術
鈣離子強化羧化殼聚糖抑制效果
馮其明等研究發現,在鈣離子體系下,羧化殼聚糖對滑石的抑制作用顯著增強。在pH9、Ca2+濃度1×10-3mol/L條件下,羧化殼聚糖用量僅需25mg/L即可將滑石回收率降至20%以下。鈣離子通過吸附在滑石表面形成鈣位點,促進羧化殼聚糖的靜電吸附,實現弱堿性條件下的高效抑制。
10、長石浮選技術
無氟組合捕收劑分離長石與石英
浙江潤優新材料科技有限公司的專利(CN119098291A)提出,采用十二烷基三甲基氯化銨與脂肪酸鹽復配的捕收劑,結合硫酸鈉抑制劑,在無氟條件下實現長石與石英的高效分離。該工藝通過螯合作用和界面張力調控,顯著提高了長石的選擇性浮選效率。
結語
上述研究成果展示了浮選技術在非金屬礦領域的多元化應用及創新方向,涵蓋藥劑開發、工藝優化和設備升級等多個層面,為低品位、復雜共生非金屬礦的高效開發提供了技術支撐。
參考文獻
呂良:豫西某石英型螢石礦浮選工藝研究,東北大學
李倫:新疆某低品位螢石礦浮選實驗研究,中國地質科學院
徐妍博:貴州某重晶石礦石選礦實驗研究,中國地質科學院礦產綜合利用研究所
康文澤:超聲對蘿北石墨浮選不同段數浮選效果的影響,黑龍江科技大學
Li, W., et al. Application of a novel ionic liquid in flotation separation of quartz and magnesite
劉文寶:新型組合捕收劑對鋰云母、鈉長石和石英的浮選性能研究,中國地質科學院鄭州礦產綜合利用研究所
徐長明:溶液環境對兩種菱鎂礦陰離子捕收劑浮選泡沫性能的影響,北京科技大學
曾海鵬:高磷赤鐵礦磁選尾礦中磷礦物的浮選回收研究,中南大學
馮其明:鈣離子體系下羧化殼聚糖對滑石浮選行為影響,中南大學
江西緯宏鋰業有限公司、浙江潤優新材料科技有限公司
格爾木藏格鉀肥有限公司:一種利用低品位鉀鹽礦物生產高品質氯化鉀的方法
(中國粉體網編輯整理/昧光)
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