超聲波清洗對(duì)黃鐵礦表面性質(zhì)的影響

1、超聲波清洗對(duì)黃鐵礦表面性質(zhì)的影響2010-5-23 16:00:37   中國(guó)選礦技術(shù)網(wǎng)   瀏覽 99 次   收藏   我來(lái)說(shuō)兩句唐林生  黃開(kāi)國(guó)  王淀佐    黃鐵礦表而容易氧化。鹽酸、醋酸銨和硫化鈉清洗盡管能清除礦物表面的氧化膜，但清洗劑的陰離子在礦物表面的吸附，重新污染了礦樣。在浮選過(guò)程中如果能采用超聲波預(yù)先處理礦樣，則可避免二次污染。為了探討采用超聲波清除硫化礦物表面氧化膜的可能性，本文以黃鐵礦為代表，研究了超聲波清洗對(duì)硫化礦物表面性質(zhì)的影響。

2、0;   一、試驗(yàn)方法    試驗(yàn)所用黃鐵礦采自四川成都磺礦。塊礦錘碎后人工挑選，粗粒級(jí)純礦樣采用瓷球磨、濕篩。-200+400目粒級(jí)用于浮選試驗(yàn)和X-射線光電子能譜測(cè)定。礦物純度按鐵含量計(jì)算為97.45%。捕收劑丁基黃藥為工業(yè)品，純度約85，由株洲選礦藥劑廠提供。起泡劑正辛醇以及其它試劑均為分析純?cè)噭溲趸c和鹽酸為pH調(diào)整劑。-電位測(cè)定試驗(yàn)用二次蒸餾水，其它試驗(yàn)用一次蒸餾水。    超聲波清洗所用儀器為CQ50超聲波清洗器。清洗過(guò)程是將2克礦樣放入50毫升的燒杯中，加入25毫升的蒸餾水，隨后將燒杯置于超聲波中

3、清洗5分鐘，從超聲波清洗器中取出燒杯，待沉淀1分鐘后緩慢移出清洗液，取下沉礦物進(jìn)行試驗(yàn)。    浮選試驗(yàn)在50毫升掛槽式浮選機(jī)中進(jìn)行，每次用礦樣2克，蒸餾水50毫升。浮選機(jī)葉輪轉(zhuǎn)速1600轉(zhuǎn)/分。刮泡4分鐘。    X-射線光電子能譜測(cè)定在北京理化測(cè)試中心進(jìn)行。所用儀器為XSAM-800多功能表而分析儀，發(fā)射源為鋁靶，分析誤差為0.1-0.3eV。    -電位測(cè)定應(yīng)用DPM-l型顯微電泳儀。粒度小于3微米的礦樣（用瑪瑙研缽磨細(xì)）0.5克在250毫升的二次蒸餾水中攪拌10分鐘（硝酸鉀作為支撐電解質(zhì)），取上

4、部溶液于電泳槽中測(cè)定顆粒的運(yùn)動(dòng)速度，一般反復(fù)測(cè)定10次，求顆粒的平均運(yùn)動(dòng)速度，然后按平均速度計(jì)算-電位。    二、試驗(yàn)結(jié)果及討論    圖1表示超聲波清洗和Fe3+ 對(duì)黃鐵礦可浮性的影響。結(jié)果表明，超聲波清洗增加了黃鐵礦的可浮性,并且使黃鐵礦在pH6附近的浮選低谷消失；當(dāng)加入Fe3+時(shí)，經(jīng)超聲波清洗過(guò)的黃鐵礦的可浮性下降，pH6附近的浮選低谷重新出現(xiàn)。Fe3+的用量愈大，黃鐵礦的可浮性下降愈多，與未經(jīng)超聲波清洗時(shí)的可浮性愈接近。         

5、;          圖2為-電位測(cè)定結(jié)果。未經(jīng)超聲波清洗時(shí)，黃鐵礦表面的-電位在pH=4.8-8之間為正值，在pH6附近出現(xiàn)最大值。經(jīng)超聲波清洗后，在上述pH范圍內(nèi)，-電位由正值變?yōu)樨?fù)值，且在pH6附近的最大值近乎消失。當(dāng)加入Fe3+時(shí)，在pH4.5-8的范圍內(nèi)，經(jīng)超聲波清洗過(guò)的黃鐵礦表面的-電位又由負(fù)值變?yōu)檎?，在pH6附近重新出現(xiàn)最大值，與未經(jīng)超聲波清洗時(shí)的接近。    X-射線光電子能譜測(cè)定結(jié)果如圖3，所示。經(jīng)超聲波清洗后的黃鐵礦表面鐵的2P電子結(jié)合能為707.6eV。據(jù)報(bào)道未

6、氧化的磁黃鐵礦表面鐵的ZP電子結(jié)合能為707.2eV，氧化后的2P電子結(jié)合能為711eV。這表明清洗后的黃鐵礦表面的鐵為二價(jià)。硫的2P電子結(jié)合能為162.0eV，介于S2-（2P)（160·6eV）和S0（2P）（163.8eV)之間，說(shuō)明試樣表面的硫主要以S22-形式存在，無(wú)明顯的氧化產(chǎn)物EBS(SO42-）=168.4eV，EBs（S032-)165.90eV，EBS1（S2O32-）=167.9eV。    綜合上述試驗(yàn)結(jié)果，可認(rèn)為超聲波清洗能清除礦物表面的氧化膜。其理由是：    1、黃鐵礦在pH6附近出現(xiàn)浮選低谷及

7、-電位最大值是由于帶正電的Fe3+的羥合物如Fe（OH）2+、Fe（OH）2+在礦物表面的吸附。超聲波清洗除去了礦物表面的Fe3+（即氧化膜），因而使浮選低谷及-電位最大值近乎消失，當(dāng)加入Fe3+ 時(shí)，浮選低谷及介電位最大值又重新出現(xiàn)。    2、超聲波清洗增加了黃鐵礦的可浮性。這是由于超聲波清洗除去了礦物表面的氧化膜。因?yàn)橐环矫嫜趸ぞ哂杏H水性，另一方面氧化產(chǎn)物Fe3+ 或其羥合物和黃藥作用，使藥劑產(chǎn)生無(wú)效消耗。    3、Fe3+ 或其帶正電的羥合物的吸附使黃鐵礦表面帶正電。超聲波清洗除去了礦物表面的Fe3+，因而當(dāng)pH8時(shí)，超聲波清洗使-電位值減??；當(dāng)加入Fe3+時(shí)，-電位值又增加，與未經(jīng)超聲波清洗時(shí)接近。    4、測(cè)定結(jié)果表明，經(jīng)超聲波清洗過(guò)的黃鐵礦表面的鐵為Fe2+，硫主要為S22-，即試樣表面的組分主要是黃鐵礦。    總之，超聲波清洗能清除黃鐵礦表面的氧化膜，是浮選理論研究中硫化物礦