论矿浆溶解离子对胶磷矿表面的影响

矿浆溶解离子对胶磷矿ξ电位的影响

金属离子在矿浆中可能会有多种存在形式，金属离子可吸附在矿物表面上，其形式是与矿物晶格发生键合，或者是生成氢氧化物表面沉淀；还会与捕收剂作用形成络合物或沉淀；在水中发生电离、水解或生成体相沉淀。

1.Ca2+对胶磷矿ξ电位的影响

添加Ca2+后，胶磷矿ξ电位与pH变化的关系如图1所示。由图1可知，添加Ca2+后，1#胶磷矿的ξ电位从-21.99mV变化为3.78mV，上升25.78mV（最大值）；2#胶磷矿的ξ电位从-24.84mV变化为-2.70mV，上升22.91mV（最大值）；说明两者对Ca2+的吸附能力相差不大。加入Ca2+后，胶磷矿的负电性减少，由此可推知，胶磷矿是优先吸附溶液中的Ca2+而使表面负电性降低。在低pH范围内，Ca2+是以定位离子的形式存在，但在高pH范围内，Ca2+是特性吸附离子的形式吸附在胶磷矿表面。

2.Mg2+对胶磷矿ξ电位的影响

添加Mg2+后，胶磷矿ξ电位与pH变化的关系如图2所示（略）。由图2可知，添加Mg2+后，1#胶磷矿的ξ电位从-21.99mV变为3.34mV，上升25.33mV（最大值）；2#胶磷矿的ξ电位从-24.84mV变化为-1.33mV，上升23.51mV，说明两者对Mg2+的吸附能力相差不大。此变化性质类似于添加Ca2+添加后对胶磷矿ξ电位的影响，因此，胶磷矿也是优先吸附溶液中的Mg2+而使表面电性迅速变正。Mg2+的在胶磷矿表面的吸附使其表面形成类白云石的覆盖层，从而会降低分选的选择性。

矿浆溶解离子对胶磷矿可浮性的影响

1.Ca2+对胶磷矿可浮性影响

添加1×10-3mol/LCaCl2的条件下，使用不同捕收剂GJBW和WF-01，不同pH对胶磷矿纯矿物可浮性的影响分别如图3和图4所示，由图可知，加入Ca2+后，胶磷矿可浮性降低，说明Ca2+对胶磷矿上浮有抑制作用，且Ca2+对胶磷矿抑制的适宜介质条件是碱性介质。在GJBW浮选体系中，1#胶磷矿在pH5.0时上浮率下降最大达到76.66%，2#胶磷矿在pH10.0时上浮率下降最大达到30.18%；WF-01浮选体系中，随着pH的增加，胶磷矿上浮率下降值也增加，1#胶磷矿上浮率下降最大时达到74.74%，2#胶磷矿上浮率下降最大时达到65.17%。究其原因，可能是由于加入Ca2+会与捕收剂形成脂肪酸钙沉淀，从而消耗捕收剂。

2.Mg2+对胶磷矿可浮性影响

添加1×10-3mol/LMgCl2的条件下，使用不同捕收剂GJBW和WF-01，不同pH对胶磷矿纯矿物可浮性的影响如图5和图6所示，由图可知，GJBW浮选体系中，加入Mg2+后，胶磷矿可浮性降低，说明Mg2+对胶磷矿上浮有抑制作用，且Mg2+对胶磷矿抑制的适宜介质条件是碱性介质，当pH为10时，Mg2+的抑制作用较强，胶磷矿上浮率降低最大。加入Mg2+不仅会与捕收剂形成羟基络合物，从而消耗捕收剂，而且在碱性条件下形成Mg(OH)2沉淀，并吸附罩盖在矿物表面，使矿物表面亲水，不易上浮。

总结

（1）加入Ca2+后，胶磷矿的负电性减少，由此可推知，胶磷矿是优先吸附溶液中的Ca2+而使表面负电性降低。在低pH范围内，Ca2+是以定位离子的形式存在，但在高pH范围内，Ca2+是特性吸附离子的形式吸附在胶磷矿表面。添加Mg2+添加后对胶磷矿ξ电位的影响与Ca2+相似，因此，胶磷矿也是优先吸附溶液中的Mg2+而使表面电性迅速变正。Mg2+的在胶磷矿表面的吸附使其表面形成类白云石的覆盖层，从而会降低分选的选择性。（2）在酸性条件下，金属离子Ca2+、Mg2+对胶磷矿浮选影响不大，但在中性及碱性条件下，金属离子的加入会明显地抑制胶磷矿的上浮，其原因可能是金属离子会与脂肪酸类捕收剂发生沉淀反应，从而消耗捕收剂，并且在碱性条件下形成氢氧化物沉淀，并吸附罩盖在矿物表面，使矿物表面亲水，不易上浮。

本文作者：黄小芬 张覃 单位：贵州大学 矿业学院 贵州省非金属矿产资源综合利用重点实验室