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1、超声波清洗对黄铁矿表面性质的影响2010-5-23 16:00:37 中国选矿技术网 浏览 99 次 收藏 我来说两句唐林生 黄开国 王淀佐黄铁矿表而容易氧化。盐酸、醋酸铵和硫化钠清洗尽管能清除矿物表面的氧化膜，但清洗剂的阴离子在矿物表面的吸附，重新污染了矿样。在浮选过程中如果能采用超声波预先处理矿样，则可避免二次污染。为了探讨采用超声波清除硫化矿物表面氧化膜的可能性，本文以黄铁矿为代表，研究了超声波清洗对硫化矿物表面性质的影响。一、试验方法试验所用黄铁矿采自四川成都磺矿。块矿锤碎后人工挑选，粗粒级纯矿样采用瓷球磨、湿筛。-200+400 目粒级用于浮选试验和 X-射线光电子能谱测定。矿物纯度
2、按铁含量计算为97.45%。捕收剂丁基黄药为工业品，纯度约 85，由株洲选矿药剂厂提供。起泡剂正辛醇以及其它试剂均为分析纯试剂。氢氧化钠和盐酸为 pH 调整剂。-电位测定试验用二次蒸馏水，其它试验用一次蒸馏水。超声波清洗所用仪器为 CQ50 超声波清洗器。清洗过程是将 2 克矿样放入 50 毫升的烧杯中，加入 25 毫升的蒸馏水，随后将烧杯置于超声波中清洗 5 分钟，从超声波清洗器中取出烧杯，待沉淀 1 分钟后缓慢移出清洗液，取下沉矿物进行试验。浮选试验在 50 毫升挂槽式浮选机中进行，每次用矿样 2 克，蒸馏水 50 毫升。浮选机叶轮转速 1600 转/分。刮泡 4 分钟。X-射线光电子能谱
3、测定在北京理化测试中心进行。所用仪器为 XSAM-800 多功能表而分析仪，发射源为铝靶，分析误差为 0.1-0.3eV。-电位测定应用 DPM-l 型显微电泳仪。粒度小于 3 微米的矿样（用玛瑙研钵磨细）0.5 克在 250 毫升的二次蒸馏水中搅拌 10 分钟（硝酸钾作为支撑电解质），取上部溶液于电泳槽中测定颗粒的运动速度，一般反复测定 10 次，求颗粒的平均运动速度，然后按平均速度计算 -电位。二、试验结果及讨论图 1 表示超声波清洗和 Fe3+ 对黄铁矿可浮性的影响。结果表明，超声波清洗增加了黄铁矿的可浮性,并且使黄铁矿在 pH6 附近的浮选低谷消失；当加入 Fe3+时，经超声波清洗过的
4、黄铁矿的可浮性下降，pH6 附近的浮选低谷重新出现。Fe 3+的用量愈大，黄铁矿的可浮性下降愈多，与未经超声波清洗时的可浮性愈接近。 图 2 为 -电位测定结果。未经超声波清洗时，黄铁矿表面的 -电位在 pH=4.8-8 之间为正值，在 pH6 附近出现最大值。经超声波清洗后，在上述 pH 范围内，-电位由正值变为负值，且在 pH6 附近的最大值近乎消失。当加入 Fe3+时，在 pH4.5-8 的范围内，经超声波清洗过的黄铁矿表面的 -电位又由负值变为正值，在 pH6 附近重新出现最大值，与未经超声波清洗时的接近。X-射线光电子能谱测定结果如图 3，所示。经超声波清洗后的黄铁矿表面铁的 2P
5、电子结合能为 707.6eV。据报道未氧化的磁黄铁矿表面铁的 ZP 电子结合能为 707.2eV，氧化后的 2P 电子结合能为 711eV。这表明清洗后的黄铁矿表面的铁为二价。硫的 2P 电子结合能为 162.0eV，介于 S2-（2P)（1606eV）和 S0（2P）（163.8eV)之间，说明试样表面的硫主要以 S22-形式存在，无明显的氧化产物E BS(SO42-）=168.4eV，E Bs（S0 32-)165.90eV，E BS1（S 2O32-）=167.9eV。综合上述试验结果，可认为超声波清洗能清除矿物表面的氧化膜。其理由是：1、黄铁矿在 pH6 附近出现浮选低谷及 -电位最大
6、值是由于带正电的 Fe3+的羟合物如 Fe（OH） 2+、Fe（OH） 2+在矿物表面的吸附。超声波清洗除去了矿物表面的 Fe3+（即氧化膜），因而使浮选低谷及 -电位最大值近乎消失，当加入 Fe3+ 时，浮选低谷及介电位最大值又重新出现。2、超声波清洗增加了黄铁矿的可浮性。这是由于超声波清洗除去了矿物表面的氧化膜。因为一方面氧化膜具有亲水性，另一方面氧化产物 Fe3+ 或其羟合物和黄药作用，使药剂产生无效消耗。3、Fe 3+ 或其带正电的羟合物的吸附使黄铁矿表面带正电。超声波清洗除去了矿物表面的 Fe3+，因而当 pH8 时，超声波清洗使 -电位值减小；当加入 Fe3+时，-电位值又增加，与未经超声波清洗时接近。4、测定结果表明，经超声波清洗过的黄铁矿表面的铁为 Fe2+，硫主要为 S22-，即试样表面的组分主要是黄铁矿。总之，超声波清洗能清除黄铁矿表面的氧化膜，是浮选理论研究中硫化物矿样预先处理的良好方法。参考文献1.A.N.Buckley and R.woods,P,E.Richardson,et.al.,June,1984,P.286320
