硫酸添加顺序对方解石与磷灰石浮选分离的影响
收稿日期: 2024-12-02
网络出版日期: 2025-12-29
基金资助
国家自然科学青年基金资助项目(51804080)
Effect of sulfuric acid addition sequence on flotation separation of calcite and apatite
Received date: 2024-12-02
Online published: 2025-12-29
磷矿石反浮选过程中硫酸的添加会改变方解石表面的物质组成并生成CO2气泡，影响捕收剂在表面的吸附，继而影响浮选指标。通过纯矿物浮选试验、接触角测试、扫描电镜等手段，研究硫酸和十二烷基硫酸钠（SDS）的添加顺序对方解石和磷灰石浮选分离的影响。单矿物和混合矿浮选试验表明，先加SDS再加硫酸对方解石的浮选回收率较高，同时对磷灰石浮选的抑制作用相对较大，从而有利于方解石和磷灰石的浮选分离，并且该添加方式下硫酸的作用时间对方解石浮选也有影响，硫酸调浆时间越短获得的方解石浮选回收率越高；而先加硫酸再加SDS对方解石和磷灰石的分离效果较差。机理研究表明，先加SDS再加硫酸浮选效果好的原因是该方式能有效降低方解石与酸反应的激烈程度，增加气泡在方解石表面的存留量，减少方解石表面亲水性物质硫酸钙的生成，同时，增强方解石对产生的CO2气泡的束缚效果。该研究对浮选分离方解石与磷灰石具有一定的理论意义，为综合利用磷矿资源提供一定的指导帮助。
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The addition of sulfuric acid in the reverse flotation process of phosphate ore will change the material composition on the surface of calcite and generate CO2 bubbles，which will affect the adsorption of collector on the surface，and then affect the flotation index.In this paper，the effects of the addition order of sulfuric acid and sodium dodecyl sulfate（SDS） on the flotation separation of calcite and apatite were studied by means of pure mineral flotation test，contact angle test and scanning electron microscopy.The flotation tests of single minerals and mixed minerals showed that the addition of SDS before sulfuric acid had little effect on the flotation of apatite，but it could reduce the inhibitory effect of sulfuric acid on calcite，which was beneficial to the flotation separation of calcite and apatite.In addition，the action time of sulfuric acid under this addition method also had an effect on the flotation of calcite.The shorter the slurry adjustment time of sulfuric acid，the higher the flotation recovery of calcite.The separation effect of calcite and apatite by adding sulfuric acid firstly and then SDS was worse than that of the former.The mechanism study showed that the reason for the good flotation effect of adding SDS firstly and then adding sulfuric acid was that this method could effectively reduce the intensity of the reaction between calcite and acid，increase the retention of bubbles on the surface of calcite，reduce the formation of hydrophilic calcium sulfate on the surface of calcite，and enhance the binding effect of calcite on the generated CO2 bubbles.This study had certain theoretical significance for the flotation separation of calcite and apatite，and provided some guidance for the comprehensive utilization of phosphate rock resources.
Key words： calcite; apatite; flotation; sulfuric acid; CO2 bubbles
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