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20世紀(jì)40年代發(fā)現(xiàn)電化學(xué)調(diào)控硫化礦無(wú)捕收劑浮選以來(lái),已經(jīng)取得了大量的理論研究成果。硫化礦電化學(xué)調(diào)控浮選的根本特征是:通過(guò)電勢(shì)—pH值的匹配、調(diào)節(jié)和控制,使硫化礦物表面疏水化和親水化,從而達(dá)到浮選與分離。硫化礦表面的捕收劑疏水化和無(wú)捕收劑疏水化,是一個(gè)電極反應(yīng)過(guò)程。硫化礦物—液相的界面電勢(shì)決定著硫化礦的浮選與抑制。因此,電化學(xué)調(diào)控的宏觀作用是把電勢(shì)調(diào)到某個(gè)值,產(chǎn)生疏水化的電極反應(yīng)(浮選);或調(diào)到另一個(gè)值,使產(chǎn)生疏水體的電極反應(yīng)不發(fā)生(抑制)。電化學(xué)調(diào)控下的無(wú)捕收劑浮選的理論研究分兩個(gè)方面:
1.1 無(wú)電化學(xué)調(diào)整劑的無(wú)捕收劑浮選疏水化機(jī)理研究
有影響的觀點(diǎn)有三種:
(1)認(rèn)為電化學(xué)調(diào)控下,硫化礦表面適度陽(yáng)極氧化產(chǎn)生中性硫(S0),導(dǎo)致浮選。
MS+H2O←→S0+MO+2H++2e
(2)認(rèn)為電化學(xué)調(diào)控下,硫化礦表面陽(yáng)極氧化初期生成的缺金屬富硫化合物是疏水體。硫化礦表面氧化開(kāi)始時(shí),金屬離子優(yōu)先離開(kāi)礦物晶格,進(jìn)入液相,留下缺金屬富硫?qū)?,這種物質(zhì)被認(rèn)為是疏水的。隨著氧化過(guò)程的繼續(xù),金屬離子越來(lái)越多地離開(kāi)礦物晶體,進(jìn)入液相,富硫程度越來(lái)越高,在礦物表面生成中性硫。總反應(yīng)式為:
MS+xH2O ←→ M1-XS+xMO+2xH++2xe
(3)認(rèn)為硫化礦物的溶解度很小,不易被水潤(rùn)濕,決定了礦物的無(wú)捕收劑浮選,溶解度越小,無(wú)捕收劑可浮性越好。從本質(zhì)上說(shuō),這種看法屬于傳統(tǒng)的天然可浮性范疇。
1.2 有電化學(xué)調(diào)整劑的無(wú)捕收劑浮選疏水化機(jī)理研究
有些硫化礦(如黃鐵礦)不具備自身氧化生成的中性硫(S0),因此需要添加電化學(xué)調(diào)整劑,即在電化學(xué)調(diào)整劑誘導(dǎo)下的無(wú)捕收劑浮選。一種情況,在硫化礦表面生成中性硫促進(jìn)無(wú)捕收劑浮選;另一種情況,作為還原電勢(shì)調(diào)整劑降低了礦漿電勢(shì),抑制了某些硫化礦的無(wú)捕收劑浮選。