磷石膏反浮選脫色捕收劑的作用原理是什么

磷石膏反浮選脫色捕收劑的作用原理是什么

　　磷石膏反浮選脫色捕收劑的作用原理主要基于選擇性吸附、疏水化作用及物理化學(xué)協(xié)同機(jī)制，通過針對性脫除有機(jī)質(zhì)、硅質(zhì)等雜質(zhì)實(shí)現(xiàn)磷石膏的脫色增白與純度提升，具體如下：

　　一、選擇性吸附：靶向脫除有機(jī)質(zhì)與硅質(zhì)

　　有機(jī)質(zhì)吸附

　　捕收劑分子（如環(huán)烷酸皂）通過極性羧酸基團(tuán)與有機(jī)質(zhì)表面的電荷相互作用，形成氫鍵或靜電吸附。例如，環(huán)烷酸皂一端為極性羧酸基團(tuán)，另一端為疏水性環(huán)烷基團(tuán)，可選擇性吸附在帶電荷的礦泥和細(xì)顆粒碳表面，將其從磷石膏中分離。

　　硅質(zhì)吸附

　　針對高硅磷石膏（如SiO?含量8-10%的云南磷礦），陽離子捕收劑（如混合胺、十四烷基三甲基氯化銨）通過氫鍵和靜電作用結(jié)合在石英表面，使石英疏水化。Zeta電位測試顯示，離子液體MY與石英作用后表面電位正移最大達(dá)51.49 mV，而與石膏作用后電位僅略微增加，證明其選擇性吸附能力。

　　二、疏水化作用：促進(jìn)雜質(zhì)浮選分離

　　有機(jī)質(zhì)疏水化

　　柴油等非極性組分通過物理吸附覆蓋有機(jī)質(zhì)表面，降低其親水性。在反浮選充氣條件下，疏水化的有機(jī)質(zhì)顆粒附著于氣泡上浮至礦漿表面，形成尾礦泡沫，實(shí)現(xiàn)與親水性磷石膏（CaSO?·2H?O）的分離。

　　硅質(zhì)疏水化

　　十四烷基三甲基氯化銨以物理吸附和氫鍵形式吸附在SiO?表面，使其疏水性顯著提高。浮選試驗(yàn)表明，在礦漿pH=7、捕收劑用量100 g/t條件下，SiO?脫除率可達(dá)78.57%，精礦中SiO?含量從3.68%降至1.98%。

　　三、物理化學(xué)協(xié)同作用：優(yōu)化脫色效果

　　復(fù)合捕收劑協(xié)同效應(yīng)

　　柴油、環(huán)烷酸皂、起泡劑復(fù)配的捕收劑通過協(xié)同作用提升脫色效率。柴油提供疏水化基礎(chǔ)，環(huán)烷酸皂增強(qiáng)對細(xì)顆粒碳和礦泥的吸附，起泡劑生成穩(wěn)定泡沫，三者共同作用使脫色、脫泥效果更優(yōu)。例如，某專利技術(shù)中復(fù)配捕收劑用量僅0.3 kg/t原礦，即可將磷石膏白度從22.16%提升至70%。

　　粒度調(diào)控強(qiáng)化脫色

　　磷石膏細(xì)度對白度影響顯著。當(dāng)磷石膏細(xì)度達(dá)-74μm占95%以上時(shí)，白度接近最大值。磨礦行為研究顯示，通過控制粒度分布，可增加雜質(zhì)顆粒與捕收劑的接觸面積，進(jìn)一步提升脫色效果。

　　四、化學(xué)沉淀與旋流分級：輔助脫色提純

　　化學(xué)沉淀轉(zhuǎn)化雜質(zhì)

　　反浮選后調(diào)節(jié)礦漿pH至11以上，使水溶性磷、氟轉(zhuǎn)化為難溶性磷酸鈣、氟化鈣（粒徑<20μm）。這些細(xì)顆粒雜質(zhì)通過旋流分級與磷石膏（粒徑20-60μm）分離，進(jìn)一步降低雜質(zhì)含量。

　　旋流分級高效分離

　　利用粒徑差異，通過兩級旋流分離器將磷酸鈣、氟化鈣、磷石膏和石英分離。殘留的捕收劑在旋流作用下產(chǎn)生氣泡，柴油減小礦漿顆粒間作用力，加速細(xì)顆粒雜質(zhì)分離，最終得到高純度磷石膏。