[發明專利]一種提高礦物浮選復配捕收劑浮選效果的方法

有效

• 申請號: 201910181403.3
• 申請日: 2019-03-11
• 公開（公告）號: CN109865601B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 鄧久帥;徐宏祥;孫春寶;范桂俠;寇玨;司亮;宋國君
• 申請（專利權）人: 鄭州大學;中國礦業大學（北京）
• 主分類號: B03D1/018
• 分類號: B03D1/018;B03D1/00;B03D101/02;B03D103/02
• 代理公司: 昆明正原專利商標代理有限公司 53100
• 代理人: 金耀生

本發明是一種提高礦物浮選復配捕收劑浮選效果的方法。該方法包括對破碎后的原礦進行均勻取樣和制樣，進行XRD分析確定目的礦物種類和主要晶面，進行TEM和EBSD分析確定暴露的主要解離面，并對所得混合晶型和晶面進行DFT計算再次核定不穩定的晶面或容易暴露的晶面，對每個“同分異構”晶型的主要解離面與多種不同基團的正浮選捕收劑進行相互作用的DFT理論計算，最終確定每種“同分異構”晶型的主要解離面最適宜的基團和捕收劑種類及其大體占比，確定最終基團或捕收劑和復配比例。本發明能夠使復配所篩選的藥劑種類更加精準，藥劑復配比率更加準確，復配效率更高，確定周期短。

技術領域

本發明屬于選礦技術領域，具體涉及一種提高礦物浮選復配捕收劑浮選效果的方法。

背景技術

在浮選實踐過程中人們發現單獨使用某種捕收劑難以達到良好的分離效果，而捕收劑按照一定的規則組合使用，往往可以收到意想不到的效果。這種效果常稱作協同效應，所使用的藥劑稱作組合藥劑。

目前關于組合藥劑的復配，主要涉及探索捕收劑性能與其結構之間的關系，找出性能與結構的變化規律，提高捕收劑的浮選性能；同時涉及現有捕收劑的組合，以期獲得適用于多種實際用途的高效配方。據報道，目前大部分難選氧化礦浮選的研究和生產中使用的捕收劑，尤其是近年開發的效果較好的捕收劑，大部分為復配而成的組合捕收劑。

但目前關于礦物浮選捕收劑復配的方法主要還是通過研究藥劑本身的結構、性能和通過浮選試驗確定復配藥劑的種類和比例關系，特別是目前尚無專門針對“同分異構”混合晶型的礦物捕收劑復配的方法?，F有的復配方法存在確定藥劑組合種類和比例的周期長，成本高，藥劑浪費等不足。但實際礦床中往往存在同一種礦物，同一種分子式或原子化學計量比，但具有不同的晶系、空間群等幾何和電子結構，因此破碎磨礦過程中就會呈現不同的解離面，反映出不同的表面性質和與捕收劑基團的作用，特別是礦物加工領域，很少有利用同一種礦物具有多種晶型的本質來開發的選礦相關新技術，沒有利用同一種礦物同時具有多種晶型的事實開發提高礦物浮選捕收劑復配效果的專利公布。開發一種提高礦物浮選復配捕收劑浮選效果的方法具有重要價值。

發明內容

針對上述現有技術存在的不足，本發明目的是提供一種提高礦物浮選復配捕收劑浮選效果的方法，該方法充分考慮“同分異構”礦物的混合晶型表面性質的不同，通過理論計算和試驗確定最適宜的復配藥劑，減少了藥劑浪費，提高了藥劑復配的浮選效果。

本發明通過以下技術方案實現：

一種提高礦物浮選復配捕收劑浮選效果的方法，按以下步驟進行：

（1）對破碎后的原礦進行均勻取樣和制樣，制成粉末和具有光滑平整表面的小塊礦，取其中3~5g進行X射線衍射分析（XRD）確定目的礦物種類和主要晶面，取塊礦分別進行透射電子顯微鏡（TEM）和電子背散射衍射（EBSD）分析確定暴露的主要解離面或優勢解離面；采用XRD確定的晶體類型，特別是目的礦物的“同分異構”的多種晶型及晶面進行密度泛函理論（DFT）計算，通過幾何和電子結構比較每一個“同分異構”晶型的晶面的能量和空間結構特征，確定破碎和磨礦過程中最不穩定的晶面或最容易暴露的晶面，也就是主要解離面或優勢解離面；對DFT理論計算得到的優勢解離面和TEM、EBSD實證分析得到的界面進行核實，最終確定每種“同分異構”晶型的主要解離面；

（2）在最終確定“同分異構”晶型的主要解離面后，對每個“同分異構”晶型的主要解離面與多種不同基團的正浮選捕收劑進行相互作用的DFT理論計算，考慮真空體系下或考慮溶劑化效應兩種理論計算條件，分析每個“同分異構”表面與不同基團捕收劑的吸附能、幾何變化，最終確定每種“同分異構”晶型的主要解離面最適宜的基團和捕收劑；

（3）因每種“同分異構”晶型的表面性質不同，其最適應的基團或捕收劑也不同，通過確定每種“同分異構”的大體占比，確定最終每種“同分異構”的主要解離面最適宜的基團或捕收劑使用比例，從而確定該種礦物浮選捕收劑最佳復配種類及復配比例關系，最終形成礦物浮選復配捕收劑；