东北大学：新型捕集器系统下柠檬酸浮选重晶石萤石的研究
论论资讯 ｜ 2024-04-29 ｜
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Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects
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Study on flotation separation of barite fluorite by citric acid under new collector system
Liu J.; Tao Y.; Chang T.; Ge W.; Jiang K.; Lv L.; Zhu Y.; Yuan S.
Published：2024-07-05
DOI：10.1016/j.colsurfa.2024.134058
研究背景
在当今社会，矿产资源的开采和利用一直备受关注。然而，重晶石和萤石这两种矿物具有相似的物理化学性质和浮选性，传统的浮选试剂难以有效分离这两种矿物。这一问题一直困扰着研究者们，直至最近才有一项新的研究引起了广泛关注。
研究内容
这项研究选择了一种具有高选择性和强收集能力的新体系，即α-BLA（溴十二酸）体系，以实现重晶石和萤石的有效分离。该体系可在广泛的 pH 值范围内应用，并且能够大大消除金属离子的干扰。因此，本研究选择了这个稳定的体系来探讨柠檬酸对重晶石和萤石浮选的影响，以更客观地解释试剂的吸附机制。结果表明，在柠檬酸的作用下，这两种矿物的浮选性相当不同。微浮选实验可以获得品位为81.12％，回收率为87.74％的重晶石浓缩物。在此基础上，通过接触角测试、Zeta 电位测试、傅立叶变换红外（FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）和密度泛函理论（DFT）计算进一步研究了柠檬酸与矿物表面之间的相互作用机制。结果表明，当柠檬酸在重晶石表面反应时，其吸附能随着键数的增加而增加。在萤石表面反应时，产生3-羟基戊二酸，将一定量的电子转移到萤石表面的 Ca1 和 Ca2 离子上，增强了柠檬酸在萤石表面的化学吸附。本论文为重晶石和萤石的浮选分离提供了理论基础和有效指导。
研究意义
这项研究的创新之处在于选择了新型的收集剂体系，成功实现了重晶石和萤石的有效分离，为矿产资源的开发利用提供了新思路。通过深入研究柠檬酸对矿物表面的作用机制，为今后相关领域的研究提供了重要的参考和启示。
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