肖 駿，陳代雄

（湖南有色金屬研究院 復(fù)雜銅鉛鋅共伴生金屬資源綜合利用湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南 長(zhǎng)沙 410100）

聚苯乙烯載體浮選微細(xì)粒白鎢礦研究

肖 駿，陳代雄

（湖南有色金屬研究院 復(fù)雜銅鉛鋅共伴生金屬資源綜合利用湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南 長(zhǎng)沙 410100）

微細(xì)粒百鎢礦質(zhì)量小，表面能大，在常規(guī)浮選過程中流失嚴(yán)重。文章研究了基于聚苯乙烯為載體粒子，對(duì)-19 μm的白鎢礦載體浮選行為及作用機(jī)理。結(jié)果表明：聚苯乙烯可顯著提高微細(xì)粒白鎢礦的浮選富集效果。在堿性溶液環(huán)境下，使用油酸鈉作為捕收劑，粒徑為-100 μm+50 μm的聚苯乙烯粒子在強(qiáng)攪拌條件下可實(shí)現(xiàn)對(duì)難回收的-19 μm的白鎢礦最大限度地回收；聚苯乙烯載體浮選工藝能從白鎢礦-石英人工混合礦中有效分離白鎢和石英；通過掃描電子顯微鏡觀察，可發(fā)現(xiàn)微細(xì)粒白鎢礦在聚苯乙烯表面發(fā)生單層及多層疏水性黏附，并通過白鎢礦與載體的界面相互作用勢(shì)能EDLVO理論計(jì)算證明了該白鎢礦礦粒與載體之間存在巨大的疏水力作用。

微細(xì)粒白鎢礦；載體浮選；聚苯乙烯；EDLVO理論

0 引言

微細(xì)粒白鎢礦因其質(zhì)量小、表面能大的特性[1]，在浮選過程中存在著微細(xì)粒白鎢礦與脈石礦物夾雜及非選擇性團(tuán)聚現(xiàn)象嚴(yán)重[2]，致使常規(guī)浮選過程中微細(xì)粒白鎢礦流失現(xiàn)象嚴(yán)重，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全球每年約有1/5的鎢損失于細(xì)泥之中[3]。對(duì)于微細(xì)粒白鎢礦難以有效回收的問題，國(guó)內(nèi)外研究重點(diǎn)在于兩個(gè)方面：一是新型微細(xì)粒選礦浮選設(shè)備的開發(fā)及應(yīng)用，如微泡析出浮選柱，通過減少氣泡尺寸增大氣泡與微細(xì)粒白鎢礦碰撞、黏附的幾率，減少并消除脈石礦物在泡沫層的夾帶，進(jìn)而提高微粒白鎢礦浮選富集效果[4]；二是微細(xì)粒選礦新工藝的研究，如剪切絮凝浮選[5]、油團(tuán)聚浮選[6]等，其中在礦漿中加入疏水性的粗粒顆粒，使微細(xì)粒級(jí)的目的礦物被粗粒疏水顆?！氨池?fù)”上浮的工藝，稱之為“載體浮選”。載體浮選工藝自20世紀(jì)60年代首次提出以來[7]，經(jīng)不斷深化研究和發(fā)展，已成功應(yīng)用于微細(xì)粒高嶺土[8]、赤鐵礦[9]、黑鎢礦[10]、鈦鐵礦[11]等礦物的選別上。在載體浮選機(jī)理研究方面，較為主流的為從碰撞-黏附機(jī)理上進(jìn)行闡述[12]，通過從載體效應(yīng)、中介效應(yīng)和助凝效應(yīng)3個(gè)方面進(jìn)行分析，并結(jié)合了動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)兩方面的探究和闡述，指出微細(xì)粒礦物能被目的載體顆粒負(fù)載上浮的原因主要取決于選擇性的表面活性物在目的礦物表面上的疏水基締合力的大小[13]，所以載體浮選成功與否主要取決于載體顆粒的選擇及性質(zhì)。

為了進(jìn)一步探究載體浮選工藝在微細(xì)粒礦物選礦中的作用機(jī)理，擴(kuò)展已有的微細(xì)粒白鎢礦選礦工藝，本文以-19 μm的白鎢礦純礦物為研究對(duì)象，采用聚苯乙烯作為載體顆粒，系統(tǒng)考察了聚苯乙烯載體浮選性能，并結(jié)合紊流力學(xué)原理及掃描電鏡等分析測(cè)試手段，討論并探究了微細(xì)粒白鎢礦浮選的機(jī)理。

1 試驗(yàn)部分

1.1 礦樣及載體粒子性質(zhì)

試驗(yàn)用白鎢礦純礦物取自江西某鎢礦，手選塊礦經(jīng)破碎，采用陶瓷球磨機(jī)磨細(xì)并通過蒸餾水析分出不同的粒級(jí)，試驗(yàn)中白鎢礦純礦物的粒級(jí)為-19 μm，經(jīng)化學(xué)分析，礦樣白鎢礦含量為94.1%，WO3含量為80.22%。

研究選用的載體粒子為聚苯乙烯粉末，是一種無毒無味的透明狀的熱塑性樹脂。聚苯乙烯為苯乙烯經(jīng)自由基縮聚反應(yīng)合成的疏水性聚合物，試驗(yàn)用聚苯乙烯粉末有+1 000 μm、-187.5 μm+150 μm和-100 μm+50 μm的3種聚苯乙烯粉末，經(jīng)過干篩篩分出不同粒級(jí)：+1 000 μm、-100 μm+50 μm，-150 μm+100 μm、-50 μm+19 μm、-19 μm等5個(gè)粒級(jí)的載體。

1.2 試驗(yàn)及分析方法

單礦物浮選試驗(yàn)在40 mLXFG型掛槽浮選機(jī)上進(jìn)行，其步驟為：每次稱取2.0 g純礦物放入燒杯中，加入蒸餾水后在磁力攪拌器上攪拌使礦粒充分分散，然后轉(zhuǎn)入浮選機(jī)中進(jìn)行浮選。所用的調(diào)整劑、捕收劑等藥劑均為分析純。浮選操作為：加入調(diào)整劑調(diào)漿—捕收劑作用—加入經(jīng)油酸預(yù)處理后的聚苯乙烯強(qiáng)攪拌—充氣刮泡，泡沫產(chǎn)品為精礦，槽底為尾礦。

采用日本JSM-5600LV掃描電子顯微鏡，在散射電子圖像模式下，觀測(cè)并分析常規(guī)浮選和載體浮選過程中浮選顆粒間的凝聚黏附現(xiàn)象。

2 試驗(yàn)結(jié)果及討論

2.1 聚苯乙烯對(duì)微細(xì)粒白鎢礦作用性能

2.1.1 化學(xué)因素對(duì)載體浮選微細(xì)粒白鎢礦的影響

影響載體浮選的化學(xué)因素主要包括：礦漿pH值、捕收劑的種類及用量、輔助劑的種類及用量、礦物溶解組分、分散劑類型及用量等。一般認(rèn)為化學(xué)因素對(duì)載體浮選影響主要在于礦物表面的疏水化程度，以及細(xì)粒礦物與載體的疏水凝聚效果等。圖1為常規(guī)浮選及使用聚苯乙烯為載體后載體浮選-19 μm白鎢礦浮選回收率與礦漿pH的關(guān)系，在調(diào)漿過程中采用HCl、Na2CO3作為礦漿pH調(diào)整劑，捕收劑種類為油酸鈉（NaOL）。

圖1 pH對(duì)-19μm白鎢礦常規(guī)浮選和載體浮選的影響Fig.1 Effect of pH value on convention and carrier flotation of -19 μm scheelite

由圖1可以看出，隨著礦漿pH升高，無論是常規(guī)浮選還是載體浮選工藝，白鎢礦的浮選回收率均會(huì)明顯增大，當(dāng)pH＞8時(shí)，白鎢礦回收率顯著增加，表明高堿度條件更利于微細(xì)粒白鎢礦的浮選，對(duì)比常規(guī)浮選和載體浮選的效果，采用粒徑在-100 μm +50 μm的聚苯乙烯進(jìn)行載體浮選所得到的白鎢礦浮選回收率更高。

圖2為常規(guī)浮選及使用聚苯乙烯為載體后載體浮選-19 μm白鎢礦浮選回收率與捕收劑種類及用量的關(guān)系。

由圖2可看出，在相同用量條件下，采用油酸鈉作為微細(xì)粒白鎢礦捕收劑無論是常規(guī)浮選還是載體浮選，其浮選回收率明顯較陽(yáng)離子捕收劑十二胺較高，且隨著用量的增大，浮選回收率變化趨勢(shì)基本一致。同時(shí)可看出，使用聚苯乙烯作為載體的載體浮選捕收劑用量明顯比常規(guī)浮選捕收劑用量低。常規(guī)浮選中由于礦物粒度較細(xì)，礦物比表面積大，油酸濃度為1×10-4mol/L時(shí)，礦物表面單位面積上捕收劑的吸附量很小，可浮性差難以實(shí)現(xiàn)充分疏水，使得礦物浮選回收率較低。隨著油酸鈉用量的增加，常規(guī)浮選回收率逐漸增加，當(dāng)油酸鈉用量大于2.5×10-4mol/L時(shí)，浮選回收基本保持不變。載體浮選中，當(dāng)油酸鈉濃度較低為1×10-4mol/L時(shí)，回收率就已經(jīng)達(dá)到65%以上，隨著油酸鈉濃度的增大，浮選回收率先增大后趨于穩(wěn)定。表明載體浮選能減少捕收劑的用量，顯著增大細(xì)粒級(jí)白鎢礦浮選回收率。除了載體作用之外，聚苯乙烯表面殘留的捕收劑與白鎢礦作用，也增強(qiáng)了礦物表面捕收劑吸附量和疏水性。

2.1.2 物理因素對(duì)載體浮選微細(xì)白鎢礦的影響

影響載體浮選的物理因素主要包括：攪拌速度、攪拌時(shí)間、載體用量及載體粒度及浮選溫度等。物理因素主要通過影響疏水顆粒之間的碰撞、黏附的概率及分散脫附作用的大小影響浮選的效果。圖3反應(yīng)了攪拌時(shí)間對(duì)不同粒級(jí)的白鎢礦的載體浮選效果的影響。

圖3 攪拌時(shí)間對(duì)不同粒級(jí)的白鎢礦載體浮選的影響Fig.3 Effect of mixing time on the carrier flotation of scheelite of different sizes

從圖3可以看出，對(duì)于-74 μm+38 μm粒級(jí)白鎢礦，在最初的0.5 min其浮選回收率最大，隨著攪拌時(shí)間延長(zhǎng)，浮選回收率逐漸降低。這是因?yàn)檩^大粒徑的白鎢礦與載體迅速吸附，形成的懸浮狀的絮團(tuán)體積較大，白鎢礦密度較大，隨著攪拌時(shí)間增大，導(dǎo)致聚合物粒子所攜帶的重量增大，觀察到形成的絮團(tuán)沉淀在浮選槽底部而不能上浮，所以浮選回收率逐漸減小。對(duì)于-38 μm+23 μm粒級(jí)的白鎢礦，存在最佳攪拌時(shí)間，在最初3 min載體表面吸附礦粒速度很快，隨后攪拌時(shí)間對(duì)載體浮選無太大影響，浮選回收率趨于平穩(wěn)，疏水顆粒之間的碰撞后形成穩(wěn)定的絮團(tuán)。對(duì)-19 μm細(xì)粒級(jí)的白鎢礦載體浮選，浮選回收率隨攪拌時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸上升，最終趨于穩(wěn)定。這是因?yàn)榈V粒粒度較細(xì)，攪拌時(shí)間延長(zhǎng)，一方面，粒子間的碰撞頻率增加，克服粒子間相互作用勢(shì)壘，另一方面，顆粒粒度小表面積大，表面吸附活性點(diǎn)增多，較長(zhǎng)的攪拌時(shí)間有利于捕收劑與礦物表面充分作用，加強(qiáng)了細(xì)粒在載體上的黏附。同時(shí)，可以從圖中得出，礦物粒度小于19 μm，浮選回收率明顯較低，在10%左右，粒度變細(xì)導(dǎo)致礦物浮選過程的惡化，浮選回收率顯著降低。而粒度愈細(xì)，在紊流力場(chǎng)作用中，礦粒與氣泡黏附后不易發(fā)生脫附，造成浮選過程中泡沫層厚度增大。

圖4為攪拌速度對(duì)微細(xì)粒白鎢礦常規(guī)浮選及載體浮選的影響，從圖4可看出，攪拌速度對(duì)-19μm的白鎢礦常規(guī)浮選和載體浮選有相同的趨勢(shì)，隨著攪拌速度的增大，白鎢礦常規(guī)浮選回收率逐漸增大，攪拌速度在1 800～2 000 r/min范圍內(nèi)，浮選回收率達(dá)到最大，攪拌速度繼續(xù)增大時(shí)，回收率則降低。對(duì)于粒度較細(xì)的-19 μm的白鎢礦載體浮選，隨著攪拌速度的增加，浮選回收率都逐漸增大。

對(duì)-19 μm的白鎢礦在不同調(diào)漿溫度下進(jìn)行試驗(yàn)，礦漿溫度對(duì)常規(guī)浮選和載體浮選的影響見圖5。

圖4 攪拌速度對(duì)-19 μm白鎢礦載體浮選和常規(guī)浮選的影響Fig.4 Effect of mixing rate on the convention and carrier flotation of-19 μm scheelite

圖5 礦漿溫度對(duì)-19 μm白鎢礦常規(guī)浮選和載體浮選的影響Fig.5 Effect of temperature on convention and carrier flotation of -19 μm scheelite

由圖5可見，隨著礦漿溫度的升高，由于捕收劑在礦物表面吸附量增大，同時(shí)增加了顆粒之間碰撞動(dòng)量和概率，載體浮選和常規(guī)浮選的回收率都有明顯的提高。當(dāng)溫度從20℃升高到40℃時(shí)，常規(guī)浮選回收率從21.05%提高到63.6%，載體浮選回收率從53.72%提高到83.01%，說明礦漿溫度升高有利于微細(xì)粒白鎢礦浮選。

考察不同粒度的載體及用量對(duì)載體浮選的影響，試驗(yàn)結(jié)果見圖6。

圖6 不同粒度的載體及用量對(duì)-19 μm白鎢礦載體浮選的影響Fig.6 Effect of different sizes PS and dosage on the carrier flotation of-19 μm scheelite

由圖6可看出，隨著載體用量的增加，載體的有效表面積增大，不僅載體上吸附的油酸量增大，增加白鎢礦可浮性，同時(shí)有利于細(xì)粒白鎢礦與粗粒載體的碰撞黏附，載體浮選的回收率逐漸提高。當(dāng)載體用量達(dá)到0.3 g時(shí)，各粒級(jí)范圍的載體浮選回收率均達(dá)到一個(gè)較高的數(shù)值，再增大用量時(shí)，浮選回收率上升幅度不大，所以載體最適用量為0.3 g。載體粒級(jí)為-150μm+100μm和-100μm+50μm時(shí)，白鎢礦浮選回收率都達(dá)到85%。這時(shí)，體系中聚苯乙烯表面可能形成接近于單層的油酸吸附層。

2.1.3 微細(xì)粒白鎢礦與石英載體浮選分離

將-19 μm白鎢礦與-74 μm石英按1∶1的比例人工混合后進(jìn)行浮選，原礦中白鎢礦含WO3的品位為31.8%。在已有的最優(yōu)條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，載體浮選試驗(yàn)結(jié)果見圖7。

圖7 攪拌速度對(duì)-19 μm白鎢礦與石英混合礦的載體浮選的影響Fig.7 Effect of mixing rate on the carrier flotation of-19 μm scheelite and quartz mixed mineral

從圖7可看出，隨著攪拌速度的增加，載體浮選的回收率先提高后降低，在1 700 r/min～2 000 r/min內(nèi)達(dá)到最大值，當(dāng)原礦含WO3為為31.8%，載體浮選精礦品位提高到76.87%，精礦中白鎢礦浮選回收率達(dá)到86.46%。說明采用聚苯乙烯載體浮選工藝能從白鎢礦-石英混合礦中有效分離白鎢和石英，該結(jié)果表明聚苯乙烯載體浮選對(duì)微細(xì)粒白鎢礦具有很好的選擇性。

2.2 掃描電鏡及載體浮選機(jī)理分析

2.2.1 掃描電鏡下聚苯乙烯載體浮選白鎢礦行為

為了更直觀的揭示常規(guī)浮選和載體浮選過程中細(xì)粒之間和細(xì)粒與載體之間的凝聚現(xiàn)象，將浮選后的產(chǎn)品放在掃描電子顯微鏡并輔以激光粒度儀對(duì)其進(jìn)行定性和定量的檢測(cè)分析，圖8為-19 μm白鎢礦不加載體的情況下進(jìn)行常規(guī)浮選所得到的不同放大倍數(shù)下的電子顯微鏡圖。圖9為-19 μm白鎢礦使用粒度為-100 μm+50 μm聚苯乙烯為載體，進(jìn)行浮選后所得到的不同放大倍數(shù)下的電子顯微鏡圖。

對(duì)比圖8和圖9可看出，在背散射電子圖像模式（BEI）下觀察，根據(jù)原子序數(shù)的高低，載體浮選圖中襯度大的白色部分為白鎢礦顆粒，襯度較低的為聚苯乙烯粒子。在圖8中，微細(xì)粒的白鎢礦主要呈分散狀態(tài)。而在圖9中，可觀察到明顯的聚苯乙烯載體表面黏附著微細(xì)粒的白鎢礦，多層黏附見圖9（a）部分呈現(xiàn)為單層黏附見圖9（b）。可見聚苯乙烯可對(duì)微細(xì)粒的白鎢礦發(fā)生較強(qiáng)的疏水性締合作用，使其在浮選過程中更易與油酸鈉等捕收劑發(fā)生吸附進(jìn)而上浮。

圖8 -19μm白鎢礦常規(guī)浮選掃描電鏡圖Fig.8 Scanning electron micrographs of-19 μm scheelite's convention flotation

圖9 -19μm白鎢礦載體浮選掃描電鏡Fig.9 Scanning electron micrographs of-19μm scheelite's carrier flotation

2.2.2 載體浮選過程中聚苯乙烯的作用形式

應(yīng)用擴(kuò)展的帶電膠體粒子穩(wěn)定（DLVO）理論，即EDLVO理論來討論聚苯乙烯載體浮選白鎢礦黏附的機(jī)理。根據(jù)EDLVO理論，不同顆粒間相互作用總能量用VEDT表示，由公式（1）表示。

式中：VW為范德華力作用能，J·m2；VE為靜電力作用能，J·m2；VH為界面極性相互作用能，J·m2。

不考慮礦物與載體表面捕收劑的影響，載體浮選中兩個(gè)球形顆粒半徑分別為R1=－5 μm和R2=－100 μm，在浮選體系中，白鎢礦與聚苯乙烯表面都吸附有表面活性劑，顆粒間的范德華相互作用能，根據(jù)公式：

A132為物質(zhì)1和2在第3種介質(zhì)中相互作用的有效Hamaker常數(shù)，單位為J，由式（4）給出：

其中Aij≈為物質(zhì)i和j在真空中相互作用的Hamaker常數(shù)。式中A11、A22、A33分別為物質(zhì)1、2和介質(zhì)3在真空中相互作用的Hamaker常數(shù)。對(duì)于白鎢礦/水/聚苯乙烯在油酸鈉溶液體系，白鎢礦和聚苯乙烯在真空中的Hamaker常數(shù)分別為A11=10×10-20J，A22=6.5×10-20J，水介質(zhì)A33=4×10-20J，則代入計(jì)算得到：

若考慮礦物與載體聚苯乙烯表面存在的捕收劑情況下，如圖10所示。

此時(shí)，

圖10 吸附有表面活性劑的顆粒間相互作用示意圖Fig.10 Interaction diagram of adsorbed surfactant particles

代入公式（5）可得，-19 μm白鎢礦與聚苯乙烯顆粒間的范德華相互作用能為：

聚苯乙烯載體和微細(xì)粒白鎢礦顆粒間的靜電作用能計(jì)算公式為：

其中：

式中：εa為分散介質(zhì)絕對(duì)介電常數(shù)，εa=ε0εr，ε0為真空中絕對(duì)介電常數(shù)8.854×10-12C2J-1m-1，εr為分散介質(zhì)水的介電常數(shù)為78.5，得出εa=6.95×10-10C2J-1m-1，ψ01、ψ02分別為顆粒1和2表面電位，V；白鎢礦在pH=10.5，在油酸鈉CNaOL=1.0×10-4mol/L中ζ=－20 mV，假設(shè)聚苯乙烯表面電位ζ=0 mV，以ζ代替ψ01和ψ02，R為粒子半徑，m；κ-1為Debye長(zhǎng)度，m；取κ= 0.104 nm-1，H為相互作用距離，m。

代入式（7）得到：

聚苯乙烯載體和細(xì)粒白鎢礦顆粒間的界面極性相互作用能的計(jì)算公式為：

公式（9）中，h0為衰減長(zhǎng)度，親水顆粒間的相互作用，h0取最小值0.1 nm；疏水顆粒間的相互作用，h0取最大值10nm，H0兩平面平衡接觸距離，取0.2nm。V0H為界面相互作用能量常數(shù)，可求得公式（10）。

綜合考慮顆粒間的范德華作用能、靜電作用能和疏水力，根據(jù)DLVO和EDLVO理論，由公式（6）、（9）和（10）求得-19 μm白鎢礦與載體聚苯乙烯顆粒之間的相互作用DLVO和EDLVO勢(shì)能曲線如圖11所示。

由勢(shì)能曲線圖可知，白鎢礦與載體顆粒之間的表現(xiàn)為吸引力，這是由于微細(xì)粒白鎢礦礦粒與載體之間存在巨大的疏水力作用，導(dǎo)致顆粒之間凝聚。

圖11 -19 μm白鎢礦與聚苯乙烯載體間相互作用DLVO及EDLVO勢(shì)能曲線Fig.11 DLVO and EDLVO interaction potential energy curve between-19μm scheelite and polystyrene carrier

3 結(jié)論

（1）使用疏水性聚合物聚苯乙烯作為微細(xì)粒白鎢礦的載體粒子進(jìn)行載體浮選，相比于常規(guī)浮選，該工藝可有效提高微細(xì)粒白鎢礦的浮選富集效果。通過化學(xué)因素和物理因素的平行對(duì)比試驗(yàn)可看出，對(duì)于-19 μm的微細(xì)粒白鎢礦，浮選礦漿pH、捕收劑種類及用量、攪拌時(shí)間、攪拌速度、載體粒徑均顯著地影響到了聚苯乙烯載體浮選微細(xì)粒白鎢礦效果的好壞。

（2）采用人工混合礦進(jìn)行單礦物載體分離試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明，聚苯乙烯載體浮選工藝能從白鎢礦-石英混合礦中有效分離白鎢和石英，聚苯乙烯載體浮選對(duì)微細(xì)粒白鎢礦具有很好的選擇性。

（3）采用掃描電子顯微鏡觀測(cè)常規(guī)浮選和載體浮選后的產(chǎn)品，可看出，在使用聚苯乙烯為載體時(shí)，大量細(xì)粒級(jí)白鎢礦在載體表面上黏附形成了單吸附層和多層吸附層。

（4）通過白鎢礦與載體的界面相互作用勢(shì)能EDLVO理論計(jì)算，得出了聚苯乙烯顆粒與微細(xì)粒白鎢礦凝聚吸引的原因在于微細(xì)粒白鎢礦礦粒與載體之間存在巨大的疏水力作用。

[1] OZCAN O，BULUTCU A N.Electrokinetic，infrared and flotation studies of scheelite and calcite with oxine，alkyl oxine，oleoyl sarcosine and quebracho [J].International Journal of Mineral Processing，1993，39（3/4）：275-290.

[2] 任 俊.硅酸鈉在細(xì)粒赤鐵礦與含鐵硅酸鹽礦物選擇性磁團(tuán)聚中的分散作用[J].礦冶工程，1991，39（3）：23-26.

REN Jun.Dispersive action of sodium silicate in selective agglomeration of fine hematite and silicate minerals containing iron. [J].Mining and Metallugrical Engineering，1993，39（3）：23-26.

[3] 周曉彤，鄧麗紅.黑白鎢細(xì)泥選礦新工藝的研究[J].材料研究與應(yīng)用，2007，1（4）：303-308.

ZHOU Xiao-tong，DENG Li-hong.Study on a new technology of separating refractoryfine scheelite and wolframite sediments[J]. Materials Research and Application，2007，1（4）：303-308.

[4] MIETTINEN T，RALSTON J，F(xiàn)ORNASIERO D.The limits of fine particle flotation[J].Minerals Engineering，2010，23（5）：420-437.

[5] PASCOE R D.Shear flocculation and flotation of hematite using sodium oleate[J].International Journal of Mineral Processing，1997，51（1）：269-282.

[6] SHIBATA J F D.Flocculation and flotation characteristics of fine hematite with sodium oleate[J].International Journal of Mineral Processing，2003，72（1）：25-32.

[7] VALDERRAMA L，RUBIO J.High intensity conditioning and the carrier flotation of gold fine particles[J].International Journal of Mineral Processing，1998，52（4）：273-285.

[8] 侯若洲，丘繼存，魏克武.高嶺土除鐵載體浮選體系的研究[J].有色金屬，1986，（1）：60-67.

HOU Ruo-zhou，QIU Ji-chun，WEI Ke-wu.The study of carrierflotation for the removal iron impurity from Kaolinite[J].Nonferrous Metals，1986，（1）：60-67.

[9] 邱冠周，胡岳華，王淀佐.微細(xì)粒赤鐵礦載體浮選機(jī)理研究[J].有色金屬，1994，（4）：23-28.

QIU Guan-zhou，HU Yue-hua，WANG Dian-zou.Mechanism of carrier flotation of ultratine hematite[J].Nonferrous Metals，1994，（4）：23-28.

[10]邱冠周，胡為柏，金華愛.微細(xì)粒黑鎢礦的載體浮選[J].中南礦冶學(xué)院學(xué)報(bào)，1982，（3）：57-62.

QIU Guan-zhou，HU Wei-bo，JIN Ai-hua.The carrier flotation of fine particle of wolframite[J].Journal of Central-South Institue of Mining and Metallugrical，1982，（3）：57-62.

[11]朱陽(yáng)戈，張國(guó)范，馮其明，等.微細(xì)粒鈦鐵礦的自載體浮選[J].中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào)，2009，（3）：554-560.

ZHU Yang-ge，ZHANG Guo-fan，F(xiàn)ENG Qi-ming，etal. Autogenous-carrier flotation of fine ilmenite[J].The Chinese Journal of Nonferrous Metals，2009，（3）：554-560.

[12] OZCAN O，BULUTCU A N，SAYAN P，et al.Scheelite flotation：a new scheme using oleoyl sarcosine as collector and alkyl oxine as modifier[J].International Journal of Mineral Processing，1994，42（1/2）：111-120.

[13]FORBESE.Shear，selective and temperature responsive flocculation：A comparison of fine particle flotation techniques[J].International Journal of Mineral Processing，2011，99（1/4）：1-10.

Flotation of Micro-fine Scheelite by Applying Polystyrene as Carrier

XIAO Jun,CHEN Dai-xiong
(Hunan Provincial Key Laboratory for Complex Copper Lead Zinc Associated Metal Resources Comprehensive Utilization,Hunan Research Institute for Nonferrous Metals,Changsha 410100,Hunan,China)

The carrier flotation behavior and mechanism in fine scheelite (-19 μm)by using polystyrene as carrier particles was investigated.The results show that the polystyrene could improve the flotation effect on fine scheelite. The polystyrene carrier flotation can achieve highest fine scheelite recovery in alkaline solution environment by using sodium oleate as collecting agent When polystyrene with the particle size ranging from-100 μm to+50 μm were strongly stirred.The results of artificial mixed mineral separation tests indicate that scheelite and quartz could be separated from scheelite-quartz mixture through carrier flotation by using polystyrene.Unilaminar and multilayer hydrophobic absorption of fine scheelite on the polystyrene's surface was observed by using scanning electron microscope.The huge hydrophobic hydraulic function between fine scheelite and carrier particles was calculated and proved through interface interaction and EDLVO theory.

micro-fine scheelite;carrier flotation;polystyrene;EDLVO theory

TD952

A

10.3969/j.issn.1009－0622.2015.06.004

2015-10-21

科研院所專項(xiàng)基金（2010EG115069）

肖 駿（1987-），男，湖南衡陽(yáng)人，碩士，主要從事選礦試驗(yàn)研究工作。

陳代雄（1963-），男，湖南邵陽(yáng)人，博士，教授級(jí)高級(jí)工程師，主要從事選礦工藝及理論研究。