黑钨矿是一种重要的稀有金属矿物,广泛应用于钢铁、电子、化工等领域。浮选是目前黑钨矿提取的主要方法之一,其核心在于使用特定的捕收剂对黑钨矿颗粒进行选择性吸附,并通过气泡带出水面,实现与脉石矿物的分离。捕收剂的选择对浮选效果至关重要,本文回顾了自20世纪70年代以来我国研究和开发的黑钨矿浮选捕收剂及其浮选性能,并展望了未来的发展方向。
在捕收剂的发展历程中,最初的油酸是一种有效的捕收剂,但由于其选择性不足、毒性较大以及用量过多等问题,促使国内的矿物工程研究者进行了大量的研究和开发。研究集中在捕收剂的选择性、捕收能力、以及对环境的影响等多方面,试图寻找更高效、低毒、用量少的新型捕收剂。
含氮化合物是研究较早的黑钨矿捕收剂之一,1980年就有研究者报导了烷基氨基乙酸类化合物在黑钨矿浮选中的应用,实验结果表明这类化合物能有效地将黑钨矿与石英分离。烷基氨基乙酸类化合物对黑钨矿有一定的捕收作用,但对萤石、黑钨矿和褐铁矿的捕收能力有所差异,以萤石最强。A-2(磺丁二酚胺酸四钠盐)也被用作捕收剂,结果显示其对含钨锡精矿浮选具有良好的应用潜力。
在1985年,研究者开始尝试使用辛基经厉酸或α-亚硝基-β-萘酚作为捕收剂。由于其具有特殊的化学结构,它们对黑钨矿同样表现出较好的捕收效果。正十六胺乙酸也是较早研究的黑钨矿捕收剂之一,通过与石英的浮选对比实验,确定了其对石英的捕收作用很弱,而对黑钨矿具有较强的捕收能力。
含磷化合物的捕收剂同样受到研究者的关注,如苯乙烯磷酸和浮锡灵。苯乙烯磷酸的研究始于1976年,通过详细的研究确定了影响其浮选效果的多种因素,并提出了适当的选别流程。浮锡灵作为一种新型的烷基亚氨基二次甲基磷酸类化合物,其在较宽的PH范围内均表现出良好的捕收性能,尤其在用量上相比传统的捕收剂有所减少。
含砷化合物的捕收剂中,混合甲苯肿酸是成功应用的一个例子。1972年由长沙矿冶研究院引进并合成,能够有效应用于黑钨矿的浮选作业中。
黑钨矿浮选捕收剂的发展经历了从单一到多种类、从低效到高效、从高毒到低毒的演变过程。目前,研究者通过不断优化捕收剂的化学结构、工艺流程以及实验条件,不断推动黑钨矿捕收剂向更加高效、环保的方向发展。未来的研究将更加注重捕收剂的环保性能和经济效益,同时也在寻求通过化学改性、生物技术等新型方法来进一步提升捕收剂的性能,以适应日益严格的环境保护要求和资源高效利用的需要。