大家都知道,对于黑钨矿来说,最有效的捕收是剂胂酸。简单论,其作用机理是胂酸与黑钨矿表面羟基化的Fe2+和Mn2+离子相互反应后生成水分子,在黑钨矿表面形成一层比较固着的胂酸盐,如果在苄基胂酸中混合使用一定比例的丁黄药,那么不仅浮选效果佳,而且还能减少胂酸的使用量。
具体说起来,苄基胂酸与黑钨矿之间是通过化学吸附和化学反应形成盐作用。苄基胂酸在酸性环境里通常以H2B2-的形式存在,在碱性环境里则以B2-的形式存在。在pH 4~9范围内,节基肿酸以HB-形式存在,在pH 4~9时上浮性最好。此时苄基胂酸与黑钨矿发生反应的形式是HB-。
那么,HB-产生化学吸附的化学原理是什么?
首先,第一种解释就是分子轨道理论。这是立足于分子轨道的一种化学理论,因为黑钨矿粒表面的HB-通过与Fe2+、Mn2+发生作用后会形成一定的分子轨道。
将Fe2+的d电子和O2-的p电子(在HB-中)填充到分子轨道中,会发现,Fe2+的大部分d电子和O2-的p电子(在B-中)在填充成键轨道中后,整个系统成为一个整体。但能量大大降低,稳定性有所提高。根据相同原理,Mn2+和HB-之间相互作用的分子轨道图运行也遵循相似规律。由此断定,HB-和黑钨矿颗粒的作用主要是生成酸式盐。
第二种解释就是软硬酸碱化学原理。
根据软硬酸碱规则,Mn2+和Fe2+是硬酸,HB-是硬碱。依据硬亲硬、软亲软的基本规则,可以确认,HB-与黑钨矿粒的作用机理是,通过化学反应置换水合离子中的水分子,产生的络离子大大增加了其自身结构的稳定性,进而提高了黑钨矿粒表面的疏水性。
以实践为例,云南某钨矿主要以黑钨矿为主要矿物,脉石成分多为石英,含WO30.38%,通过磁-浮选矿工艺,采用SQC-4-1800型湿式强磁选机进行预富集后,再磁选精矿加入苄基胂酸进行捕收,结果得到了含WO347.8%,WO3作业回收率高达72.8%的黑钨精矿。由此可见,苄基胂酸如果用得好,用得巧,那么工业价值是不可限量的。
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