摘 要

作为目前细粒锡石浮选的常用捕收剂，羟肟酸类药剂的捕收性能及使用条件差异较大，主要研究了羟肟酸类药剂（辛基异羟肟酸、水杨羟肟酸、苯甲羟肟酸）作用下细粒锡石的浮选行为，以及不同金属离子（Pb² 、Ca² 、Mg² 、Fe³ 、Al³ ）对细粒锡石的浮选效果影响，并在此基础上对羟肟酸类药剂与锡石的作用机理进行研究。进行了单一羟肟酸药剂体系下对细粒锡石进行不同pH值和不同捕收剂用量的浮选试验。结果表明，辛基异羟肟酸在捕收剂用量为45mg/L时，锡石的浮选回收率最佳，为84.42%；水杨羟肟酸也是在用量为45mg/时回收率最佳，为73.5%；苯甲羟肟酸的浓度达到75mg/L后，其浮选锡石的回收率才70.79%。其中在pH值为9.0的时候，锡石浮选回收率最佳，为65.53%。在辛基异羟肟酸体系下进行了Pb² 、Ca² 、Mg² 、Fe³ 、Al³ 等金属离子对细粒锡石浮选的影响实验。结果表明，除了Pb² 对锡石的浮选有活化作用，当pH值为9时，添加Pb² 前后锡石的回收率同比上升了12.02%。其余四种金属离子对锡石的浮选都有抑制作用。最后，通过吸附量测试、红外光谱测试、Zeta电位测试、XPS测试及溶液化学计算等方法对药剂与锡石的作用机理进行探讨，结果表明辛基异羟肟酸在锡石表面以化学吸附为主，同时伴随一定的物理吸附，浮选过程起主导作用的是离子-分子缔合物，与浮选实验结果吻合。

关键字：羟肟酸、金属离子、细粒锡石、浮选

Abstract

As the commonly used collector for fine-grained cassiterite flotation, the capture performance and the conditions of use of hydroxamate drugs are quite different. In this paper, the hydroxime acids (octylhydroxamic acid, salicylhydroxamic acid ,benzohydroxamicacid) on the flotation efficiency of fine grained silica, and the effect of different metal ions (Pb² , Ca² , Mg² , Fe³ , Al³ ) on the flotation of fine grained silica was investigated. Hydroxamic acid agents and the mechanism of action of cassiterite. A single hydroxime acid system was used to carry out different flotation tests on the fine pH value and the amount of different collector. The results showed that the recovery rate of octylhydroxamic acid was 84.42% when the amount of collector was 45mg / L, and the recoveries were the best when the dosage was 45mg / L,73.5%; the concentration of benzoic hydroxamic acid reached 75mg / L, the recovery rate of floatation was only 70.79%. Which in the pH value of 9.0, the best recovery of cassiterite flotation, 65.53%. The effects of Pb² , Ca² , Mg² , Fe³ , Al³  and other metal ions on the flotation of fine silica were investigated under octylhydroxamic acid system. The results show that the recovery of Pb²  before and after addition of Pb²  is 12.02% higher than that of Pb² . The remaining four metal ions have an inhibitory effect on the flotation of cassiterite. Finally, the mechanism of action of the agent and cassiterite was studied by means of adsorption amount test, infrared spectroscopy test, Zeta potential test, XPS test and solution chemistry calculation. The results showed that octylhydroxamic acid was chemically adsorbed on the surface of silica Mainly accompanied by a certain physical adsorption, the flotation process plays a leading role in the ion - molecular association, consistent with the flotation results.

Keywords: hydroxyl oxime acid, metal ion,fine cassiterite，flotation

目 录

1.绪论 1

1.1锡矿物的资源概况 1

1.1.1锡的资源分布及现状 1

1.1.2锡的特点 1

1.1.3锡的性质及用途 2

1.2锡石的选矿工艺 3

1.2.1锡石重选 3

1.2.2锡石浮选 3

1.3研究目的及意义 4

1.4本文研究内容 5

2.试验研究方法 6

2.1试样来源 6

2.2实验药剂及设备 6

2.3研究方法 7

2.3.1锡石浮选实验 7

2.3.2吸附量的测定 8

2.3.3 Zeta电位测定 9

2.3.4红外光谱测试 9

2.3.5 XPS分析 9

3.细粒锡石的浮选行为研究 10

3.1单一捕收剂体系下锡石的浮选行为 10

3.1.1辛基异羟肟酸体系下锡石的浮选行为 10

3.1.2水杨羟肟酸体系下锡石的浮选行为 11

3.1.3苯甲羟肟酸体系下锡石的浮选行为 12

3.2辛基异羟肟酸体系下金属离子对锡石浮选影响 13

3.2.1.Ca² 对锡石的浮选影响 13

3.2.2.Mg² 对锡石的浮选影响 15

3.2.3.Fe³ 对锡石的浮选影响 16

3.2.4.Pb² 对锡石的浮选影响 17

3.2.5.Al³ 对锡石的浮选影响 18

3.3本章小结 19

4.锡石与药剂作用机理研究 21

4.1辛基异羟肟酸在锡石表面的吸附量测定 21

4.2红外光谱的测试分析 22

4.3辛基异羟肟酸与锡石作用的Zeta电位测试 26

4.4 XPS分析 26

4.5 辛基异羟肟酸的溶液化学性质 29

4.6本章小结 30

5.结论 32

参考文献 33

致谢 35

1.绪论

1.1锡矿物的资源概况

1.1.1锡的资源分布及现状

在锡矿资源的全球排行榜中，我国位居首位。但是我国土地广阔，锡资源没有集中在某片区域，在全国13个省均有大中型的锡资源矿床。主要集中在滇桂湘蒙粤赣等六个省份，此六省资源储量占我国资源总量的97.89% ^[1-3]。其中云南个旧被称为我国的“锡都”。在锡矿行业中，云南锡业集团（控股）有限责任公司不仅在我国最为出名，而且还是世界锡行业排名第一的锡生产、加工企业^[4、5]。

国外锡矿资源的分布相对而言就没有很广泛。即亚洲的东南部、南美洲的中部、澳洲、非洲和欧洲西部^[6]。根据全球上的资源储量分类，锡矿资源相对较少，又属于金属矿物，所以属于稀有金属类。锡石近十年的总产量为350万吨左右，每年的产量都处于平稳状态，只有经济危机那几年产量下降，勉强能跟得上社会发展的步伐。但是随着经济的发展，锡的需求量越来越大。

1.1.2锡的特点

在整个人类社会文明发展的过程中，正是因为有了金属及金属制品的出现，人类才能更好的生存，增大劳动生产率，更为快速的发展。如今金属在我们的身边也处处存在。尤其是在工业生产和军事活动方面，金属更为的重要。可以说金属在社会发展中扮演着重要的角色。所以五金行业迅速发展起来。锡是自然界分布较广泛的金属之一，也是大名鼎鼎的“五金”——金、银、铜、铁、锡之一。锡是人类最早发现和运用的金属之一，由于自然界很少有纯的锡存在，所以还是以合金的形式运用。很出名的青铜器就是锡和铜的合金^[7]。