摘 要

微细粒矿物颗粒在浮选过程中由于矿粒细，造成泡沫稳定性强，造成脉石矿物易被夹带，恶化浮选。因此本文研究的目的是确定一个切实可行的解决方案，以减轻微细粒矿物颗粒在浮选过程中泡沫过稳定的问题，论文在研究矿物颗粒界面性质的基础上对泡沫的稳定性进行了针对性的研究。

论文主要研究了捕收剂的用量、煤油与硅油的用量对22g白云母(-38 10)和3g石英(-38 10)的浮选指标和泡沫稳定性的影响，通过对比，研究出在保证不影响浮选效果的基础上，能降低泡沫稳定性及脉石矿物的夹带率最适合的药剂制度。

研究结果表明：

(1) 降低捕收剂或煤油(硅油)的用量，其对应的精矿累积产率、累积回收率和累积水回收率提高，而精矿品位却降低，由此可见，降低捕收剂或煤油(硅油)的用量能在一定程度上降低泡沫的稳定性，并降低脉石矿物的夹带率，且通过综合考虑分析后得最优浮选条件为：椰油胺用量为350g/t，煤油或硅油用量为700g/t；

(2) 通过采用煤油与硅油在各自最优实验条件下进行对比实验，可得硅油各项浮选指标均优于煤油，在350g/t椰油胺用量条件下，硅油得到的精矿品位比煤油高1.6个百分点，回收率也比煤油高，且累积水回收率比煤油高2.1个百分点，表明硅油具有更良好的浮选性能。且硅油比煤油更能降低泡沫的稳定性，降低脉石矿物的夹带率，提高精矿品位；

(3) 硅油MHX-1107、硅油信越KF-96-350CS和硅油聚二甲基硅氧烷三种浮选药剂在最佳药剂制度下进行对比试验，试验结果显示同一回收率时，硅油MHX-1107对应的品位最高，且硅油(MHX-1107)对应的累积水回收率最低，由此可见硅油(MHX-1107)不仅能保证较好的浮选效果，还更能降低泡沫的稳定性，降低脉石矿物的夹带率。

关键词：泡沫稳定性；界面性质；捕收剂；煤油；硅油

Abstract

Fine particle mineral particles make the flotation deterioration in flotation process because the fine mineral particles result in strong foam stability, resulting and the gangue minerals are easy to be entrained. So in this paper, the objective is to determine a feasible solution, to reduce the foam stability of minor fine mineral particles in the flotation process in , the on the interfacial properties of mineral particles based on foam stability were for research.

The paper mainly studies the effect of the collecting agent ,kerosene or silicone oil on the flotation indexes and foam stability. by contrast, promise a most suitable reagent system that can reduce the rate of entrainment of foam stability and gangue minerals as well as no influence to the flotation effect.

The results of the study show that:

(1) When we reduce the amount of the catch agent or kerosene (silicone oil) , that the concentrate of corresponding cumulative yield, cumulative recovery rate and cumulative water recovery rate is increased, while the concentrate grade is decreased. Thus, reducing collecting agent or kerosene (silicone oil) the amount can reduce the foam stability in a certain extent, and reduce the rate of entrainment of gangue minerals. Considering the analysis after optimal flotation condition: coconut amine content 350g/t, silicone oil or kerosene dosage for 700g/t;

(2) Comparativing experients that are carried out in their respective optimal experimental conditions by the use of kerosene and silicone oil, silicone oil the flotation indexes were superior to kerosene, in 350g/t coconut amine content conditions. Silicone oil concentrate grade is higher than that of kerosene high 1.6 percentage points, recovery rate is also higher than that of kerosene, and accumulative water recovery rate is higher than that of kerosene high 2.1 percentage points, indicating that silicone oil has better flotation performance. And silicone oil not only reduce more of the foam stability, but also reduce the entrainment rate of gangue minerals, to improve the grade of concentrate;

(3)Comparativing the tests of Silicone oil MHX-1107, silicone oil Shin Etsu KF-96-350CS silicone oil and poly dimethylsiloxane three kinds of flotation reagents in the best reagent system. Test results show that the silicone oil MHX-1107 corresponds to the highest gradewith in a recovery rate , and the silicone oil (MHX-1107) corresponding to the tired water recovery rate is the lowest, thus we can see silicone oil (MHX-1107) not only can ensure a better flotation effect, but also reduce the foam stability and reduce the entrainment rate of gangue minerals.

Key Words:Foam stability;Interface properties;Collector;Kerosene; Silicone oil

目录

摘要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 研究背景和意义 1

1.2 泡沫性质 1

1.3 矿物颗粒稳定泡沫的机理 2

1.4泡沫稳定性的影响因素 2

1.4.1矿物颗粒的疏水性 2

1.4.2矿物颗粒的大小形状 2

1.6泡沫稳定性的评价方法 3

1.7泡沫的用途和危害 3

1.7.1泡沫的用途 3

1.7.2泡沫的危害 4

1.8研究浮选过程的泡沫夹带 5

1.9研究目标、内容、方法和技术路线 5

1.9.1研究目标 5

1.9.2主要研究内容 5

1.8.3主要研究方法 6

第2章 矿样、试剂、仪器、实验方法 7

2.1 实验主要使用仪器和使用药品 7

2.1.1 主要使用的仪器和设备 7

2.1.2主要使用的药剂 7

2.2 试样 8

2.2.1 白云母纯矿物 8

2.2.2 石英纯矿物 9

2.3 实验方法 10

2.3.1浮选实验 10

2.3.2样品的检测分析 11

第3章 基于矿物颗粒界面性质与泡沫稳定性的研究 13

3.1捕收剂椰油胺用量对泡沫稳定性的影响 13

3.2煤油用量对泡沫稳定性的影响 16

3.3对比煤油与硅油对泡沫稳定性的影响 19

3.4硅油用量对泡沫稳定性的影响 21

3.5硅油种类对泡沫稳定性的影响 23

第4章 结论 27

致谢 28

参考文献 30

第1章 绪论

1.1 研究背景和意义

我国矿产资源总的特征：一是贫，二是细，三是杂^[1]，现如今，我国已进入了低品位低回收率的难选矿时代。我国大部分低品位矿难选矿具有一个共同的特征，就是各组分以细粒甚至微细粒状态嵌布共生，在分选过程中一般需要细磨才能单体解离。但通过细磨的矿粒较细，在浮选过程中造成泡沫稳定性强，造成脉石矿物易被夹带，使精矿品位和回收率降低，这就恶化了浮选效果。因此研究泡沫稳定性对提高浮选效果和提高矿产资源回收率具有重大的指导意义。

泡沫稳定性与矿物颗粒界面性质相关，因此，研究矿物颗粒的界面性质对泡沫稳定性的影响行为及调控具有重要的工业意义。同时深入研究泡沫稳定性的测量方法和适用领域，研究影响泡沫稳定性的影响因素，寻找在技术经济上合理的选矿工艺指标，不但可以降低矿物颗粒的损失，提高矿产资源的回收率，降低矿山企业的成本投资，也是当前我国开发低品位的矿产资源和尾矿综合回收利用的迫切需要^[2]。

1.2 泡沫性质

泡沫为气体分散在液体当中形成的分散体系^[3]。泡沫分散体系之中具有较大的表面面积和较高的表面能量，其具有可以减少表面面积，使其能量降到最低^[3]。泡沫液膜的自身的性质是决定泡沫各种性质的根据。如图1.1所示，可以看到有三个气泡的液膜分界平面图。当在水之中加入一定的表面活性剂然后再进行通气的时候，起泡剂就会吸附在气体和液体表面上并且跟随着气泡的上浮而上浮。在上浮的过程当中，A这一部分的液体因为受到重力的作用和气泡间相互挤压的压力而向B部分进行流动，使液膜逐渐变薄，由于受到阻力的作用，液膜达到一定厚度之后便可达到平衡状态，便形成稳定的泡沫，这时候A和B之间的曲面压力差为最小，而液膜的夹角为120°^[4]，这个夹边便称为泡沫的Plateau边界结构。

1. Plateau边界

1.3 矿物颗粒稳定泡沫的机理

矿物颗粒稳定泡沫的原理在逐渐变得成熟，矿物颗粒稳定泡沫的机理主要包含以下三个方面：(1)矿物颗粒在气体与液体界面之间形成吸附薄膜，这便会在一定程度上提高泡沫的集中作用和歧化作用^[5]；(2)层状的结构会在矿物颗粒气泡间的薄液膜之中产生，这会在一定程度上加大泡沫排出液体的稳定性，而且也会加大最大的毛细管压力，从而提高气泡的聚并稳定性^[5]；(3)气泡与气泡颗粒间的桥连作用^[6]，也会在一定程度上提高泡沫的稳定性^[6]。

1.4泡沫稳定性的影响因素

由液态泡沫动力学机制可以了解到，只要是能够减慢或增快泡沫的排出液的速度、降低或增高液膜稳定性的方法，均可以提高或降低泡沫的稳定性^[9]。例如，通过加入一定量的表面活性剂以改变液相的表面张力；再如加入水溶性聚合物以改变液相的黏度，减缓排液的速度^[9]；或通过疏水性的颗粒在气液界面的粘附作用从而提高液膜的机械强度等。对矿物浮选体系而言，非亲水性颗粒的依附、微细颗粒的非选择性夹带、气泡装甲作用等都在一定程度上使浮选稳定性增强^10]。