磷石膏反浮選脫色捕收劑的原理和作用

磷石膏反浮選脫色捕收劑的原理和作用

　　磷石膏反浮選脫色捕收劑的原理基于化學(xué)吸附、表面性質(zhì)調(diào)控和氣泡浮選，其作用在于選擇性吸附雜質(zhì)、提升磷石膏白度與純度，并優(yōu)化工藝效率。以下是具體分析：

　　一、核心原理

　　化學(xué)吸附：選擇性捕捉雜質(zhì)

　　磷石膏中的著色物質(zhì)主要由黃鐵礦（FeS?）與有機(jī)質(zhì)復(fù)合體構(gòu)成。捕收劑（如異丙基黃藥、十四烷基三甲基氯化銨）通過(guò)化學(xué)吸附作用，優(yōu)先結(jié)合在雜質(zhì)表面：

　　黃鐵礦吸附：黃藥分子中的硫原子與FeS?表面的鐵離子形成化學(xué)鍵，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定吸附。

　　有機(jī)質(zhì)協(xié)同吸附：捕收劑的非極性基團(tuán)（如烴鏈）與有機(jī)質(zhì)中的疏水結(jié)構(gòu)相互作用，增強(qiáng)吸附效果。

　　硅質(zhì)吸附：在脫硅工藝中，陽(yáng)離子捕收劑（如十四烷基三甲基氯化銨）通過(guò)物理吸附和氫鍵作用吸附在SiO?表面，實(shí)現(xiàn)磷石膏的脫硅。

　　表面性質(zhì)調(diào)控：從親水到疏水的轉(zhuǎn)變

　　磷石膏本身具有親水性，難以被氣泡捕獲。捕收劑通過(guò)以下機(jī)制改變其表面性質(zhì)：

　　雜質(zhì)疏水化：吸附捕收劑后，雜質(zhì)表面由親水變?yōu)槭杷妆粴馀蒺じ健?/p>

　　磷石膏表面保護(hù)：部分捕收劑（如環(huán)烷酸皂）選擇性吸附在磷石膏表面，形成薄層，防止其被氣泡誤捕，同時(shí)減少礦泥污染。

　　氣泡浮選：雜質(zhì)與磷石膏的物理分離

　　在浮選機(jī)中，通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)分離：

　　氣泡生成：起泡劑（如仲辛醇、MIBC）降低水的表面張力，形成穩(wěn)定氣泡群。

　　雜質(zhì)黏附：疏水化的雜質(zhì)與氣泡碰撞后，通過(guò)范德華力或化學(xué)鍵合黏附在氣泡表面。

　　上浮分離：氣泡攜帶雜質(zhì)上升至礦漿表面，形成泡沫層并排出；磷石膏因親水性沉入槽底，實(shí)現(xiàn)固液分離。

　　二、關(guān)鍵作用

　　選擇性吸附雜質(zhì)，提升白度與純度

　　脫色效果：通過(guò)化學(xué)吸附去除黃鐵礦、有機(jī)質(zhì)等著色物質(zhì)，磷石膏白度顯著提升。例如，某專利技術(shù)通過(guò)反浮選脫色，使磷石膏白度從20%提升至36.7%；復(fù)配捕收劑（如柴油、環(huán)烷酸皂、起泡劑）可進(jìn)一步提升白度至70%以上。

　　脫硅效果：陽(yáng)離子捕收劑（如十四烷基三甲基氯化銨）可脫除磷石膏中78.57%的SiO?，降低雜質(zhì)含量，提升磷石膏純度。

　　優(yōu)化工藝效率，降低成本

　　藥劑復(fù)配增效：復(fù)配捕收劑（如柴油、環(huán)烷酸皂、起泡劑按1:7:2比例）通過(guò)協(xié)同作用，減少藥劑用量，降低處理成本。例如，某工藝中復(fù)配捕收劑用量為0.3-0.6kg/t原礦，較傳統(tǒng)方法減少30%以上。

　　工藝簡(jiǎn)化：反浮選可同步脫除有機(jī)質(zhì)、硅質(zhì)及水溶性雜質(zhì)（如磷、氟），減少后續(xù)處理步驟。例如，某工藝通過(guò)反浮選結(jié)合化學(xué)沉淀法，直接得到滿足標(biāo)準(zhǔn)的磷石膏產(chǎn)品。

　　環(huán)保與資源化利用

　　減少?gòu)U棄物排放：反浮選可回收磷石膏中90%以上的固體物質(zhì)，尾礦中磷含量降低，減少有害物質(zhì)排放。

　　促進(jìn)資源循環(huán)：高純度磷石膏可用于建材、化工等領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)資源化利用。例如，處理后的磷石膏CaSO?·2H?O含量≥90wt%，滿足建筑材料標(biāo)準(zhǔn)。