磷石膏反浮選脫色捕收劑的原理和作用有哪些功能

磷石膏反浮選脫色捕收劑的原理和作用有哪些功能

　　磷石膏反浮選脫色捕收劑通過選擇性吸附雜質(zhì)、改變其表面親疏水性，并結(jié)合氣泡攜帶實現(xiàn)雜質(zhì)與磷石膏的高效分離，其核心功能可歸納為以下方面：

　　一、核心作用原理

　　選擇性吸附與表面改性

　　分子結(jié)構(gòu)特性：捕收劑分子（如環(huán)烷酸皂、離子液體MY、十四烷基三甲基氯化銨等）通過極性基團（如羧酸基團、季銨鹽基團）吸附在雜質(zhì)表面（如SiO?、有機物、Fe?O?等），非極性基團（如環(huán)烷基、長鏈烷基）使雜質(zhì)表面疏水化。

　　化學(xué)吸附示例：離子液體MY與石英表面發(fā)生化學(xué)吸附，使石英表面電位正移（最大達51.49 mV），而與石膏作用微弱，實現(xiàn)選擇性分離。

　　物理吸附示例：十四烷基三甲基氯化銨通過氫鍵和靜電作用吸附在SiO?表面，增強其疏水性。

　　氣泡攜帶與浮選分離

　　起泡劑協(xié)同作用：起泡劑（如MIBC）產(chǎn)生穩(wěn)定泡沫，疏水化的雜質(zhì)顆粒附著在氣泡上浮至礦漿表面，形成泡沫層被刮出，而親水性的磷石膏顆粒留在礦漿中。

　　泡沫穩(wěn)定性優(yōu)化：FG系列脫色劑起泡性良好，尾礦泡沫較脆，利于管道輸送，減少藥劑殘留對后續(xù)工藝的影響。

　　二、核心功能

　　高效脫除雜質(zhì)

　　有機物脫除：通過捕收劑吸附和氣泡攜帶，可脫除磷石膏中的油質(zhì)有機雜質(zhì)，避免其對硬化體二水石膏晶體的削弱作用，增加膠結(jié)料強度。例如，采用柴油、環(huán)烷酸皂、MIBC復(fù)配藥劑，可將磷石膏中的有機質(zhì)礦漿分離，白度從22.16%提升至34.05%。

　　硅質(zhì)雜質(zhì)脫除：針對高硅磷石膏（如SiO?含量8-10%），采用石灰作為pH調(diào)整劑、混合胺為捕收劑的反浮選法，可將SiO?脫出率達80%，得到含SiO?僅2%的磷石膏。十四烷基三甲基氯化銨通過物理吸附和氫鍵作用吸附在SiO?表面，實現(xiàn)脫硅，SiO?脫除率可達78.57%。

　　鐵質(zhì)雜質(zhì)脫除：通過反浮選-磁選聯(lián)合工藝，可脫除磷石膏中的弱磁性黑色顆粒（如黑云母、鐵橄欖石），提升白度。例如，采用高梯度磁選機（磁場強度1.1-1.8 T）可將鐵質(zhì)雜質(zhì)脫除，磷石膏白度從34.0%提升至68.7%。

　　提升磷石膏品質(zhì)

　　白度提升：通過脫色處理，磷石膏白度可從20%左右提升至60%以上。例如，采用離子液體MY為捕收劑，磷石膏白度可從32.59%提升至63.74%；通過磨礦行為研究，磷石膏細度為-74 μm占95%以上時，白度接近最大值，磷石膏精礦產(chǎn)品白度可從34.05%提升至55.68%。

　　純度提高：CaSO?·2H?O含量可從88.7%提升至94.7%以上，達到GB/T 23456—2018《磷石膏》中建材石膏一級品標(biāo)準(zhǔn)。例如，采用PG-1捕收劑進行共反浮選，磷石膏精礦中CaSO?·2H?O品位可達93.35%，回收率96.94%。

　　有害物質(zhì)控制：水溶性五氧化二磷（P?O?）含量可降至0.20wt%以下，水溶性氟離子（F?）含量可降至0.10wt%以下，減少環(huán)境污染風(fēng)險。例如，通過石灰中和沉降和旋流分級，可將磷石膏中的水溶性磷、氟轉(zhuǎn)化為難溶性物質(zhì)（如磷酸鈣、氟化鈣），并通過旋流分級實現(xiàn)分離。

　　工藝適配性與經(jīng)濟性

　　與石灰中和聯(lián)用：通過調(diào)節(jié)礦漿pH至11以上，可將水溶性磷、氟轉(zhuǎn)化為難溶性物質(zhì)，再通過旋流分級實現(xiàn)分離。例如，采用柴油、環(huán)烷酸皂、MIBC復(fù)配藥劑，結(jié)合石灰中和沉降，可將磷石膏中的水溶性P?O?含量降至0.20wt%以下，F(xiàn)?含量降至0.10wt%以下。

　　與磁選工藝聯(lián)用：可進一步脫除磷石膏中的弱磁性雜質(zhì)（如黑云母、鐵橄欖石），提升白度和純度。例如，采用反浮選-磁選聯(lián)合工藝，磷石膏精礦產(chǎn)率92.2%，白度68.7%，二水硫酸鈣含量94.7%。

　　與煅燒工藝聯(lián)用：可制備α-半水石膏粉，用于高端建材領(lǐng)域。例如，采用PG-1捕收劑進行共反浮選，磷石膏精礦中殘余的胺類可作為石膏水熱法制取α-半水石膏粉的媒晶劑，提升產(chǎn)品性能。

　　環(huán)保與可持續(xù)性

　　綠色藥劑開發(fā)：部分藥劑（如離子液體MY）可生物降解，符合環(huán)保要求。例如，離子液體MY與石英作用后表面電位正移最大可達51.49 mV，而與石膏作用后表面電位僅略微增加，實現(xiàn)選擇性吸附，減少藥劑殘留。

　　廢料資源化：部分捕收劑原料為工業(yè)廢料，降低處理成本。例如，采用柴油、環(huán)烷酸皂、MIBC復(fù)配藥劑，其中柴油、環(huán)烷酸皂、MIBC的比例為1:7:2，藥劑用量少，處理成本低。