磷石膏反浮选脱色捕收剂的原理有哪些应用范围
磷石膏反浮选脱色捕收剂的原理主要应用于磷石膏提纯、硅杂质脱除、有机质去除、多杂质协同分离及资源化利用预处理等场景,其核心是通过选择性吸附和疏水性调控实现杂质与石膏的高效分离。以下是具体应用范围及分析:
一、磷石膏提纯与增白
应用场景:磷石膏中常含有硅杂质、有机质、可溶性氟等多种杂质,这些杂质会降低磷石膏的白度和纯度,影响其作为建筑材料的性能。通过反浮选脱色捕收剂,可以有效地去除这些杂质,提高磷石膏的白度和纯度。
具体案例:有研究采用复配捕收剂(柴油、环烷酸皂、起泡剂)对磷石膏进行反浮选脱色,通过调节矿浆pH至11以上,使可溶性磷、氟转化为难溶性物质,再通过旋流分级实现杂质与石膏的分离。最终得到的磷石膏中CaSO₄·2H₂O含量≥90wt%,白度显著提升。
二、硅杂质脱除
应用场景:高硅型磷石膏中硅杂质的脱除是磷石膏资源化利用的关键。传统阳离子捕收剂对硅杂质的脱除效果不理想,而新型捕收剂如离子液体或特异性官能团改性的季铵盐捕收剂,通过氢键和静电作用选择性吸附在石英表面,实现磷石膏的高效脱硅。
具体案例:有研究选用两种离子液体作为脱硅捕收剂,在矿浆pH值为7的条件下,通过一次反浮选工艺流程,实现了磷石膏中硅杂质的高效脱除,得到的浮选精矿中CaSO₄·2H₂O品位为93.35%,回收率96.94%。
三、有机质去除
应用场景:磷石膏中的有机质会削弱硬化体二水石膏晶体的强度,影响其作为建筑材料的性能。通过反浮选脱色捕收剂,可以有效地去除磷石膏中的有机质,提高其胶结料强度。
具体案例:有研究采用十四烷基三甲基氯化铵作为捕收剂,通过物理吸附和氢键吸附形式吸附在SiO₂表面,实现磷石膏的脱硅和有机质去除。在矿浆pH为7的条件下,一次反浮选所得磷石膏精矿白度达到34.05%,纯度92.17%。
四、多杂质协同脱除
应用场景:磷石膏中常含有多种杂质,如硅杂质、有机质、可溶性氟、铁杂质等。通过复配捕收剂或联合工艺,可以实现多种杂质的协同脱除,提高磷石膏的纯度和白度。
具体案例:有研究采用磷石膏反浮选-磁选联合除杂增白工艺,通过浮选药剂去除有机质、黄铁矿和石英等杂质,再通过磁选法脱除残留的弱磁性黑色颗粒(如黑云母、铁橄榄石),最终得到的磷石膏精矿白度达到68.7%,二水硫酸钙含量为94.7%。
五、资源化利用预处理
应用场景:磷石膏的大量堆存不仅占用土地,还可能造成环境污染和资源浪费。通过反浮选脱色捕收剂对磷石膏进行预处理,可以提高其纯度和白度,为磷石膏的多路径规模化利用提供合格原料。
具体案例:有研究采用环烷酸咪唑啉衍生物、矿物油和醚醇复配的捕收剂对磷石膏废渣进行反浮选脱碳脱硅,在强酸性环境下实现了经济高效的磷石膏混浮除硅碳工艺,提高了磷石膏的品位和白度,同时保证了较高的磷石膏回收率。