金属矿山 ›› 2021, Vol. 50 ›› Issue (06): 15-25.
汪 聪1，2 邓建1，2，3 王建军1，2 孙磊1，2 孙伟1，2 肖庆飞4 曹亦俊5 高志勇1，2
摘要： 白钨矿是国家战略性矿产资源。浮选是基于不同矿物表面物理化学性质的差异实现不同矿物之间彼此分离的方法，也是目前高效处理利用白钨矿的最主要方法。基于白钨矿的晶体（表面）结构，研究并总结了表面断裂键性质、解理及暴露面性质、表面（自由）能、润湿性、表面电性、吸附性等白钨矿的表面物理化学性质及其各向异性，归纳了晶体结构特征与表面性质之间的关系，分析了不同表面性质之间的关联，解释了白钨矿的分选原理。研究发现，表面断裂键密度（Db）和表面能存在正相关性，（112）、（001）和（101）面是白钨矿最主要的暴露面，具有较小的Db和表面能，其Db大小关系为：（101）面>（112）面>（001）面，所以自然条件下（112）面和（001）面为主要解理和暴露面，（101）面则需要较大外力才能解理。Db越大，矿物亲水性越强，（112）面亲水性比（001）面更强。表面活性氧和钙质点及其断裂键差异可解释表面电性及吸附性的各向异性。表面Ca质点断裂键数多，反应活性高，与药剂结合能高且构型稳定，（001）面具有更高活性氧原子密度，可能通过氢键作用结合更多的OH-，导致更高的负表面电势。通过优化磨矿过程中的影响参数，可调控颗粒的高活性晶面暴露情况及颗粒形貌，暴露高活性的（101）面和（112）面，减少（001）面的暴露比例，强化白钨矿的浮选行为。研究结果对于强化白钨矿的浮选分离回收具有重要的指导价值。
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