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中国稀土学报2025年第01期:方解石上清液对氟碳铈矿表面化学的作用机理:以氟碳铈矿浮选为例

来源:期刊VIP网 时间:


作者:刘荣祥;杨占峰;李解;李强;李计川;

单位:内蒙古科技大学矿业与煤炭学院;包头稀土研究院;内蒙古科技大学稀土产业学院;

摘要:研究了方解石上清液对氟碳铈矿表面化学的影响。通过Zeta电位测量,并辅以浮选试验,在上清液存在和不存在的情况下,使用辛基异羟肟酸、双膦酸、复合捕收剂作为捕收剂浮选氟碳铈矿。结果表明,上清液中处理氟碳铈矿,通过三种捕收剂浮选,得到不同的浮选效果,其中复合捕收剂最好回收率达到95.3%。Zeta电位测量表明,上清液中Ca~(2+)对氟碳铈矿表面电性的影响在碱性溶液中更为明显,其中在复合捕收剂中氟碳铈矿的表面电位负移最小,IEP向右移动到8.8处,方解石上清液中的Ca(OH)+容易被氟碳铈矿表面吸附。FTIR结果表明:氟碳铈矿在方解石上清液中更容易吸附复合捕收剂,其原因是方解石上清液中CaOH~+活化氟碳铈矿表面活性位点的作用,氟碳铈矿表面活性位点与捕收剂容易结合并形成金属螯合物。XPS分析表明,方解石上清液中复合捕收剂处理的氟碳铈矿全谱中出现了新峰N 1s, P 2p,Ca2p,说明吸附了复合捕收剂中的N,P和Ca元素;其中吸附的Ca可能是氟碳铈矿表面吸附了方解石上清液中的Ca(OH)~+。复合捕收剂在Ca(OH)~+与氟碳铈矿的作用下形成金属螯合物,其吸附结构可能是R-NH-O-Ca-CeCO_3F和R-P-O-Ca-CeCO_3F。这些发现证实,有效的稀土矿物浮选分离并不仅仅依赖捕收剂-矿物相互作用的强度,而在很大程度上依赖于浮选溶液的化学性质。

关键词:氟碳铈矿;;方解石上清液;;表面化学;;复合捕收剂;;稀土

基金资助:国家重点研发计划(2020YFC1909101);; 内蒙古自治区科技计划项目(2021GG0438);; 内蒙古自然科学基金项目(2020MS05048)资助