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自然資源部中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局成都礦產(chǎn)綜合利用研究所承擔(dān)的橄輝巖型鈦鐵礦物浮選分離基礎(chǔ)研究工作屬于國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目，工作周期為2016～2018年度。

該項(xiàng)目主要任務(wù)是：針對(duì)橄輝巖型鈦鐵礦礦物晶體結(jié)構(gòu)復(fù)雜、表面性質(zhì)相似、與浮選藥劑作用選擇性差的特點(diǎn)，擬以鈦鐵礦、橄欖石、鈦輝石礦物為研究對(duì)象，根據(jù)價(jià)鍵理論、晶體場(chǎng)理論、量子化學(xué)和浮選理論等基礎(chǔ)理論知識(shí)，研究礦物晶體結(jié)構(gòu)、表面特性與浮選行為的關(guān)系；根據(jù)分子軌道理論，協(xié)同組合化學(xué)、浮選藥劑分子設(shè)計(jì)理論，進(jìn)行浮選劑極性基及烴鏈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，組裝設(shè)計(jì)出新型高效環(huán)保浮選藥劑。

另外，該項(xiàng)目還要根據(jù)配位化學(xué)、浮選溶液化學(xué)、礦物-溶液-平衡理論和浮選理論，通過(guò)紅外光譜、XPS、動(dòng)電位測(cè)試、反相高效液相色譜法以及分子動(dòng)力學(xué)模擬等手段，研究礦物溶解平衡、浮選劑的溶液化學(xué)、復(fù)雜界面相互作用和機(jī)理以及組合用藥規(guī)律，形成橄輝巖型鈦鐵礦物浮選體系界面調(diào)控機(jī)制，為橄輝巖型鈦鐵礦的高效浮選分離提供理論基礎(chǔ)；再結(jié)合浮選實(shí)踐，最終形成橄輝巖型鈦鐵礦資源的界面化學(xué)調(diào)控——選擇性分離的理論體系。

該所針對(duì)以上研究任務(wù)開(kāi)展了基礎(chǔ)理論研究，系統(tǒng)研究了組合浮選藥劑在鈦鐵礦-橄欖石-鈦輝石復(fù)雜礦物浮選體系中的作用機(jī)理，揭示出此類難選鈦鐵礦物浮選體系中浮選藥劑使用規(guī)律。

在技術(shù)研究方面利用螯合捕收劑、陽(yáng)離子表面活性劑與油酸鈉組合使用可以產(chǎn)生協(xié)同作用，可提高藥劑對(duì)鈦鐵礦的捕收能力，有利于改善礦物的浮選效果。

據(jù)了解，與單獨(dú)用油酸鈉作捕收劑相比，油酸鈉與苯甲羥肟酸、油酸鈉與苯乙烯膦酸、油酸鈉與DDA的組合捕收劑對(duì)人工混合礦進(jìn)行浮選，能把TiO2的品位和回收率分別提高4.19、5.42、2.58和3.06、1.57、5.39個(gè)百分點(diǎn)，這說(shuō)明組合捕收劑有利于強(qiáng)化橄輝巖型鈦鐵礦物浮選分離過(guò)程。

HEDP與水玻璃的組合抑制劑對(duì)鈦鐵礦和橄欖石的浮選能起到選擇性分離的效果。在研究中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)采用HEDP與水玻璃組合作為抑制劑、油酸鈉與苯甲羥肟酸組合作為捕收劑，浮選分離出人工混合、鈦精礦，分選指標(biāo)良好。該項(xiàng)技術(shù)說(shuō)明在采用組合捕收劑和組合抑制劑的情況下，窄粒級(jí)的礦物分布有利于強(qiáng)化對(duì)人工混合礦的浮選分離。

通過(guò)動(dòng)電位測(cè)試、溶解性檢測(cè)以及單礦物浮選試驗(yàn)研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在橄輝巖鈦鐵礦物體系中，鈦鐵礦與橄欖石和鈦輝石礦物表面均分布有多種金屬陽(yáng)離子，這是與捕收劑作用的活性質(zhì)點(diǎn)，導(dǎo)致藥劑作用選擇性差，充分揭示出橄輝巖型鈦鐵礦物浮選分離的難點(diǎn)所在。

該所依托本次研究項(xiàng)目，獲得國(guó)家專利2項(xiàng)，使用新型專利1項(xiàng)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文3篇，其中國(guó)際核心SCI檢索論文2篇，中文核心論文1篇。□