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白钨矿与含钙脉石具有相似的溶解特性和表面结构,给浮选分离造成困难。探明含钙矿物在调整剂中的溶解行为及捕收剂与矿物作用特性,对于遴选浮选药剂及开发新工艺具有重要指导意义。本文通过化学沉淀法合成白钨矿及Pb2+包覆的白钨矿、萤石及Pb2+包覆的萤石、方解石及Pb2+包覆的方解石,放大了Pb2+的作用效果,研究了矿物在NaOH,Na2CO3,Na2SiO3,Na2CO3+Na2SiO3调整剂溶液中的溶解特性,超声波物理场对矿物溶解特性及结构的影响;探究了矿物在不同调整剂中的溶解微量热动力学,查明了油酸钠和水杨羟肟酸与矿物表面作用的微量热动力学,考察了Pb2+对矿物溶解行为的影响及活化的作用机制。结论如下:(1)白钨矿、萤石、方解石溶解的Ca2+随着pH的增加而下降,白钨矿、萤石溶解的WO42-和F-随着pH的增加而增加。在Na2SiO3溶液中,Pb2+能促进白钨矿和方解石表面更多的Ca2+溶解至溶液中。Pb2+对白钨矿表面Ca2+溶解效果远大于对方解石表面Ca2+溶解效果。Pb2+促进了萤石中F-的溶解,但抑制了Ca2+溶解;在碱性条件下,萤石表面的定位离子F-浓度增加,不利于阴离子捕收剂在矿物表面作用;Pb2+的加入能增强药剂选择性,从而实现白钨矿、萤石、方解石的高效分离。超声波的空化效应有助于矿物的溶解,当超声功率≥600W时,白钨矿、方解石、萤石溶解的离子浓度均能达到最大值。超声波的空化效应能促进Pb2+包覆的白钨表面Ca2+的溶解,对方解石的溶解影响不大,对在Na2SiO3溶液中萤石表面Ca2+的溶解无明显影响。(2)白钨矿、方解石在NaOH、Na2CO3、Na2SiO3调整剂溶液中的溶解为吸热反应,萤石在NaOH、Na2CO3调整剂溶液中的溶解为吸热反应,而在Na2SiO3溶液中的溶解为放热反应,表明Na2SiO3与萤石发生了强烈的亲和作用。Pb2+会与调整剂中的阴离子反应释放热量,释放的热量随着pH的增加而增加,从而增大了矿物溶解反应的最大反应速率,促进了矿物的溶解。(3)油酸钠及水杨羟肟酸与白钨矿及Pb2+包覆的白钨矿表面、方解石及Pb2+包覆的方解石的作用均为放热反应,而萤石在Na2SiO3溶液溶解后,捕收剂在萤石表面的吸附作用为吸热反应,反应速率较小;萤石被Pb2+包覆后,捕收剂在萤石表面吸附作用的热效应由吸热反应转变为放热反应,且增大了吸附反应速率;油酸钠比水杨羟肟酸更易于在萤石及方解石表面发生吸附反应,水杨羟肟酸比油酸钠更易于在白钨矿表面发生吸附反应;Pb2+的包覆也促进了水杨羟肟酸在白钨矿表面发生吸附作用。