腐植酸钠在钛铁矿浮选中的选择性分散与分离机制研究：一种高效替代硅酸钠的绿色方案

针对钛铁矿浮选中微细钛辉石与钛铁矿异相聚集导致的分离效率低下问题，本研究创新性采用腐植酸钠(NaHA)替代传统分散剂硅酸钠(WG)。通过人工混合矿物浮选、浊度分析及表面吸附表征(FTIR/XPS)证实，NaHA仅需WG十分之一用量即可通过化学吸附钛辉石表面Ca/Mg位点增强静电排斥，阻断捕收剂吸附，显著提升TiO2品位(47.21%)和回收率(73.30%)，为钛铁矿绿色分选提供新思路。

　　

钛铁矿作为重要的战略资源，其高效分选一直是矿物加工领域的难点。随着矿石性质变化和钒钛磁铁矿分离需求增加，微细粒级矿物占比上升导致钛辉石与钛铁矿的异相聚集现象加剧——这种在疏水体系(如捕收剂OHA存在下)发生的颗粒团聚会严重阻碍气泡矿化，降低TiO₂精矿品位。传统分散剂硅酸钠(WG)虽能缓解该问题，但需300 g/t的高用量，经济性和环保性受限。为此，东北大学资源与土木工程学院的研究团队在《Separation and Purification Technology》发表研究，揭示了腐植酸钠(NaHA)作为新型分散剂的选择性作用机制。

研究采用人工混合矿物浮选、实际矿石分选实验结合多种表征技术。通过浊度分析发现，在4.0×10^?4 mol/L OHA体系中，-20 μm钛辉石与钛铁矿异相聚集使TiO₂回收率下降15%。微浮选实验证实，30 g/t NaHA即可达到300 g/t WG的效果，精矿TiO₂品位达47.21%。

Materials and reagents
高纯度钛铁矿和钛辉石取自攀枝花钛选厂强磁精矿，经XRF和XRD验证纯度>95%。

Artificially mixed mineral flotation
在pH 9.0、Pb²⁺活化条件下，NaHA使-20 μm钛辉石体系中的TiO₂回收率从65%提升至82%，显著优于WG。

Conclusion
FTIR和XPS证实NaHA通过羧基与钛辉石表面Ca/Mg位点化学吸附，其吸附强度是钛铁矿的3倍。Zeta电位分析显示NaHA使钛辉石表面电位从-15 mV降至-35 mV，增强静电排斥。更重要的是，NaHA会占据钛辉石表面50%的OHA吸附位点，削弱疏水引力。这种"双管齐下"的作用使颗粒间总相互作用能降低70%，有效破坏异相聚集。

该研究不仅为钛铁矿分选提供了经济高效的绿色方案(NaHA用量降低90%)，更创新性地揭示了腐植酸盐类物质通过金属位点选择性吸附调控界面行为的机制，对复杂矿物体系分离具有普适性指导意义。