聚氯化铝在微细锡石絮凝浮选中的应用及机理研究

为解决微细锡石传统重力选矿与浮选法难以有效分离的难题，研究人员创新性地引入聚氯化铝（PAC）作为絮凝剂，在油酸钠（NaOL）体系中对锡石、石英和斜绿泥石进行絮凝浮选分离。实验表明，优化条件下锡石回收率提升至62.48%，品位达81.09%。通过接触角、激光粒度、Zeta电位、扫描电镜和X射线光电子能谱（XPS）等分析揭示了PAC的絮凝机制，证实其可选择性聚集锡石且不影响NaOL的捕收性能，为微细锡石高效回收提供了新策略。

　　

锡作为电子电器、新能源等领域的战略资源，其工业来源锡石（Cassiterite）因高硬度、易泥化特性导致传统选矿方法难以回收微细颗粒，全球约30%资源因泥化效应流失。针对这一瓶颈，中国的研究团队创新性地将水处理领域常用的聚氯化铝（PAC）引入锡石浮选体系，通过系统实验与机理分析，为微细锡石高效回收提供了突破性方案。

研究团队采用激光粒度分析、Zeta电位测试、扫描电镜（SEM）和X射线光电子能谱（XPS）等技术，结合单矿物与人工混合矿浮选实验，探究PAC在油酸钠（NaOL）体系中的作用机制。实验选用粒径10 μm的锡石、石英和斜绿泥石样本，通过沉降实验验证PAC的絮凝效果，并优化pH值、药剂用量等参数。

矿物样品与试剂
研究选用广州花都区矿石标本，经破碎、湿筛分级获得目标粒径矿物。PAC与NaOL作为核心药剂，通过对比实验验证其协同效应。

PAC絮凝分析
沉降实验显示，PAC使锡石沉降率从61.36%显著提升，激光粒度分析证实其选择性聚集锡石颗粒。接触角测试表明PAC增强了矿物表面疏水性，而Zeta电位分析揭示PAC通过电荷中和作用促进絮凝。

结论
研究证实PAC可选择性絮凝锡石，在pH 8、NaOL 80 mg/L、PAC 7 mg/L条件下实现62.48%回收率和81.09%品位。XPS分析发现PAC中的Al³⁺与锡石表面羟基形成化学吸附，而NaOL的羧基基团保持吸附活性。这一发现解决了传统絮凝剂削弱捕收剂性能的难题，为微细锡石绿色分选提供了理论支撑与技术路径。

该研究不仅填补了PAC在矿物加工领域应用的空白，更推动了战略金属资源的高效利用，相关成果发表于《Applied Surface Science》，对实现"双碳"目标下的矿产资源可持续发展具有重要意义。