云母是含鉀、鎂、鐵、鋰等元素具層狀結構的含水鋁硅酸鹽族礦物的總稱(chēng)，主要包括白云母、絹云母、黑云母、金云母、鋰云母等。云母是一種性能獨特、價(jià)值很高的工業(yè)礦物，因其具有較高的電絕緣性，故主要用作絕緣材料。此外云母礦物在建材、地質(zhì)勘探、潤滑、油漆、食品、化妝品等方面也有應用，鋰云母還是提取鋰的主要礦物原料。
　　選礦是提高云母品位和質(zhì)量、實(shí)現高檔次應用從而提升利用價(jià)值的重要前提。云母的選礦方法，一般根據礦石的礦物組成、賦存狀態(tài)和嵌布特征來(lái)確定，利用云母與礦石中其他礦物的物理化學(xué)性質(zhì)差異，從而找到一種合適的選礦工藝除雜提純，主要的選礦方法有手選、摩擦選礦形狀選礦、浮選和風(fēng)選法等。片狀云母通常采用手選、摩擦選礦和形狀選礦，碎云母則采用風(fēng)選、水力旋流器分選或浮選將云母與脈石分離。浮選法作為應用最廣泛的一種選礦方法在云母的選礦中同樣占 有 非常重要的地位，它主要是利用礦物表面物理化學(xué)性質(zhì)的差異，在固－液－氣三相界面有選擇性地富集一種或幾種目的物料，從而實(shí)現與廢棄物料相分離。除了把云母作為一種有用礦物加以回收外，在許多礦石中云母都是一種常見(jiàn)的脈石礦物，因此往往需要采用浮選法來(lái)除去云母類(lèi)的脈石，從而達到有效選別的目的。本文將對近年來(lái)云母浮選的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。
　　1、云母浮選機理研究進(jìn)展
　　1. 1云母的晶體結構和表面性質(zhì)
　　云母族礦物是典型的層狀硅酸鹽礦物，其基本結構是由呈八面體配位的陽(yáng)離子層夾在兩個(gè)相同(Si,Al)O₄四面體單層間所組成。其中一些A1³⁺類(lèi)質(zhì)同象替換硅氧四面體中的Si⁴⁺，因此夾心面帶一個(gè)受單位層間陽(yáng)離子補償的電荷。層間依靠十二配位的堿金屬離子互相聯(lián)系，鍵能較弱且離子具有活性。因此礦物解離后，在水溶液中表面帶有不依賴(lài)于pH值的較高的負電荷，使其在低pH值時(shí)也可使陽(yáng)離子捕收劑覆蓋在負電荷區而使礦物疏水。
　　1. 2浮選藥劑與云母的作用機理研究進(jìn)展
　　浮選藥劑的選擇和使用是獲得良好浮選效果的關(guān)鍵，研究藥劑與礦物的作用機理不僅可以從理論角度解釋浮選現象，而且還能夠指導藥劑的選擇與合成，對浮選過(guò)程的優(yōu)化大有幫助。國內外關(guān)于浮選藥劑與云母作用機理的研究并不多，研究主要側重于陽(yáng)離子捕收劑與云母的作用機理上。研究的方法主要有光電子能譜分析、單礦物浮選試驗、吸附量測定、動(dòng)電位測試以及熒光測試分析等。隨著(zhù)新的檢測技術(shù)和計算機技術(shù)的蓬勃發(fā)展，原子力顯微鏡(AFM)和分子動(dòng)力學(xué)模擬方法(MD)也被應用于這一領(lǐng)域，而且取得了一定的成果。
　　由于陽(yáng)離子捕收劑在云母浮選中被廣泛使用，因此關(guān)于這類(lèi)捕收劑與云母作用機理的研究就相對較多，尤其是各種伯胺和季銨鹽的作用機理。Herder P C等報道了采用化學(xué)分析光電子能譜(ESCA)定量分析表面活性劑在云母基面吸附的方法。Nishimura S等使用平板流動(dòng)電位儀和原子力顯微鏡(AFM)研究了單鏈的表面活性劑十二烷基伯銨鹽、仲銨鹽、叔銨鹽、季銨鹽在云母底面-水界面的吸附。
　　劉臻等通過(guò)表面接觸角測定、原子力顯微鏡(AFM)觀(guān)測、密度泛函理論(DFT)和分子動(dòng)力學(xué)模擬(MD)研究了吸附在云母表面的烷基伯胺的鏈長(cháng)對其疏水性的影響。研究結果表明，在單分子層吸附狀態(tài)下，吸附十八胺的云母的疏水性比吸附十二胺的云母的疏水性要強，且由于十八胺的臨界半膠束濃度(HMC)要遠低于十二胺，十八胺更易在云母表面形成多層吸附，證明烷基伯胺的碳鏈越長(cháng)，其對云母表面疏水性改善的能力越強。分子動(dòng)力學(xué)模擬計算的結果也印證了這一結論。
　　YaoXu等采用PCFF層狀硅酸鹽力場(chǎng)對不同鏈長(cháng)的伯胺和季胺在云母(001)面上的吸附進(jìn)行了分子動(dòng)力學(xué)模擬，計算了水分子/胺離子與云母(001)面的相互作用能。計算結果顯示胺離子具有能充分阻止水化層產(chǎn)生的熱動(dòng)力學(xué)優(yōu)勢，并能保證有效浮選過(guò)程的發(fā)生。 
　　除了陽(yáng)離子捕收劑十二胺醋酸鹽(DAA)以外，Longhua Xu等還研究了陰離子捕收劑(NaOL)以及陰、陽(yáng)離子混合捕收劑(NaOL+DAA)在白云母表面的吸附機理。他們通過(guò)單礦物浮選試驗、動(dòng)電位測試以及花熒光測試研究了上述三種藥劑在白云母表面的吸附。浮選試驗結果顯示，單獨使用NaOL二對白云母沒(méi)有捕收作用；單獨使用DAA白云母的回收率可從80% (pH=2)降到50% (pH=11)；NaOL+DAA可使白云母的回收率從80%(pH=2)增至90%(pH=11)。動(dòng)電位測試和花熒光測試結果表明，白云母表面在pH為2~12范圍內荷負電，單一的陽(yáng)離子捕收劑可以強烈吸附于云母表面，而單一的陰離子捕收劑則沒(méi)有明顯的吸附現象。在陰陽(yáng)離子捕收劑混合體系中，共吸附效應可以增強十二胺的吸附效果，原因是油酸鈉的存在降低了礦物表面與胺離子之間的靜電斥力并增強了尾部的疏水健。分子動(dòng)力學(xué)模擬的結果與試驗結果相吻合。
　　R. K. Rath和S. Subramanian為研究抑制劑與云母的作用機理提供了參考。他們綜合運用了吸附量測定、單礦物浮選試驗、動(dòng)電位測試、場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡分析(EDAX)、溶解試驗和共沉淀試驗等多種手段對多糖類(lèi)大分子抑制劑古爾膠在黑云母表面的吸附進(jìn)行了詳盡的研究。結果表明:古爾膠在黑云母表面的吸附量隨著(zhù)pH值的升高而升高，吸附等溫線(xiàn)符合Langmuir吸附方程，吸附過(guò)程受氫鍵以及古爾膠與黑云母表面的金屬離子羥基絡(luò )合物基團之間的化學(xué)反應支配。
　　2、云母浮選藥劑研究進(jìn)展
　　2. 1捕收劑
　　在不同的礦漿pH值下，云母浮選所用的捕收劑也不相同。在酸性條件下，陽(yáng)離子捕收劑是有效的藥劑，如長(cháng)碳鏈的醋酸胺之類(lèi)，常用的有十二胺和椰油胺等。在堿性條件下，則需要聯(lián)合使用陰、陽(yáng)離子捕收劑，實(shí)踐中常用長(cháng)碳鏈的醋酸胺類(lèi)陽(yáng)離子捕收劑和脂肪酸類(lèi)陰離子捕收劑。常規的捕收劑如十二胺在浮選云母時(shí)，泡沫較長(cháng)時(shí)間難以破裂而且容易發(fā)粘，從而造成耗水量和藥劑用量增大。為了解決這一問(wèn)題，鄧海波等通過(guò)單礦物浮選試驗研究了十二胺和3種季鉸鹽捕收劑十二烷基三甲基氯化銨（1231）、十四烷基三甲基氯化銨（1431）、十六烷基三甲基氯化銨(1631)對白云母、金云母和鋰云母浮選行為的影響，通過(guò)親水-疏水平衡值(HLB)分析比較了4種捕收劑的捕收能力和溶解度，采用二相泡沫試驗方法比較了4種捕收劑的起泡性和泡沫的穩定性。綜合考慮，1431可以作為浮選鋰云母和金云母的有效捕收劑。此外一些新合成的捕收劑也逐漸應用于云母的浮選當中，比如文獻中報道的絹云母新型捕收劑3ACH和ACH-B。
　　在處理某些云母礦石時(shí)，使用單一的捕收劑往往不能得到很好的浮選指標，因此研究人員針對捕收劑的組合做了一些研究。何桂春等以宜春鉭鈮礦重選尾礦中的鋰云母為研究對象，開(kāi)展組合捕收劑浮選鋰云母的試驗研究，結果發(fā)現自配藥劑LZ-00與椰油胺以質(zhì)量比2:1組合浮選鋰云母時(shí)指標最好。黃萬(wàn)撫等用新藥劑HT選鋰劑+有機胺代替原來(lái)的HC1+有機胺來(lái)回收某鉭鈮礦中的鋰云母，精礦品位和回收率均有所提高。劉淑賢和魏少波針對某石墨尾礦中的絹云母，以十二胺和柴油為捕收劑，經(jīng)一次粗選一次掃選四次精選后，可得到絹云母精礦。
　　2. 2抑制劑
　　抑制劑主要分為脈石礦物抑制劑和云母礦物抑制劑。目前針對脈石礦物的抑制劑研究較多。在酸性陽(yáng)離子捕收劑浮選工藝中，硫酸的作用除了控制pH值外還可以抑制石英。淀粉對所有的硅酸鹽礦物都有不同程度的抑制作用，在酸性條件下淀粉對架狀結構的石英抑制作用最強，對架狀結構中的長(cháng)石類(lèi)礦物的抑制作用次之，對層狀結構及雙鏈結構礦物的抑制作用很差，故淀粉也可作為浮選絹云母時(shí)脈石礦物的抑制劑。在堿性陰、陽(yáng)離子捕收劑浮選工藝中，常用碳酸鈉和木質(zhì)磺酸鈣抑制脈石。水玻璃作為使用最廣泛的一種硅質(zhì)脈石抑制劑，在云母浮選中也有應用。近來(lái)一些文獻中也報道了幾種新型脈石抑制劑，如在絹云母浮選時(shí)用到的F-1、F-Y等。云母礦物的抑制劑主要用在某些云母作為脈石的場(chǎng)合，目前國內外對此研究較少，有文獻報道大分子量的有機抑制劑如古爾膠、羧甲基纖維素(CMC)可以有效抑制云母礦物。
　　3、云母浮選工藝研究進(jìn)展
　　3. 1云母浮選的影響因素
　　影響浮選工藝過(guò)程的因素很多，可以歸納為以下幾個(gè)方面：①礦物的物質(zhì)組成和化學(xué)組成；②礦漿制備；③浮選藥劑制度；④浮選機所造成的工作條件；⑤浮選工藝流程。而在云母浮選中影響較大的因素則包括原礦粒度組成、礦漿pH值以及脈石礦物的組成等。近年來(lái)，研究人員針對其他一些影響云母浮選的因素，如磨礦介質(zhì)、礦漿中的金屬陽(yáng)離子也進(jìn)行了一些研究，結果發(fā)現以上因素的不同會(huì )對云母浮選起到活化或抑制作用。
　　3. 2云母浮選工藝
　　3. 2. 1云母浮選常規工藝
　　云母浮選的常規方法有酸性陽(yáng)離子法、堿性陰、陽(yáng)離子法以及二者聯(lián)合浮選法?，F在應用比較廣泛的工藝很多也是在這幾種常規工藝基礎上改造和優(yōu)化而來(lái)的。酸性陽(yáng)離子法是回收粗粒云母的有效方法，回收的粒度上限可達14目，但是礦石必須預先脫泥。這一方法包括用硫酸調和礦漿(固體濃度40%~45%)和用捕收劑浮出云母兩步，當礦漿pH值為4時(shí)，浮選效果最好。堿性陰、陽(yáng)離子浮選法是在有礦泥存在時(shí)回收云母的有效方法，礦石也須預先脫泥以除去粘性礦物，此方法的回收粒度上限可達20目。本法包括用碳酸鈉和木質(zhì)磺酸鈣調和礦漿(固體濃度40%~45%)和用陰、陽(yáng)離子捕收劑浮出云母，當pH值為8.0-10.5時(shí)云母的回收率最高。聯(lián)合浮選法即將以上兩種方法聯(lián)合應用于云母浮選。
　　3.2.2云母浮選的實(shí)際應用
　　在實(shí)際生產(chǎn)應用中，需要根據實(shí)際礦石的性質(zhì)和特點(diǎn)，確定初步的工藝流程，并通過(guò)一系列的條件試驗對流程加以豐富和優(yōu)化，以獲得最優(yōu)化的技術(shù)經(jīng)濟指標。在生產(chǎn)實(shí)踐中，浮選法主要用于碎云母和細粒云母的回收，尤其是尾礦中的云母資源。
　　3. 2. 3聯(lián)合流程分選云母
　　針對原礦性質(zhì)復雜的云母礦石，有時(shí)需要采用浮選和其他選礦工藝相結合的方法來(lái)達到有用礦物綜合利用的目的。李永聰在對靈壽碎云母礦風(fēng)選尾礦進(jìn)行了再選試驗研究時(shí)，采用先脫泥，再搖床重選回收云母，磁選回收鐵礦物，最后浮選分離長(cháng)石和石英的流程，得到了產(chǎn)率為27%的白云母精礦，并可得到石英、長(cháng)石、磁鐵礦和鋯石精礦等產(chǎn)品。
　　3. 2. 4新型浮選工藝和新裝備的應用
　　隨著(zhù)浮選理論研究和裝備研制的逐步發(fā)展，為了更好地適應礦石的特殊性質(zhì)，一些新型的浮選技術(shù)和裝備也被應用于云母浮選中，并同樣取得了很好的效果。有別于傳統的泡沫浮選，疏水聚團浮選可以明顯提高礦物表面疏水程度，該技術(shù)將表面活性劑、中性油與礦物在高速條件下攪拌，表面活化及剪切聚團混合作用，使目的礦物粒徑增大，形成聚團，并且疏水程度增大，造成浮游性增強，浮選回收率可明顯提高。羅琳運用該技術(shù)提純河北某金礦伴生圍巖中的絹云母，當原礦絹云母含量為20%時(shí)，可獲得云母含量80.08%、回收率43. 16%的絹云母精礦，較常規浮選回收率提高。
　　3. 3云母類(lèi)脈石礦物的浮選分離
　　云母作為一種分布廣泛的造巖礦物，經(jīng)常以脈石礦物伴生于各種礦產(chǎn)資源中，故常需要用浮選方法使有用礦物與其分離。方和平等對夕線(xiàn)石和白云母的浮選分離進(jìn)行了研究。首先通過(guò)單礦物浮選試驗和表面動(dòng)電位測試研究了兩種礦物的可浮性與表面電性，然后又進(jìn)行了不同藥劑制度下的人工混合礦的浮選分離試驗。結果顯示，采用陽(yáng)離子捕收劑月桂胺或者陰離子捕收劑IM與月桂酸混合用藥均可實(shí)現矽線(xiàn)石與白云母人工混合礦的有效分離。
　　4、結語(yǔ)
　　隨著(zhù)優(yōu)質(zhì)片狀云母資源的開(kāi)發(fā)殆盡，傳統的風(fēng)選和機械選礦工藝的應用范圍勢必將逐漸縮小，而浮選因其優(yōu)良的適應性和選別效果必將在云母選礦領(lǐng)域占有更加重要的地位。近年來(lái)，國內外的選礦工作者在云母浮選領(lǐng)域進(jìn)行了許多有意義的工作，并取得了一系列成果，如浮選新工藝、新藥劑的開(kāi)發(fā)以及基礎理論方面的研究工作。
　　但是，目前仍有一些問(wèn)題亟待解決：①目前云母的浮選大多在酸性條件或堿性條件下進(jìn)行，這對選礦尾水處理及設備都提出了很高的要求，缺乏在近中性條件下浮選云母的工藝；②對云母浮選基礎理論研究重視程度不夠，一些常見(jiàn)的捕收劑和抑制劑與云母的作用機理仍不清楚。在今后的研究中，應加強運用先進(jìn)的分析測試手段來(lái)研究藥劑與云母的作用機理，特別是調整劑的作用機理;加強分子動(dòng)力學(xué)模擬的應用范圍，以模擬計算來(lái)部分代替試驗研究。此外，組合藥劑的使用、聯(lián)合選礦流程的應用以及新藥劑、新裝備的開(kāi)發(fā)也是未來(lái)云母浮選中十分有意義的研究方向。