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选矿过程中氟化钠作为活化剂的应用
发布时间：
2025/09/04
浮选作为现代矿物加工中最有效的分离技术之一，依赖于矿物表面物理化学性质的差异实现分选。在浮选过程中，活化剂作为一类能够提高矿物表面对捕收剂吸附能力的浮选药剂，通过多种机制改善矿物的可浮性，从而增强浮选过程的选择性和回收率。而氟化钠（NaF）因其独特的物化性质和与矿物表面的相互作用机制，成为矿物浮选中的重要活化剂，尤其适用于硅酸盐矿物、碳酸盐矿物及某些硫化矿的浮选分离。
氟化钠是一种白色结晶或粉末，易溶于水，在水溶液中离解为钠离子（Na⁺）和氟离子（F⁻）。氟离子具有较小的离子半径（0.133 nm）和较高的电负性（3.98），使其能够与多种金属离子形成稳定的络合物，这一特性是氟化钠能够作为浮选活化剂的化学基础。
长石和石英是地壳中最普遍的造岩矿物，因此它们几乎存在于所有非沉积成因（即与岩浆、热液活动有关）的金属矿床中，作为伴生的脉石矿物。常见于锂矿、钨锡矿、铜矿、金矿、铅锌矿等。长石应用领域广泛，既可用于玻璃和陶瓷的制造，也可作为染料、填料等多种用途的重要原材料。石英作为一种重要的战略矿产资源，广泛应用于玻璃制造、军事装备、半导体技术以及太阳能产业等众多高科技领域，具有不可或缺的价值与潜力。
长石和石英同属于架状硅酸盐矿物类别，在晶体结构上存在高度的相似性，使得在浮选过程中，捕收剂对这两种矿物之间吸附作用相同，导致选择性分离难度大。目前，最为成熟的分离长石与石英的方法为氢氟酸法。在强酸性条件下，经过HF处理后，长石表面吸附氟离子并形成了铝氟络合物，电负性极大增强，铝氟络合物的生成使得胺类捕收剂能够优先吸附到长石表面，从而实现长石与石英的选择性分离。
然而，氢氟酸不仅成本很高、腐蚀性强，同时作为剧毒物，其使用安全风险高、操作便利性差。因此，在现代选矿过程中，基于安全性、环保性、操作便利性和综合成本方面等显著优势，氟化钠正逐步替代氢氟酸作为更安全、更可靠的氟离子来源。
研究表明，氟化钠可与长石表面的氧化铝发生反应生成[AlF₆]³⁻阴离子作为活性位点，从而与胺盐捕收剂形成静电吸附，提高长石的可浮性。同时，添加氟化钠后，氟化钠会有石英发生化学吸附，形成亲水性的SiOF层，既而抑制石英的上浮。双重作用下，采用氟化钠作为活化剂进行浮选分离长石与石英，浮选后的精矿Al2O3品位与收率都能够提高10%，可以有效实现长石和石英的浮选分离。
随着浮选理论和技术的发展，开发氟化钠与新型浮选药剂的协同使用技术，提高活化选择性和效率，为复杂难处理矿产资源的高效利用提供技术支持，氟化钠作为活化剂的应用前景将更加广阔，有效推动选矿行业的绿色可持续发展。
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