矿物晶格特性直接关系着与选矿设备浮选的效率问题。由于结晶时的物质组成、温度、压力等条件的差异,矿物的晶格千差 别。下面就来分析下矿物的晶格类型。
自然界的矿物多达3300余种,主要矿物品格可分为离子品格、共价晶格、金属晶格和分子晶格。
(1)离子晶格。属于此类的矿物省萤石(caf2)、方解石(cac03)、白铅矿(pbc03)、铅矾(pb-s04)、白钨矿(caw0‘)、孔雀石[cuc03cu(oh)2]、闪锌矿(zns)、结英石(zr50d)和岩盐(nncl)等。品格质点之间,靠静电力互相吸引,品格破裂后,留下末饱和的残留键。这种键在水中容易受水偶极电场的作用,所以亲水且易溶于水中。
(2)共价晶格。典型的例子是金刚石,一般是共价键带有弱的极性键,如石英(sio2)、金红石(tio 2)、锡石(sn02)等。相邻的两个原子靠共享一对电子连接起来,共有的电子对只能在某一方向互相结合.所以共价键有一定的方向性和饱和性,结合力比较强。具有共价品格的矿物破裂后,表面露出残留共价键,它和水偶极的作用力较强,亲水性较大。
(3)金属晶格。自然金属如自然铜属此类。金属键没有方向性和饱和性,结合力也比较强。一般金属品格的矿物,破裂后表面露出残留的金属键,和水偶极的作用力很小,常有较好的疏水性。
(4)分子晶格。菱形硫中的硫分子与硫分子间是靠分子间力联系的,但每个硫分子由8个硫原子组成,疏原子与硫原子间是共价键。石墨、辉铜矿的层状结构中层与层间也是分子键。分子键没有方向性和饱和性,结合力很小。分子晶格的矿物和水偶极之间,往往只有微弱的分散效应(色散力),破裂后表面也是露出残留分子键,和水的亲力极小,是疏水的,具有天然可浮性。至于自然界及浮选常用的硫化矿如方铅矿、黄铁矿等具有半导体件,是介于离子键、共价键、金属键之间的过渡的包含多种键能的晶体。
从上面的叙述可以看几种矿物晶格与可浮性的关系大致如下:
分子品格>金属晶格>共价晶格>离子晶格
在自然界中,天然疏水的矿物只有几种,如石蜡、石墨、硫黄、辉铜矿、辉锑矿、滑石和叶蜡石。一般自然金属和重金属硫化矿物疏水性中等。各种金属氧化矿物、非金属氧化矿物、硅酸盐和可溶盐类矿物,亲水性都很强。
矿物的可浮性与晶体结构有很大的关系。实践表明:具有天然可浮性的矿物不多,只有石蜡、石墨、滑石、叶蜡石、辉钼矿等少数几种。而云母、石英等认为是没有天然可浮性的矿物。