中國報告大廳網訊，2025年，氯化鈣行業競爭愈發激烈，其應用領域不斷拓展，在礦產加工領域的作用也受到更多關注。方解石作為浮選中常見的脈石礦物，其浮選效果直接影響礦產精礦品位，而氯化鈣在方解石浮選過程中扮演著重要角色，深入研究氯化鈣對方解石浮選的影響及機理，對於優化浮選工藝、提升礦產資源利用效率具有重要意義。以下是2025年氯化鈣行業競爭分析。

  一、實驗材料與方法：氯化鈣相關實驗條件設定

  實驗所用方解石純礦物取自湖南，為結晶良好的塊狀礦物，經人工破碎、手選、再破碎、瓷球球磨後，用標準篩干篩至 - 106μm，經去離子水沖洗並烘乾後置於磨口瓶中備用，X 射線粉晶衍射分析與化學成分分析結果表明樣品為高純度，符合單礦物實驗要求。化學藥劑均為分析純，以油酸鈉為捕收劑，羧甲基纖維素(CMC)為抑制劑，氫氧化鈉、鹽酸為 pH 值調整劑，氯化鈣和碳酸鈉為調整劑，實驗用水為蒸餾水。

   《2025-2030年中國氯化鈣行業市場深度研究與戰略諮詢分析報告》指出，浮選實驗採用 XFG 型掛槽式浮選機，轉速設定為 1900r/min，礦樣量為 2.0g，在 40mL 浮選槽內進行。實驗時先將礦樣加入浮選槽，加水攪拌均勻後依次加入調整劑和 2.0×10⁻⁴mol/L 的油酸鈉，每種藥劑加入後攪拌 2.0min，隨時測定 pH 值以確保礦漿 pH 值無波動。浮選所得泡沫產品和槽內產品分別過濾、烘乾和稱量，計算浮選回收率。

  動電位測定時，以瑪瑙研缽將方解石研磨至粒度 - 5μm，稱取 100mg 置於燒杯中，加入 50mL 蒸餾水和相應藥劑後調節 pH 值，攪拌一定時間後吸取少量溶液，使用 Nano ZS-90 Zeta 分析儀測定礦物動電位，測量三次取平均值。

  二、氯化鈣對方解石浮選行為的影響：強化 CMC 抑制作用

  在不同氯化鈣用量和礦漿 pH 值條件下，氯化鈣對方解石浮選回收率的影響存在差異。當不添加 CMC 時，氯化鈣濃度在 0~3×10⁻³mol/L 範圍內，方解石回收率受氯化鈣濃度變化的影響較小;而添加 10mg/L 的 CMC 後，方解石回收率隨氯化鈣濃度增加逐漸下降，這表明氯化鈣強化了 CMC 對方解石的抑制作用。

  從礦漿 pH 值的影響來看，不添加氯化鈣時，CMC 對方解石的抑制作用隨礦漿 pH 值升高而有所下降，可能是因為礦漿 pH 值增加降低了方解石的動電位，使 CMC 與方解石靜電斥力增加;但添加 3×10⁻³mol/L 氯化鈣後，CMC 對方解石的抑制作用增強，且礦漿 pH 值變化對 CMC 抑制方解石的影響較小。綜合來看，氯化鈣對油酸鈉捕收方解石的影響較小，但能顯著強化 CMC 對方解石的抑制作用。

  三、碳酸鈉與氯化鈣的對比及共存影響：氯化鈣作用可被抵消

  碳酸鈉對方解石浮選行為的影響與氯化鈣相反。無論是否添加 CMC，碳酸鈉都可活化方解石浮選，隨著碳酸鈉用量增加，CMC 對方解石抑制作用逐漸減弱。且隨著 pH 值增加，碳酸鈉對 CMC 抑制能力的影響有所增強，當 pH 值 = 11.0 時，CMC 對方解石的抑制作用已經很弱，難以實現對方解石的抑制。這說明碳酸鈉可以強化油酸鈉對方解石的捕收作用，並削弱 CMC 對方解石的抑制作用，且 pH 值越高，效果越明顯。

  當氯化鈣和碳酸鈉共存時，方解石的回收率介於兩種藥劑單獨添加時的回收率之間。其中，水平虛線與 「CMC + 碳酸鈉」 線的交點對應的氯化鈣用量與碳酸鈉相當，表明氯化鈣和碳酸鈉對 CMC 抑制方解石的影響可相互抵消。氯化鈣與碳酸鈉對方解石浮選影響的相對強弱與濃度有關，當氯化鈣用量小於碳酸鈉時，CMC 對方解石的抑制作用減弱;反之，CMC 對方解石的抑制作用增強。

  四、礦物表面電性與溶液化學分析：氯化鈣改變界面與溶液環境

  從礦物表面電性來看，氯化鈣會提高方解石動電位，而碳酸鈉可降低方解石動電位，這說明兩類藥劑都可在方解石表面吸附。氯化鈣吸附後增加了藥劑在礦物表面吸附的位點並降低靜電斥力，有利於強化 CMC 對方解石的抑制作用;碳酸鈉吸附後則增加了 CMC 與方解石的靜電斥力，進而降低 CMC 的抑制作用。

  在浮選溶液化學方面，方解石浮選溶液體系中離子關係複雜，通過溶解平衡、電荷守恆和質子守恆列出各離子濃度間的數學關係式，藉助 Matlab 軟體計算得出不同條件下方解石的組分分布。加入氯化鈣後，溶液內的優勢組分為鈣離子，可提高方解石電位，為藥劑提供活性位點，有利於 CMC 吸附，同時溶液內大量鈣離子可與 CMC 和油酸鈉發生強烈反應。

  羧酸類藥劑會同時在方解石表面吸附和在溶液內發生化學反應，溶液內油酸鈉與鈣離子生成的油酸鈣也是捕收方解石的有效組分，不會因沉澱而失去捕收能力。油酸鈉向方解石表面的遷移包括直接吸附和油酸鈣由液相向固液界面遷移，方解石與油酸鈉之間靜電力為斥力且表面親水性強，不利於油酸鈣與方解石產生疏水作用能，捕收劑吸附後礦物表面疏水性提高，才有利於促進油酸鈣吸附。溶液內鈣離子濃度增加會降低油酸鈉在方解石表面的吸附量，削弱方解石與油酸鈣的疏水作用，但因油酸鈣本身可作為捕收劑，所以鈣離子對方解石回收率降低的影響效果不明顯。

  與油酸鈉不同，鈣離子與溶液內的 CMC 作用後導致後者分子捲曲，增加吸附密度和降低空間位阻，進而強化 CMC 對方解石的抑制作用，因此鈣離子對油酸鈉性能的影響弱於對 CMC 性能的影響。

  加入碳酸鈉後，溶液內鈣離子濃度明顯降低，陰離子為優勢組分，與動電位分析結果相符。同時，重結晶作用使鈣離子遷移至方解石表面，溶液內鈣離子濃度降低，導致 CMC 的捲曲度和抑制能力降低。此外，溶液內鈣離子濃度降低使油酸鈣濃度降低，且碳酸根對油酸鈉在方解石表面吸附的競爭作用可忽略不計(碳酸鈣 KSP=10⁻⁸.³⁵遠小於油酸鈣 KSP=10⁻¹⁵.⁴)，直接作用於方解石的油酸鈉隨之增加，有利於強化油酸鈣與方解石的疏水作用，提高捕收劑總吸附量，進而促進方解石浮選。

  五、研究結論：氯化鈣在方解石浮選中的作用明確

  方解石浮選過程中，氯化鈣對油酸鈉性能的影響小於對 CMC 性能的影響，油酸鈉的捕收能力基本不變或略微降低，但氯化鈣可顯著強化 CMC 的抑制能力;而碳酸鈉能增強油酸鈉的性能，同時削弱 CMC 對方解石的抑制作用。

  氯化鈣在礦物界面吸附後，為藥劑吸附提供了活性位點，降低了靜電斥力，並且在溶液內使 CMC 捲曲度增加，提高了吸附密度和降低空間位阻;氯化鈣與油酸鈉生成的油酸鈣是捕收方解石的有效組分，不會因油酸鈣沉澱而無法發揮捕收作用，這使得氯化鈣對油酸鈉性能的影響弱於對 CMC 的影響。

  碳酸鈉在礦物表面可增加 CMC 與方解石的靜電斥力，並與 CMC 發生競爭吸附，在溶液內降低鈣離子濃度，減少 CMC 分子捲曲，從而降低 CMC 對方解石的抑制作用;碳酸鈉對油酸鈉的競爭吸附作用可忽略不計，且降低鈣離子濃度有利於提高捕收劑直接吸附於方解石表面的濃度，為油酸鈣吸附提供條件，進而促進油酸鈉對方解石的捕收能力。

  此次研究揭示出，浮選溶液內組分濃度變化和藥劑形態轉變也是影響方解石浮選的重要原因，為後續優化方解石浮選工藝、合理調控氯化鈣等藥劑用量提供了理論依據，在 2025 年氯化鈣行業競爭背景下，也為氯化鈣在礦產加工領域的精準應用拓展了思路。