柠檬酸对蓝晶石浮选行为的影响研究

通过纯矿物浮选试验,研究了柠檬酸对蓝晶石浮选的调整作用。结果表明,在油酸钠浮选体系中,柠檬酸在不同的pH值条件下能不同程度的抑制蓝晶石的上浮,在十二胺浮选体系中,柠檬酸在不同的pH值条件下能不同程度的活化蓝晶石的上浮。利用量子化学计算前线轨道能量和分子动力学模拟研究水和柠檬酸在蓝晶石表面的吸附差异,模拟结果表明柠檬酸与蓝晶石的作用强于水与蓝晶石的作用,通过浮选溶液化学计算,分析了柠檬酸对蓝晶石的调整机理,柠檬酸组分可以与蓝晶石表面的铝离子络合,其中C_6H_7O_7~-和C_6H_6O_7~(2-)的作用效果比C_6H_6O_7~(3-)明显,同时增强了蓝晶石表面的负电性,抑制油酸钠在蓝晶石表面的吸附,而有利于十二胺在蓝晶石表面的吸附。     

DL-苹果酸对白云母可浮性的抑制机理

在油酸钠体系下研究了DL-苹果酸对白云母可浮性的影响,采用FTIR和XPS等方法研究了DL-苹果酸与白云母的作用机理。结果表明,DL-苹果酸可显著抑制白云母的可浮性,DL-苹果酸在溶液中生成的C₄H₅O₅-、C₄H₄O₅2-等离子与矿浆中的油酸根等离子发生竞争吸附,并且C₄H₅O₅-、C₄H₄O₅2-等离子吸附在白云母表面会导致白云母表面的ζ电位负向增大,进而会削弱油酸根等离子在白云母表面的静电吸附作用。此外,含有羟基等强烈亲水基团的C₄H₅O₅-、C₄H₄O₅2-等离子吸附在白云母表面会使白云母表面亲水,因此白云母的可浮性受到抑制。      

酒石酸对离子型稀土矿杂质浸出行为的影响

为提高稀土浸出过程的选择性,以酒石酸为抑杂剂考察其对硫酸铵浸出稀土时浸出行为的影响。结果表明,以硫酸铵为浸出剂、酒石酸为抑杂剂浸出不同种类稀土矿时,与单独以硫酸铵作浸出剂相比,浸出液中铝、铁去除率可达90%以上,且不影响稀土浸出率。对酒石酸与Al~(3+)、Fe~(3+)的溶液化学计算和分析结果表明,3pH6时,酒石酸可解离出与金属离子稳定络合的配位离子C_4H_5O_6~-、C_4H_4O_6~(2-),与离子型稀土矿浸出时矿石表面解离出的Al~(3+)、Fe~(3+)生成难溶络合物而提高稀土浸出的选择性,浸出过程酒石酸络合铁离子与铝离子的适宜pH范围为4~5。     

柴家沟矿4~(-2)煤层自燃标志气体优选实验研究

为提高柴家沟矿4~(-2)煤层自燃预测预报准确性,采用XK-Ⅶ大型煤自燃实验台模拟4~(-2)煤层自然发火过程,对自燃特性参数、单一标志气体、复合标志气体进行分析。实验证明:当煤温在70～80℃时,煤样耗氧速率明显加快,放热强度曲线斜率逐渐增大,当煤温在100～120℃时,耗氧速率迅猛增加,放热强度曲线斜率明显增大,故推断4~(-2)煤层自燃临界温度在68～80℃,干裂温度在100～120℃;由于φ(CO)、φ(O_2)/φ(CO+CO_2)随煤温变化的灵敏性和规律性强,且在井下容易检测,故将φ(CO)、φ(O_2)/φ(CO+CO_2)选作预测4~(-2)煤层自燃的主要标志气体参数;由于φ(C_2H_4)、φ(CH_4)/φ(C_2H_6)、φ(C_2H_4)/φ(C_2H_6)能从一定程度上反映4~(-2)煤层自燃发展阶段,故将φ(C_2H_4)、φ(CH_4)/φ(C_2H_6)、φ(C_2H_4)/φ(C_2H_6)选作预测4~(-2)煤层自燃高温阶段的辅助标志气体参数。     

油胺浮选体系PO_4~(3-)对石英的抑制作用

为了更加深入地认识胶磷矿胺类捕收剂反浮选脱硅过程中难免离子PO_4~(3-)的影响,考查了PO_4~(3-)存在条件下石英纯矿物浮选行为,并结合Zeta电位分析及PO_4~(3-)的Φ-p H图,分析了PO_4~(3-)的抑制作用机理。研究结果表明,PO_4~(3-)对油胺浮选石英具有明显的抑制作用,并且p H为4~5时的抑制作用明显大于pH为8~10;PO_4~(3-)在p H=4~5时以H_2PO_4~-为主,pH=8~10时以HPO2-4为主,抑制作用是由于PO_4~(3-)在溶液中水解生成的H_2PO_4~-及HPO_4~(2-)吸附于石英表面荷正电区域,使石英表面亲水。     

利用铜离子改善油酸钠体系下白云母的可浮性

采用组分分布图、ζ电位、SEM-EDS和XPS等手段对白云母浮选试样进行了表征,在此基础上研究了油酸钠体系下Cu2+对白云母浮选行为的影响机理。结果表明:在矿浆pH值为12、油酸钠浓度为9.20×10-4 mol/L的条件下,当Cu2+浓度为1.18×10-4 mol/L时,其活化白云母的效果达到最佳,白云母的回收率可达到55.70%。继续增加Cu2+浓度,其活化效果减弱。Cu2+改善白云母可浮性的主要原因在于:溶液中油酸根离子与吸附在白云母表面的Cu（OH）₄2-作用,形成了疏水的油酸铜。此外,当Cu2+浓度为1.18×10-4 mol/L时,白云母表面的ζ电位达到-4.08 mV,导致白云母表面局部正电区域增加,此时Cu2+可增强油酸根等离子在白云母表面的静电吸附作用,并且Cu2+还可提高白云母表面Al和Si与油酸根等离子的反应几率,因而也会改善白云母的可浮性。Cu2+活化效果减弱的原因在于:过量的Cu2+会逐渐弱化油酸根等离子在白云母表面的静电吸附作用,并且过量的Cu2+会消耗部分捕收剂,也会降低捕收剂与矿物表面作用的概率。      

莫桑比克可膨胀石墨的制备与研究

以莫桑比克天然鳞片石墨为原料,采用K_2Cr_2O_7/HClO_4/H_3PO_4为氧化插层剂,制备可膨胀石墨。在K_2Cr_2O_7用量、HClO_4用量、H_3PO_4用量、反应温度和时间的单因素条件基础上,确定反应工艺:m(石墨)/m(K_2Cr_2O_7)/V(HClO_4)/V(H_3PO_4)=1∶0.1∶3.67∶1.33(g∶g∶mL∶mL),反应温度30℃,时间40min。最终制得可膨胀石墨在600℃温度下,膨胀体积可达340mL/g。XRD物相分析和红外光谱分析证明ClO_4~-、H_2PO_4~-、HPO_4~(2-)和PO_4~(3-)的插入使得膨胀过程顺利进行。     

含铌冶金熔合物的浸出——离子浮选过程

本文首次对包头含铌转炉渣进行了浮选可行性研究,提出的碱式熔合—浸出—离子浮选和硫酸化焙烧—酸浸—离子浮选两种新工艺,均可获得较好的铌富集效果。研究结果表明,碱法浸液中形成的胶团,主要由Nb_(?)O_(10)~(8-)、SiO_3~(2-)、AlO_2~-、Fe(OH)_3和MnO_2组成。当用十二烷基胺浮选含铌胶粒时,其间作用力为静电物理吸附。但在酸法浸液中,铌是以铌铵硫酸复盐(NH_4)_3H_5Nb_(?)O_(10)·5SO_3形式存在,经电离生成铌阴离子(H_(?)Nb_(?)O_(14)(SO_4)_(?)]~(3-)可与阳离子捕收剂十二烷基胺生成沉淀物并被浮出,其间作用力为牢固的化学吸附。     

相同链长伯铵盐和季铵盐对云母表面润湿性的影响

胺类捕收剂通过吸附在云母表面而改变其亲水性,从而达到浮选的目的。当溶液浓度由1.00×10~(-5)mol/L增加到2.04×10~(-4)mol/L,捕收剂为十二胺时白云母表面接触角由46.71°增大到78.77°,而捕收剂为十二烷基三甲基溴化铵时的白云母表面接触角由25.79°增大到65.31°,说明相同浓度条件下十二胺能更好地改变白云母表面的亲水性,使之具有疏水性。原子力显微镜观察白云母表面捕收剂吸附图也表明,捕收剂浓度为2.04×10~(-4)mol/L,相比十二烷基三甲基溴化铵,白云母表面能吸附更多的十二铵离子。应用Materials Studio 6.1软件,采用PCFF_phyllosilicates分子力场,模拟研究白云母表面的水化作用的变化。结果表明因为伯铵盐能更稳定地吸附在白云母表面,其改善白云母表面亲水性的能力强于季铵盐。从理论和实践上解释了伯铵盐能更好地改变白云母表面的亲水性,使其具有一定的疏水性,从而达到浮选的目的。     

硅藻土原位制备纳米结构MgFe_2O_4及Cr(Ⅵ)吸附性能研究

以MgCl_2·6H_2O为镁源,Fe C_2O_4为铁源,NH_3·H_2O为沉淀剂,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,通过低温水热法,在硅藻土藻盘表面原位制备花片状纳米结构Mg Fe_2O_4;采用XRD、SEM、TEM、BET、XPS、ZPC等对样品进行了表征。所制备纳米结构Mg Fe_2O_4呈多晶态,比表面积为335 m~2/g。研究了Mg Fe_2O_4/硅藻土样品对Cr(Ⅵ)吸附与价态转化行为,其中样品在无光(黑暗)下对Cr(Ⅵ)的饱和吸附容量为543 mg/g,在可见光及紫外光等光照下,对Cr(Ⅵ)的饱和吸附量分别为556 mg/g、570 mg/g。样品具有一定的光响应能力。     

“金属离子—亲水配体”吸附分离胶磷矿与白云石新方法的研究

本文根据P0_4~(3-)和CO_3~(2-)与某些金属离子键合能力的差别,由热力学分析计算了浮选分离胶磷矿与白云石的“金属离子—亲水配体”法。即利用金属离子(如F_8~(3+))“活化”亲水配体在胶磷矿上的吸附,从而使其表面强烈水化而受抑制。白云石由于PH<8时表面上Fe_2(CO_3)_3难以稳定存在而不能吸附Fe~(3-),其浮选行为不受影响,从而可将两种矿物分离。用“Fe~(3+)—3、4-二羟基苯甲酸”、“Fe~(3+)—糊精”等试剂的纯矿物及人工混合矿的浮选试验证明了上述设想。用此类抑制剂抑制胶磷矿浮选分离人工混合矿(αP_2O_5=25.87%,αMgO=6.25%)得到的最佳指标为:槽内产品含37.1%P_2O_5、0.6%MgO,P_2O_5回收率为95.6%。并借助现代分析测试手段研究了药剂的作用机理,提出了药剂的吸附模型。     

东欢坨矿煤层自燃指标气体分析

为了预防预报东欢坨煤矿的自燃火灾,现利用程序升温-气相色谱联用实验,检测升温过程中指标气体含量,进行了CO、CO_2、CO/△O_2、C_nH_(2n+2)/C_nH_(2n+2)、C_nH_(2n)/C_nH_(2n+2)、C_nH_n/C_nH_n等的计算。结果表明:在煤低温氧化全过程中,都可以检测到CO,在140℃以后可检测到C_2H_4。因此针对东欢坨,在50~350℃,选择CO作为指标,并利用CO_2、C_2H_6和C_3H_8为辅助指标。当温度达到140~300℃,选择C_2H_4作为预测指标气体,并利用C_2H_4/C_2H_6及C_2H_4/CH_4指标气体作为该温度段内的辅助标志气体,由此确定的指标气体,为东欢坨煤层自燃火灾防治提供了依据。     

井下灾区环境参数快速采集和分析技术与装备

提出一种井下灾区环境参数快速采集和分析技术解决方案;选用先进的3000 Micro GC微型气相色谱仪作为基础,采用分流分功,各部分单独供电的设计理念,研制出本质安全防爆型手提式气相色谱仪,实现由救援人员随身携带至井下灾害现场。手提式气相色谱仪1次进样120 s内可采用双通道准确对O_2、CH_4、CO、H_2、N_2、CO_2、C_2H_2、C_2H_4、C_2H_6、C_3H_810种煤矿气体检测,化验精度达1×10~(-6)级。     

铀-苯甲酸盐络阴离子PVC膜电极的研究和应用

本文介绍了一种以铀(VI)-苯甲酸盐-次甲基蓝三元络合物为活性材料的PVC膜铀电极,它对络阴离子UO_2(C_6H_5COO)_3~-有选择性响应。在铀浓度为5×10~(-4)～5×10~(-6)M,电极有近似的能斯特响应,斜率为53±2毫伏(11℃)。电极对pH的变化比较敏感,电极电势仅在pH为4.6～5.1相对比较稳定。将此电极与TBP-萃淋树脂的分离方法相结合,可以进行复杂水冶样品中铀的测定,结果与化学法很接近。     

硅酸钠溶液水热法深度脱铝研究

以Na_2SiO_3·9H_2O、NaAlO_2和CaCl_2为原料,采用水热法将溶液中的铝转化成水化石榴石沉淀进行脱铝。通过对水热温度160℃、时间1～16h条件下得到的粉体进行X射线衍射和扫描电镜分析,得到硅酸钠溶液深度脱铝的最佳条件。结果表明,水热1h,反应体系中Ca_5Si_6O_(16)(OH)_2、Ca_5Si_6O_(16)(OH)_2·8H_2O和低铝水化石榴石Ca_5Si_5Al(OH)O_(17)·5H_2O絮状混合沉淀大量生成;当水热时间为10～12h时,体系中同时存在高铝水化石榴石Ca_(2.93)Al_(1.97)Si_(0.64)O_(2.56)(OH)_(9.44)与低铝水化石榴石Ca_5Si_5Al(OH)O_17·5H_2O物相,铝脱除率可达98.05%,可实现反应体系的深度脱铝。     

硅酸钠溶液水热法深度脱铝过程研究

以Na_2SiO_3·9H_2O、NaAlO_2和CaCl_2为原料,采用水热法将溶液中的铝转化成水化石榴石沉淀进行脱铝。通过对水热温度160℃、时间1～16h条件下得到的粉体进行X射线衍射和扫描电镜分析,得到硅酸钠溶液深度脱铝的最佳条件。结果表明,水热1h,反应体系中Ca_5Si_6O_(16)(OH)_2、Ca_5Si_6O_(16)(OH)_2·8H_2O和低铝水化石榴石Ca_5Si_5Al(OH)O_(17)·5H_2O絮状混合沉淀大量生成;当水热时间为10～12h时,体系中同时存在高铝水化石榴石Ca_(2.93)Al_(1.97)Si_(0.64)O_(2.56)(OH)_(9.44)与低铝水化石榴石Ca_5Si_5Al(OH)O_17·5H_2O物相,铝脱除率可达98.05%,可实现反应体系的深度脱铝。     

链烷比、烯烃和六枝矿区煤的自然发火

<正> 研究 C_2H_4、C_3H_6的发火速率及链烷比C_2H_6/CH_4、C_3H_8/CH_4、C_4H_(10)/CH_4,烯炔比 C_2H_4/C_2H_2等指标和煤矿自然发火的关系,已经有过不少的研究报告。但是烷烃既是煤的吸附气体成分,也在煤的氧化分解时产生,C_2H_(?)/CH_4、C_3H_8/CH_4、C_4H_(10)/CH_4随煤样升温而增大的规律是与吸附烷烃有关亦和氧化分解烷烃有关?这类烷比在常温下也随煤样存放时间延长自动增大,这与它们随煤样升温而增大的情况相     

钼酸溶液的喇曼光谱研究

用激光喇曼光谱法研究了含钼0.2mol/L和pH值为9.0—1.5的各种钼酸溶液。由测得的喇曼光谱确定了溶液中钼的化学状态和钼酸根阴离子的种类。在pH值高于6.4时,钼以单核钼酸根阴离子MoO_4~(2-)存在。在pH值为6.4—1.5时,溶液中相继出现下列多核钼酸根阴离子和某些质子化产物:Mo_7O_(24)~(6-)、HMo_7O_(24)~(5-)、H_2Mo_7O_(24)~(4-)、H_3Mo_7O_(24)~(3-)、Mo_8O_(26)~(4-)、Mo_6O_(19)~(2-)和MoO_4~(2-)·(MoO_3)_(11)。提出了各种钼酸根阴离子之间的化学平衡与溶液pH值的关系。     

钛铁矿与捕收剂SYB~(2#)的作用机理探究

本试验以攀枝花的选铁尾矿作为试验原矿,采用SYB~(2#)(一种羟肟酸类药剂)为捕收剂进行浮选试验。结果表明,在SYB~(2#)用量为733.33 mg/L,pH为5.0(H2SO4和NaOH为调整剂)的条件下,钛铁矿回收率达到最大值81.9%。通过SEM-EDS、XPS和Zeta电位分析等测试手段探究了捕收剂SYB~(2#)与钛铁矿之间的作用机理。EDS能谱元素半定量分析结果表明,O原子浓度由47.83%上升到56.77%,C原子浓度由27.60%下降到20.93%,说明SYB~(2#)在矿物表面产生了吸附作用;由XPS分析发现,O、Ti和Fe的化学位移分别为0.26e V、0.14eV和0.18eV,说明SYB~(2#)与这些元素均发生了作用;Zeta电位分析表明,矿浆pH值高于零电点时,羟肟酸根离子仍可吸附在矿物表面,同时钛铁矿回收率在零电点附近达到最大值(此时矿物表面因吸附Fe(OH)~+、Fe(OH)_3~-、Ti(OH)_4等离子而不显电性),说明SYB~(2#)与钛铁矿之间的作用应为化学吸附。结合相关研究及本文XPS分析,在以H_2SO_4作调整剂的情况下,可能还存在SO_4~(2-),HSO_4~-对矿物的特殊吸附。     

常见金属离子对白云母和石英浮选特性的影响

为给白云母和石英浮选分离提供理论基础,在Ca2+、Mg2+、Fe3+、Al3+作用下,分别考察了十二胺和油酸钠作捕收剂时,纯矿物白云母和石英的浮选特性,并测定了其Zeta电位。试验结果表明:（1）金属离子能够提升白云母、石英表面的Zeta电位,从而影响捕收剂在矿物表面上的吸附;（2）十二胺作捕收剂时,Ca2+、Mg2+能提高矿物Zeta电位而减弱十二胺的静电吸附强度,抑制二者上浮;Fe3+、Al3+在矿浆pH=4~6时,可使白云母、石英表面Zeta电位由负变正,极大地削弱十二胺的吸附,抑制浮选;（3）油酸钠作捕收剂时,金属离子均能活化白云母、石英浮选,且金属离子价态越高,活化作用越强;碱性越强,活化作用越明显;Ca2+、Mg2+在强碱性条件下活化作用极强,远强于Al3+、Fe3+。