新型常温捕收剂DX-1对赤铁矿的浮选性能研究

为提高脂肪酸对赤铁矿的捕收性能,在脂肪酸的非极性基上引入新的键合原子对其进行改性,制成新型常温捕收剂DX-1,通过赤铁矿和石英的单矿物和人工混合矿浮选试验,考察DX-1对赤铁矿的浮选性能。单矿物浮选试验表明,DX-1较月桂酸对赤铁矿的捕收能力强,且矿浆pH、矿浆温度对DX-1对赤铁矿的捕收性能影响较小;人工混合矿浮选试验表明,矿浆pH=3.9~7.0,DX-1用量为250 mg/L时,DX-1对赤铁矿的捕收性能较好。Zeta电位检测表明,pH为3.9~7.0时,赤铁矿吸附DX-1后,赤铁矿表面Zeta电位下降幅度大,并改变了赤铁矿表面电位的符号,捕收剂DX-1与赤铁矿表面发生了静电吸附。红外光谱分析表明,DX-1与赤铁矿表面主要发生了静电吸附,此外还存在部分分子间作用力及化学键力。     

捕收剂 DXY-1在石英表面的捕收性能及机理研究

为研究醚胺类捕收剂 DXY-1 对石英的捕收性能和机理,首先进行了单矿 物浮选试验,之后对药剂与矿物吸附前后的 Zeta 电位进行检测并用 MS 软件模拟计算。结果表明,捕收 剂 DXY-1 在常温下对石英有良好的捕收能力,pH=10 时浮选回收率最佳,可达 98.0%。基于 MS 软件的 CASTEP 模 块计算了捕收剂 DXY-1 与石英矿物表面的吸附作用能,其值为负值且低于 OH^-在石英表面的吸附能,说明 DXY-1 在 石英表面可以发生吸附且与 OH-相比,捕收剂 DXY-1 对石英的吸附作用更强。结合药剂与矿物吸附前后的 Zeta 电位检测和 MS 模拟布居数的计算结果表明,捕收剂 DXY-1 与石英（101）表面的吸附方式为静电吸附和氢键吸附 。     

十二胺聚氧乙烯醚对石英的捕收性能

通过石英单矿物浮选试验和实际磁铁矿石磁选精矿反浮选试验,比较了十二胺聚氧乙烯醚与十二胺和十二烷基丙基醚胺对石英的捕收性能,并通过吸附热、吸附量和吸附过程焓变的测定比较了3种捕收剂与石英表面作用的强弱。单矿物浮选试验结果表明,3种捕收剂最适宜的矿浆pH条件均为6~8,但无论矿浆pH如何变化,十二胺聚氧乙烯醚对石英的捕收能力都强于另两种捕收剂。实际矿样反浮选试验结果显示,十二胺聚氧乙烯醚可在比另两种捕收剂更低的用量下获得比另两种捕收剂更好的分选指标,说明十二胺聚氧乙烯醚不仅捕收能力强,而且选择性好。吸附热、吸附量和吸附焓变测定结果显示,不同pH下3种捕收剂在石英表面的吸附都是自发进行的,且均为物理吸附,但十二胺聚氧乙烯醚在各pH下与石英表面的吸附作用都比另两种捕收剂强,从而有力地支持了浮选试验所得结果。     

一种铁矿物与石英分离的有效浮选药

研究了新型浮选捕收剂N 十二烷基β氨基丙酰胺(CH3(CH2)11NHCH2CH2C(O)NH2·HCl,缩写为DAPA)分离石英和铁矿物的浮选性能和作用机理.小型浮选试验表明,在pH为6.5～8.5的中性范围内,DAPA用量为12.5mg/L的条件下,石英的浮选回收率可达到90%以上.与十二胺相比,DAPA表现出对石英较弱的捕收能力和较强的选择性.随DAPA 用量增加,DAPA对石英的捕收能力增强,其增加程度明显大于对赤铁矿、磁铁矿和镜铁矿的捕收能力.在pH=6.5条件下,DAPA能成功地分离石英与这3种铁矿物分别组成的人工混合矿 .DAPA是比常规的胺类阳离子捕收剂碱性稍弱的捕收剂,它吸附石英后,石英表面的Zeta电位朝较小负值的方向变化,DAPA仍属阳离子类捕收剂.     

用阳离子型捕收剂DYP反浮选铁矿物

采用脂肪酸类阴离子捕收剂反浮选铁矿物,需要通过加温矿浆来保证其捕收性,不仅造成了能源的大量消耗,而且会对环境造成危害,为此东北大学研发了新型常温阳离子捕收剂DYP。为了研究其对铁矿物反浮选的分选效果,进行了石英、赤铁矿、磁铁矿单矿物及人工混合矿的浮选试验。结果显示：在捕收剂DYP体系中,3种单矿物的可浮性由强到弱依次为石英>赤铁矿>磁铁矿;DYP的用量为50 mg/L时,石英的回收率达到了97.33%,而赤铁矿和磁铁矿的回收率分别为6.50%、4.33%,说明捕收剂DYP具有很好的选择性,适合铁矿物反浮选。对捕收剂DYP在溶液中化学平衡、DYP对石英表面动电位及可浮性影响的分析表明,DYP对石英的捕收作用是静电吸附和氢键吸附协同作用的结果,且氢键作用强于静电吸附。     

联结基团长度对双酯Gemini季铵盐的捕收性能影响

通过浮选试验、表面张力、接触角、Zeta电位测试、分子动力学模拟,探究3种双酯Gemini季铵盐捕收剂(DQAS2、DQAS4、DQAS6)的联结基团长度对其捕收性能的影响。结果表明,与十二胺盐酸盐(DDAH)相比,自制捕收剂在较宽的pH值(3～11)范围内对石英有更好的捕收能力,捕收剂浓度为5×10^-6mol/L时,石英的上浮率依次为DQAS4(67.57%)>DQAS2(58.42%)>DQAS6(38.24%);双酯Gemini季铵盐捕收剂对石英表面润湿性改变由强到弱依次为DQAS4>DQAS2>DQAS6;捕收剂的表面活性大小为DQAS4>DQAS6>DQAS2;Zeta电位测试结果表明DQAS4与DQAS2在石英表面吸附较强;分子动力学模拟的结果表明双酯Gemini季铵盐DQAS4与石英表面相互作用能最强。因此,中间长度联结基团的双酯Gemini季铵盐DQAS4具有更优的表面物化性能和捕收性能。     

脂肪酸捕收剂浮选钛铁矿性能研究

通过几种脂肪酸捕收剂浮选钛铁矿试验及脂肪酸分子的量化计算,研究了脂肪酸烃基长短及其不饱和度对其捕收性能的影响。结果表明,随着烃基长度的增长增加了其疏水性,随着烃基不饱和度的增加使其在水中容易溶解和弥散,从而使得脂肪酸的捕收能力增强。     

新型常温捕收剂DX-1对石英的浮选性能研究及机理分析

为解决赤铁矿阴离子反浮选脱硅过程中矿浆加热引起的能耗高等问题, 以月桂酸和液溴为原料, 采用催化加成法合成了一种新型常温阴离子捕收剂DX-1。通过石英单矿物浮选试验、石英和赤铁矿的人工混合矿浮选试验, 考察了DX-1的捕收性能, 试验结果表明:在常温条件下, DX-1对石英的捕收能力较强, 当pH=11.5时, 石英单矿物浮选试验可以取得石英回收率99.49%的指标, 人工混合矿浮选试验可得到精矿TFe品位65.91%、回收率98%的选别指标。并通过红外光谱及动电位等测试分析方法探讨了其作用机理, 结果表明:捕收剂DX-1与石英表面主要发生了化学吸附, 除此以外可能还存在静电吸附。这说明DX-1是一种可用于铁矿反浮选的新型高效常温阴离子捕收剂。      

新型阳离子捕收剂DBA-2浮选石英的研究

针对铁矿石反浮选过程中药剂使用时所需矿浆温度高,开发了适合捕收细粒级石英的阳离子捕收剂。通过一系列浮选试验及接触角、Zeta电位和红外光谱检测考察了此阳离子捕收剂对石英的捕收性能和两者的作用机理。结果表明,温度为18℃和p H=9.45时,阳离子捕收剂DBA-2对38μm粒级石英有很高的浮选回收率;在此条件下,对74~38μm粒级石英浮选效果不佳,阳离子捕收剂DBA-2更适用于微细粒铁矿反浮选中应用。接触角测量结果说明,添加DBA-2使石英表面接触角增大,可浮性增强,在20~30°之间,接触角发生的微小变化会对回收率产生巨大影响。Zeta电位测试结果表明,在纯水中石英的零电点为p H=2.26,与DBA-2作用后,零电点偏移至9.47,说明DBA-2在石英表面有吸附作用的发生。通过红外光谱检测分析,DBA-2在石英表面的吸附主要是静电吸附和氢键吸附。     

组合捕收剂在锂辉石浮选中协同作用的研究

研究了新型捕收剂HZ-1在锂辉石浮选中的捕收性能,并对比了传统的锂辉石捕收剂733(氧化石蜡皂)和环烷酸皂的捕收性能。单一捕收剂试验结果显示新型捕收剂HZ-1选择性较好,使用HZ-1能获得Li2O品位4%的锂辉石粗精矿。组合捕收剂试验结果表明组合捕收剂(733、HZ-1、环烷酸皂两两复配)较各单一捕收剂具有更好的捕收能力和更好的选择性。其中HZ-1和环烷酸皂的协同作用最强,733能显著提升HZ-1的捕收能力。闭路试验结果表明,采用HZ-1:733=1:2的组合捕收剂能得到Li2O品位5.60%、回收率81.80%的锂辉石精矿。表面张力测定结果表明油酸钠(捕收剂733中起主要捕收作用的物质)较HZ-1能更加显著降低水的表面张力,但是CMC值(临界胶束浓度)则较HZ-1高,说明油酸钠的表面活性较强,但是效率较低。HZ-1的酰胺基团能特性吸附锂辉石矿物,吸附量试验表明在较低浓度时,HZ-1能更好的吸附在锂辉石表面,表现出较好的选择性。     

新型常温捕收剂DLG-2浮选石英

为检验东北大学新合成的浮硅捕收剂DLG-2的性能,以石英单矿物为对象进行了浮选试验,并借助Zeta电位检测和红外光谱分析探讨了该药剂在石英表面的作用机理。试验结果表明,在pH≥10,DLG-2用量为40 mg/L,矿浆温度≥22 ℃,无Ca2+活化的条件下,DLG-2浮选石英的回收率可达99.5%左右。Zeta电位和红外光谱分析表明,DLG-2在石英表面的吸附形式有静电吸附、键合吸附和氢键作用。     

新型捕收剂MG-2反浮选司家营铁矿的研究

以司家营铁矿为研究对象,通过正交试验确定药剂制度,在此基础上进行药剂比较试验、开路试验、闭路试验;试验表明,MG-2是司家营铁矿的良好捕收剂.与现场原采用的脂肪酸相比,在铁精矿产率相当的前提下,精矿品位、回收率分别提高1.5%、3%,尾矿品位降低3%,且药剂用量减少30%左右.现场试验室小试与工业试验结果表明:以MG-...     

Gemini型捕收剂对石英和磁铁矿的浮选性能

通过单矿物浮选试验,考察了Gemini型捕收剂Gemini-31503和十二胺对石英和磁铁矿的浮选特性,结果表明,Gemini-31503在较宽的pH范围里对石英具有很强的捕收能力,并且对石英具有良好的选择性,其性能明显优于十二胺。用Gemini-31503对石英和磁铁矿的人工混合矿进行反浮选,在不需再添加其他任何药剂的情况下取得了良好的分选指标。动电位测定和红外光谱分析结果显示,Gemini-31503在两种矿物表面的吸附主要为静电吸附,且在相同条件下,Gemini-31503在石英表面的吸附量比在磁铁矿表面的吸附量大。     

新型两性螯合捕收剂DJW-2捕收石英的性能

两性螯合捕收剂DJW-2是东北大学为改善磁选铁精矿反浮选脱硅效果而研制的新型捕收剂,为了解其捕收石英的性能,以石英纯矿物为浮选对象,进行了DJW-2用量、适宜的矿浆pH值、活化剂CaCl₂用量、适宜的浮选温度试验。结果表明,在矿浆pH=9,DJW-2用量为750 mg/L,浮选温度为38～18 ℃情况下均可取得90%以上的回收率。进一步的Zeta电位检测和红外光谱分析表明,DJW-2在石英表面以氢键吸附和化学吸附为主。因此,DJW-2是磁选精矿反浮选脱硅的高效、低耗、强适应性捕收剂。     

新型阳离子捕收剂对石英的捕收性能及作用机理

用东北大学研制的新型高效阳离子捕收剂DBA-1对石英纯矿物进行了药剂用量、浮选温度、合适酸碱度试验,并借助Zeta电位测定、红外光谱分析和接触角测定对DBA-1浮选石英的机理进行了分析,以检验DBA-1对石英的捕收性能及效果。结果表明：①0.074～0.038 mm粒级石英纯矿物在pH=8.5、矿浆温度为18 ℃、药剂用量为75 mg/L的情况下可获得97.3%的回收率。②在无DBA-1的矿浆中,石英零电点的pH=2.26,而与DBA-1作用后的零电点偏移至10.10,说明DBA-1可以以阳离子形式在石英表面发生静电吸附;DBA-1与石英作用前后的红外光谱分析表明,二者间存在氢键吸附。③DBA-1的添加可大幅度提高石英表面的接触角,增强其表面的疏水性和可浮性,接触角在12.6°～27.0°范围内的小幅增大都会引起回收率的大幅度提高。     

新型脂肪酸协同螯合类捕收剂对黑钨矿与脉石矿物浮选行为的影响

螯合类捕收剂与脂肪酸类捕收剂的组合使用是黑钨矿浮选的重要研究方向.采用单矿物试验方法研究了GYB螯合捕收剂和731、GYR、TAB-3三种代表性脂肪酸类捕收剂联用对黑钨矿和脉石矿物浮选行为的影响,并采用表面电位测定、红外光谱测定方法,对GYB、TAB-3以及两种捕收剂联用的作用机理进行了探讨.结果表明:GYB与脂肪酸捕...     

混合脂肪酸在白钨矿与萤石、方解石分离中的作用

研究了混合脂肪酸在白钨矿与萤石、方解石分离中的作用。与单用油酸钠相比,油酸钠与正辛酸钠、月桂酸钠、硬脂酸钠组合使用后,药剂对白钨矿、萤石的捕收能力显著增强,对方解石的捕收能力变差。以组合药剂为捕收剂,添加水玻璃后,白钨矿与萤石、方解石的可浮性差异显著。通过矿物接触角、表面张力测量,初步探讨了混合脂肪酸在白钨矿与萤石、方解石分离中的作用机理。     

十二烷基胺类捕收剂的取代基基因特性对其浮选性能的影响研究

为考察取代基种类和数量对十二烷基胺类阳离子捕收剂浮选性能的影响，通过浮选试验研究了含不同取代基的捕收剂对石英、赤铁矿单矿物的捕收性能，以及对石英/赤铁矿人工混合矿的分选能力。研究结果表明，甲基取代基的引入不利于阳离子捕收剂对石英和赤铁矿的捕收，随着甲基取代基数量的增加，石英和赤铁矿的浮选回收率均逐渐降低，但赤铁矿回收率降低速率更快；甲基的引入，有助于提升阳离子捕收剂的浮选选择性；随着取代基数量的增加，人工混合矿的分选效率逐渐增大。向阳离子捕收剂分子结构中引入含羟基（-OH）或胺基（-NH2）的官能团有利于其对石英的捕收，但引入含胺基的取代基以后，赤铁矿回收率也相应提高；向十二胺极性基中引入含羟基或胺基的取代基，能够提高人工混合矿分选效率，但引入含胺基的取代基后，人工混合矿分选效率增加效果不如引入含羟基取代基时明显。对试验捕收剂分子进行量子化学计算表明：随着引入甲基数量的增加，捕收剂极性基团的横截面尺寸增加，增大了药剂与矿物表面作用的空间位阻，导致药剂的捕收能力减弱，选择性增强；含胺基取代基的引入，可以增加极性基团的总电荷量，捕收剂与矿物表面的静电引力增强；引入含羟基的取代基后，能够在增强药剂与矿物表面氢键吸附作用的同时，增加药剂极性基横截面尺寸，从而在提高药剂捕收能力的同时提高了浮选选择性。在后续研究中，结合有机化学的相关知识来提取取代基的相关参数，以定量这种影响规律，从而明确取代基参数与阳离子捕收剂浮选性能之间的基因特性，可为构建一种基于取代基效应的阳离子捕收剂设计方法奠定基础。     

尿素包合法强化脂肪酸捕收剂的捕收性能

为考察采用尿素包合法处理脂肪酸提高其捕收性能的可行性,以江苏某P2O5含量为16.08%的磷矿石为试验矿样,采用不同包合条件获得的脂肪酸进行浮选试验。结果表明:以混合脂肪酸用量为50 g、剂尿比(乙醇体积与尿素质量之比)为3 m L/g、尿脂比(尿素与脂肪酸的质量比)为1.5、包合次数为2次条件下获得的脂肪酸为捕收剂,以碳酸钠为调整剂、硅酸钠为抑制剂对试样进行1次浮选,可获得P2O5品位为18.13%、回收率为92.17%的磷精矿,与未进行包合处理的脂肪酸的浮选结果相比,精矿P2O5品位提高了0.29个百分点、回收率提高了15.92个百分点,说明包合处理可使脂肪酸的捕收能力大幅增强。Materials Studio(MS)软件分析表明:饱和脂肪酸能被尿素包合,不饱和脂肪酸不能被尿素包合,因而通过尿素包合法可以实现不同饱和度脂肪酸的分离。而不饱和度越高的脂肪酸,低温浮选性能越好,因此可以通过尿素包合法提纯不饱和脂肪酸,进而提高脂肪酸的捕收性能。