难免金属离子对白钨矿浮选的影响

通过单矿物浮选试验、溶液化学分析、表面动电位分析以及捕收剂吸附量测试等表明,在pH=8.5弱碱性矿浆中,难免金属离子Fe~(3+),Mg~(2+),Ca~(2+)均会对白钨矿的浮选产生抑制作用;Ca~(2+)和Mg~(2+)主要以阳离子的形式吸附在白钨矿表面,Fe~(3+)主要以负电性的Fe(OH)_3(s)吸附在白钨矿表面,并且Fe(OH)_3(s)胶体与水玻璃和捕收剂TA-3在白钨矿表面形成了电负性更大的化合物,影响TA-3在矿物表面的静电吸附.Fe~(3+)对白钨矿可浮性的抑制程度明显强于Ca~(2+)和Mg~(2+).     

难免金属离子对TAB-3药剂浮选黑钨矿的影响

以脂肪酸类捕收剂TAB-3为代表,通过单矿物试验,重点研究了矿浆溶液中Fe~(3+),Ca~(2+),Mg~(2+)三种难免金属离子对TAB-3浮选黑钨矿的影响,通过金属离子溶液化学、动电位分析、吸附量测试的方法对其作用机理进行了探讨.研究表明,pH=7.5时,Fe~(3+),Ca~(2+)和Mg~(2+)均对TAB-3浮选黑钨矿产生抑制作用,分别以Fe(OH)3(s),Ca~(2+),Mg~(2+)的形式吸附在黑钨矿表面.当离子浓度低于60μmol·L-1时,金属离子对黑钨矿的抑制强弱顺序为Mg~(2+)≈Ca~(2+)Fe~(3+).当离子浓度高于60μmol·L-1时,金属离子对黑钨矿的抑制强弱顺序为Fe~(3+)Mg~(2+)≈Ca~(2+).     

Ca2 在粗细粒辉钼矿表面吸附及对可浮性影响

为了探明Ca~(2+)对粗细粒辉钼矿浮选行为和吸附特性的影响,通过纯矿物浮选试验,采用Zeta电位测试、Ca~(2+)溶液化学分析、XPS等手段探讨了Ca~(2+)在粗细粒辉钼矿表面吸附及对可浮性的影响。矿浆中Ca~(2+)会明显恶化辉钼矿的浮选效果,且对细粒级影响更加明显;在浓度为0.01mol/L Ca~(2+)溶液体系中,pH<12.39时,主要以钙离子和羟基钙离子形式存在,排除了Ca(OH)2沉淀罩盖纯矿物表面造成辉钼矿回收率下降的影响因素;经Ca~(2+)作用过的辉钼矿表面电位绝对值显著变小,证明Ca~(2+)在辉钼矿表面发生了较强的吸附。此外,XPS谱图分峰处理结果表明,细粒级辉钼矿表面CaMoO4相对含量较粗粒高出1.15倍。钙离子对细粒辉钼矿可浮性恶化更加明显,是由于Ca~(2+)在辉钼矿"棱"面发生了化学吸附反应,在其表面形成CaMoO4亲水薄膜,降低了矿物可浮性。     

方解石、白云石中Ca,Mg元素在碳酸溶液中的化学动力学

查明碳酸盐矿物中方解石、白云石与CO2、水相互作用规律能够为提高煤储层导流能力提供实验支撑。以沁水盆地余吾、寺河矿为研究背景,在不同温度、不同p H值条件下,进行单一方解石、白云石与碳酸溶液的化学动力学实验,通过原子吸收光谱仪(AAS)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等测试手段,探讨了Ca~(2+),Mg~(2+)在反应液中的溶出规律以及固态元素变化规律、晶体变化、表面结构变化,建立了方解石、白云石的反应动力学模型。研究结果表明:方解石中Ca~(2+)溶出量比白云石大,白云石中Ca~(2+)溶出量比Mg~(2+)大,Ca~(2+),Mg~(2+)含量均随反应时间先增大后减小,并伴随震荡现象;各离子含量均随p H值减小而增大,随反应温度升高而减小,Mg~(2+)含量受温度影响较小;固相物质中钙元素、镁元素含量均为先减小后增大,晶体特征峰强度也均有先减弱再增强的趋势;建立的化学动力学模型反映出温度越高,反应级数越大,浓度对化学反应影响越大;p H值越小,反应活化能越小,反应速率越大。     

磷酸体系下白云石与脂肪酸类捕收剂作用研究

采用单矿物浮选试验、Zeta电位测试和分子模拟手段研究了磷酸对白云石表面吸附油酸阴离子的影响。浮选试验和Zeta电位测试结果显示,磷酸导致白云石电负性增强,可浮性降低。分子模拟结果显示,白云石表面形成CO₃^2-空位缺陷,磷酸离子与缺陷处的Ca、Mg原子形成桥位吸附,缺陷处剩余的Ca、Mg原子可以进一步吸附油酸阴离子。油酸阴离子和H₂PO₄^-可以共同吸附在白云石表面导致白云石疏水; H₂PO₄^-的预先作用导致油酸根离子吸附能减小可能是白云石可浮性下降的原因。     

烷基硫酸盐捕收剂对菱镁矿和白云石的浮选性能研究

白云石是低品质菱镁矿中主要的含钙杂质，但是白云石与菱镁矿的晶体结构相似、组成相近，导致钙镁矿物浮选分离困难。开发新型高效脱钙捕收剂是提高白云石与菱镁矿分离效率的主要手段。基于此，探索性地将十二烷基硫酸钠(SDS)作为白云石的捕收剂进行钙镁分离，考察了矿浆pH值、SDS浓度以及可溶性离子Ca²⁺、Mg²⁺和Fe³⁺对菱镁矿与白云石浮选性能的影响，结果表明：在SDS浓度为20×10^-5mol/L、矿浆pH值为10时，白云石与菱镁矿有较好的浮选分离效果。Ca²⁺和Mg²⁺对菱镁矿与白云石均有抑制作用，对两种矿的浮选性差异影响较小。Fe³⁺对白云石的抑制作用较小，对菱镁矿的抑制作用较大，有利于两种矿的浮选分离。FTIR与Zeta电位结果表明，SDS在白云石表面的吸附量远远大于在菱镁矿表面的吸附量，且Fe³⁺可以促进SDS在白云石表面的吸附，抑制SDS在菱镁矿表面的吸附，从而增大白云石与菱镁矿间的可浮性差异。     

氯化油酸浮选赤铁矿的研究

本文对比研究了氯化油酸和油酸浮选赤铁矿的行为,考察了Ca~(2+)、Mg~(2+)离子对浮选的影响。结果表明,氯化油酸具有选择性高,浮选pH范围广,耐硬水能力强等优点。通过ζ-电位测定、傅立叶红外光谱鉴定,探讨了氯化油酸与赤铁矿表面的作用机理。     

油酸钠在细粒白云石表面吸附特性研究

研究了不同条件下油酸钠在细粒白云石表面的吸附行为,结果表明,油酸钠在白云石表面吸附量随着温度升高而增加、随着溶液pH值增加而降低; 吸附过程符合准二级动力学方程,吸附等温线符合Linear拟合方程; 油酸钠在白云石表面的吸附属于自发的吸热过程,298 K时的ΔG为-27.62 kJ/mol,ΔH和ΔS分别为0.76 kJ/mol和95.26 J/(mol·K)。扫描电镜结果印证了油酸钠在白云石表面的吸附; 表面电位测试结果表明,pH>8以后白云石表面电位值不再降低; 红外光谱测试结果证实油酸钠在白云石表面的吸附为物理吸附。浮选试验结果证实油酸钠是细粒白云石的良好捕收剂,自然条件下随着温度升高和油酸钠浓度增加,白云石矿物上浮率增加。     

菱镁矿,白云石表面电性研究

通过对菱镁矿及其主要伴生矿物白云石溶解行为的研究,推测并测定了菱镁矿、白云石的零电点,研究了Ca~(2+)、Mg~(2+)离子对矿物表面电动电位的影响。研究发现:菱矿镁、白云石的溶液化学行为与表面电性之间存在着密切的联系。H~+、OH~-离子和矿物晶格离子以及各种水解产物是菱镁矿、白云石的定位离子。     

在长石与石英分离中阳离子捕收剂与阴离子捕收剂混合物在矿物表面上的吸附和浮选的选择性

对钠长石和石英纯矿物，用哈里蒙德浮选管、Zeta电位测定和漫射FTIR光谱评价了阳离子捕收剂与阴离子捕收剂混合物从石英中浮选分离钠长石的效果。用分批浮选试验研究了从希腊长石矿石中浮选分离钠长石的浮选药剂制度。单矿物浮选试验结果表明，在PH2时，用阳离子捕收剂二胺与阴离子捕收剂磺酸盐混合物或二胺—二油酸盐作捕收剂可以从石英中优先浮选钠长石。与在pH2时钠长石具有选择性可浮性形成鲜明对照的是，pH2时钠长石荷少量负电荷，石英的零电点位于该pH附近，Zeta电位测定和FTIR研究结果表明，混合捕收剂在两种矿物上的吸附行为类似。红外光谱不仅证明阴离子捕收剂磺酸盐或油酸盐与二胺一起在矿物表面上共吸附，而且证明，阴离子捕收剂的存在提高了二胺的吸附量。阴离子捕收剂闯入相邻表面烷基氨基离子之间降低了头—头静电斥力，由于疏水尾—尾缔合增强，而使二胺吸附量增大。pH2时矿物的可浮性与捕收剂吸附结果矛盾是由于在这两个试验中分别用粗粒矿物和细粒矿物进行试验引起的。可用除静电作用外，捕收剂中的氨离子通过氢键与矿物表面上的硅醇基团作用来解释，在pH2时捕收剂在细粒钠长石和石英颗粒上的吸附量相近。分批浮选试验结果表明，只在浮选给矿脱泥后，才可优先浮选钠长石。从含6．5％Na2O的给矿中浮选获得了含10％Na20的钠长石精矿，Na20含量高于9％的钠长石产后是有价值的。     

CTAB与油酸钠混合捕收剂浮选分离磁铁矿与角闪石的研究

采用油酸钠(NaOL)与十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)混合捕收剂进行磁铁矿与角闪石的浮选分离研究。分别考察了单一捕收剂CTAB、NaOL和混合捕收剂对单矿物和人工混合矿浮选的影响,借助Zeta电位、FTIR对捕收剂与矿物表面的吸附机理进行了研究。矿物浮选试验结果表明:在pH=5.5,CTAB与油酸钠的摩尔比为2∶1的条件下,混合捕收剂较单一捕收剂具有更好的选择性。Zeta电位和红外光谱结果表明,单一捕收剂CTAB和油酸钠分别以物理吸附与化学吸附的形式吸附在矿物表面,混合捕收剂中油酸钠的存在一定程度上抑制了CTAB在磁铁矿表面的吸附,但不影响CTAB在角闪石矿物表面的吸附。     

两性捕收剂在硅石和赤铁矿表面上的吸附机理

硅石是铁矿石中的主要脉石矿物.经常应用不同的表面活性剂从铁矿石中浮选出硅石.在本研究中应用两性捕收剂浮选硅石.研究了这种捕收剂在硅石和赤铁矿纯矿物表面上的吸附.试验结果表明,捕收剂在矿物表面上的吸附主要决定于溶液的pH.在酸性pH范围内捕收剂优先在矿物表面上吸附.捕收剂与矿物表面作用机理带有静电作用性质.Zeta电位测定结果表明,当矿物表面和捕收剂带有相反电荷时,通过它们之间的静电作用,捕收剂吸附在矿物表面上.     

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。     

菱镁矿与白云石的浮选分离研究

以油酸钠作浮选捕收剂,研究六偏磷酸钠、水玻璃、羧甲基纤维素钠等常规调整剂对菱镁矿和自云石可浮性的影响,以及Mg~(2+)、Ca~(2+)对捕收剂和调整剂作用的影响。人工混合矿物浮选试验结果表明,将盐化水玻璃和六偏酸磷酸钠联合使用作为菱镁矿与自云石浮选分离的调整剂有极好的选择性。     

两种pH调整剂、不同矿浆pH值测试点对白云石浮选规律的影响

考察HCl、H2SO4两种pH调整剂以及不同pH测试点对白云石单矿物的浮选规律的影响,通过XRD、XPS、矿浆中Ca2+、Mg2+浓度等测试分析了硫酸根离子对白云石表面的影响。试验结果表明,在酸性条件下,矿浆pH值随时间发生较大变化,导致浮选控制过程中的难度增加。若以捕收剂加入时pH值控制浮选过程,可以在pH 2.0～3.5获得白云石较高的回收率。测试结果表明,采用H2SO4作为pH调整剂时,硫酸根离子与白云石表面钙离子形成石膏沉淀,导致白云石表面发生转化,阻碍了矿物与捕收剂之间的相互作用,使得采用H2SO4作为pH调整剂时,当pH<5.0时,随着pH值的降低白云石回收率迅速降低。     

黄铁矿低温浮选试验及机理分析

我国高寒地区硫化矿资源丰富,由于冬季和夏季矿浆温差大,技术经济指标出现明显的季节性波动,甚至导致冬季停产。基于此,论文以黄铁矿为研究对象,通过单矿物浮选试验研究不同低温条件（0~23℃）下黄铁矿的浮选行为,并检测了Zeta电位、黄药的吸附量及溶液的表面张力。结果表明:黄铁矿回收率随着捕收剂和起泡剂用量的增加而增大;同等药剂用量下,随着温度的降低,黄铁矿回收率大幅下降;同步添加捕收剂和起泡剂,可以显著提升黄铁矿回收率;在强酸性条件下,黄铁矿可浮性最好,温度影响较小,随着pH值增大,黄铁矿回收率下降,低温具有明显的协同抑制作用;温度降低,黄铁矿的Zeta电位增大,零电点向右偏移;丁黄药在黄铁矿表面的吸附量下降,溶液的表面张力增大,不利于黄铁矿浮选。提高矿浆溶液酸度,或者增加捕收剂和起泡剂用量可有效改善温度对浮选的影响。      

微波预处理对萤石浮选的影响机理研究

为研究微波预处理对萤石浮选的影响机理,分别对萤石纯矿物、去离子水、矿浆和添加捕收剂的矿浆进行微波预处理,研究不同pH值、捕收剂浓度、预处理时间和微波功率对萤石浮选回收率的影响。结果表明,在最佳试验条件下,微波预处理纯矿物、去离子水和添加捕收剂的矿浆后,浮选回收率有所提高,同时pH值调整剂及捕收剂用量均有所减少;而微波预处理矿浆的浮选回收率有所下降。Zeta电位及红外光谱检测结果表明,微波预处理纯矿物、去离子水后,矿物表面正电性增强,促进了捕收剂油酸钠的吸附;微波预处理矿浆,矿物表面正电性减弱,抑制了油酸钠的吸附。     

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。     

关于绿柱石的浮选条件——1-用脂肪酸浮选 2-用石油磺酸盐浮选

1.关干脂肪酸的单分子层与含-Be~(2+)离子溶液之间相互作用的Langmuir槽研究表明,在pH为5—6时产生强烈的相互作用。用Hallimond单泡浮选管的测定表明,用脂肪酸作捕收剂(10~(-4)克分子),绿柱石的浮选速度也在这个pH时为最大。用NH_3/H_2S或最好用1％玲HF预先处理来活化矿物表面的鈹是不可缺少的。在这样的pH下从含石英、长石和云母的混合物中优先浮选,只有用HF预先处理才是可能的。浮选速度随着羧酸碳鏈长度的增加按着下列次序增加:二-戊基乙酸,二-己基,己基-庚基,二-庚基乙酸和油酸。用流动电位方法测定矿物的ζ-电位的结果证明,在pH 5—6时脂肪酸为化学吸附。在pH 8—9时,HF预先处理的绿柱石也显示出良好的浮选。用热浓HCl预先处理的绿柱石,在pH4时浮选性能很弱。 2.绿柱石的浮选也可使用石油磺酸盐为捕收剂,如捕收剂“824”。在pH 2—3及5—6两个pH范围,可获得强烈的浮选。用稀冷的HF预先处理,可增加在单泡浮选管试验中的浮选速度。以热浓HCl洗滌预先处理,抑制了浮选。对一定捕收剂吸附量的矿样浮选速度测定表明,对一定药剂吸附量而言,如果吸附作用是在近于pH 5时完成的和在吸附以前绿柱石是用稀冷的HF预先处理过,则浮选是最快的。可以断定,在两个不同pH区域内浮选作用机理是不同的。在酸性溶液中,平衡吸附等温线显示出最大值,其值是随矿物与捕收剂溶液接触的强度增加而增加。当药剂的酸性溶液流过绿柱石矿层时,可观测到大的负ζ-电位,说明在这种条件下磺酸盐是多分子层吸附。把工业用药剂中残存油分去掉,对绿柱石的吸附与浮选效果的影响很小。     

六偏磷酸钠对菱镁矿与白云石浮选分离动力学的影响

以油酸钠为捕收剂，研究了六偏磷酸钠对菱镁矿和白云石浮选行为和浮选动力学特性的影响。结果表明：不添加六偏磷酸钠时两种矿物可浮性相近，分离困难；在矿浆pH值为9-11.5的区间里，添加适量的六偏磷酸钠，菱镁矿仍保持较好的可浮性和较高的浮游速度，而白云石的可浮性和浮游速度大幅降低，从而有利于两种矿物浮选分离。菱镁矿和白云石的浮选分别符合经典一级动力学模型和二级矩形分布模型。