絮凝过程中的组合药剂

用光散射技术测定絮团粒度组成来研究一种药剂或组合药剂对细粒分散液的絮凝效果的影响.试验结果表明,絮凝过程包括两个不同方面:颗粒去稳定化和絮团的长大.每个阶段都有各自的药剂要求.添加简单盐或控制pH来压缩双电层可以实现悬浮液的去稳定化.低分子量但高活性的聚合物也可以达到这个目的.向稳定的分散液添加高分子量聚合物可以通过桥联作用产生一定程度的絮凝,但是,这时除了高分子量聚合物用量大外,还有大量的原分散的颗粒留在高浊度的上清液中.另一方面,高分子聚合物可促使预先去稳定化体系中絮团的长大.试验还证明了改进药剂添加顺序的好处.相反的药剂添加顺序(在用高分子量聚合物处理后再添加去稳定化药剂),絮凝效果相当差.     

聚合物吸附和构型在选矿中的作用

细粒矿物的絮凝通常是使用聚合物而产生的,然而聚合物吸附和构型影响絮凝的机理目前尚不清楚。本文多途径地研究了氧化铝悬浮液各种絮凝效应与聚丙烯酸在矿粒表面的吸附和构型的关系。测定了氧化铝悬浮液的浊度、沉降固体产率和沉积物高度以及同一样品中的聚合物吸附量,吸附的聚合物分子构型和覆盖了聚合物的矿粒的ξ电位。使用芘为探针,用萤光光谱检测聚合物在固液界面下的构型。研究了吸附的聚丙烯酸以卷曲、伸展和从卷曲到伸展三种构型存在时细粒的絮凝行为。当聚丙烯酸呈卷曲态或伸展态时,悬浮液只有轻微的絮凝,而在从卷曲到伸展的构型状态(体系中聚丙烯酸先呈卷曲态,随pH增大而转为伸展态),悬浮液的絮凝或分散取决于pH值和聚丙烯酸吸附量的相应变化。     

聚丙烯酸钠对蛇纹石浮选的影响及其机理

通过浮选实验、Zeta电位测试、红外光谱分析和SEM-EDS分析等方法,系统地研究了聚丙烯酸钠（PAAS）对蛇纹石浮选行为及其表面性质的影响,并探讨其机理。浮选结果表明,添加抑制剂聚丙烯酸钠能有效抑制蛇纹石上浮,在加入24.7 mg/L的聚丙烯酸钠后,蛇纹石的浮选回收率由36%下降到10%;Zeta电位测试结果表明,聚丙烯酸钠能够显著降低蛇纹石的表面电荷;红外光谱和SEM-EDS分析结果表明聚丙烯酸钠在蛇纹石表面有明显的化学吸附。机理研究分析表明,聚丙烯酸钠通过与蛇纹石表面上的Mg2+作用对蛇纹石产生絮凝作用,改变蛇纹石颗粒的分散状态,从而实现对蛇纹石颗粒的有效抑制。      

细粒氧化物的团聚浮选

本文提供了用絮凝剂和表面活性剂团聚和浮选细粒的试验数据。工作中用ZnO和MgO的水悬浮液进行试验，使用常规的浮选捕收剂油酸钠(SOL)、十二烷基硫酸钠(SDS)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)，所用絮凝剂为工业用高分子量聚合物(MAGNAFLOC 1440、MAGNAFLOC E-10及MAGN—AFLOC 351)。在自然pH下测量了吸附在这两种氧化物上的表面活性剂的吸附等温线。用油酸钠时吸附密度最大。Zeta电位测量结果表明，加入阳离子表面活性剂使Zeta电位正值增加，MgO的正Zeta电位随阴离子表面活性剂浓度增加而降低。稳定性的降低说明，当加入阳离子絮凝剂(MAGNAFLOC 1440)时，经阴离子表面活性剂预处理的ZnO悬浮液形成了较大的絮凝物。用阴离子表面活性剂预处理的MgO悬浮液与非离子型絮凝剂MAGNAFLOC351作用也有类似结果。当SDS与阳离子或非离子絮凝剂结合形成疏水絮凝物时，荷负电的捕收剂(SDS)对ZnO絮凝物的浮选是良好的捕收剂。     

聚羧酸减水剂在低阶煤制浆中的分散机理研究

为了探索聚羧酸减水剂对低阶煤制水煤浆的分散作用以及作用机理,采用聚羧酸减水剂对鄂尔多斯地区3个矿区低阶煤成浆性能进行了研究,利用黏度计、紫外-可见分光光度计、Zeta电位仪检测了不同掺量聚羧酸减水剂的水煤浆的浓度、黏度、在煤表面的吸附量以及对煤表面Zeta电位的影响。结果表明,聚羧酸减水剂具有良好的分散性能,水煤浆浓度可提高20%,到达饱和掺量前,减水剂掺量与浆体浓度、黏度、吸附量和Zeta电位高度相关,超过饱和掺量,浆体浓度不再增加,并出现反向吸附现象。红外光谱显示,聚羧酸减水剂具有较多活性吸附点,有能起到空间排斥作用的支链,其作用机理是静电斥力和立体位阻,且分散作用与煤质有关。     

胶磷矿浮选体系中硅酸钠的分散机理及第一性原理分析

通过单矿物沉降试验,考察了弱碱性条件下硅酸钠对微细粒胶磷矿分散行为的影响,结果表明,pH=8.5时,随硅酸钠浓度增大,胶磷矿矿物颗粒分散效果逐渐增大,当硅酸钠浓度为800 mg/L时,胶磷矿分散率可达40％,且颗粒能稳定分散.Zeta电位分析结果表明,随硅酸钠浓度增大,胶磷矿表面Zeta电位负电位逐渐增加,矿物颗粒间静...     

多糖抑制剂的化学成份和分子量对滑石浮选的影响

选矿工业中经常使用多糖抑制剂报制具有天然可浮性的脉石来提高精矿品位。微浮选研究结果表明，在10^-3mol/L KNO3离子浓度下，多糖抑制剂的用量、分子量和化学组成等会影响多糖抑制剂对滑石的抑制作用。对4种羧甲基纤维素（CMC）和3种改性的古尔胶药剂的黏度数据进行了测试，并对各种CMC的分子量进行了估算。当体系中加入了含古尔胶的聚合物之后，滑石的天然可浮性不仅会降低，而且滑石受到的抑制作用也会随着古尔胶分子量的增大而增强。较低用量的古尔胶可强烈抑制滑石，进一步增大古尔胶用量不会再增强它对滑石的抑制作用。在10^-5mol/L KNO3条件下，CMC不是滑石的有效的抑制剂。CMC分子量的改变对滑石抑制体系没有产生任何变化，但增大CMC的浓度会使抑制作用稍稍得到增强。本文根据以上这些研究和有关的文献提出了聚合物与滑石相互作用的机理。     

微细粒鲕状赤铁矿、石英的分散行为与机理研究

通过不同力场中微细粒赤铁矿及石英颗粒的沉降及受力特性研究,得出分散-选择性絮凝是微细颗粒有效分选的途径。采用沉降实验考查了不同分散剂的种类、pH值、搅拌速度对赤铁矿、石英的分散行为影响规律。结果表明,三种分散剂对赤铁矿分散效果由强至弱的顺序为:六偏磷酸钠焦磷酸钠碳酸钠。通过Zeta电位测定和DLVO理论计算,分析了六偏磷酸钠提高赤铁矿分散行为的作用机理。     

用聚丙烯酸絮凝的细粒赤铁矿的浮选行为

在pH4.1,0.001MNaCI条件下,用十二烷基磺酸钠(SDS)浮选细粒赤铁矿时,发现烧用少量聚丙稀酸PAA),可显著改善赤铁矿的浮选。在加入捕收剂以前,小剂量的聚合物形成原始粒子的絮凝物而有利于浮选,但聚合物过量,由于矿粒表面被亲水聚合物饱和而导致低的浮选回收率。在赤铁矿片上测得的接触角证实被吸附的聚合物膜的亲水性。在赤铁矿矿粒上先吸附的PAA减少了SDS的吸附量。但即使在SDS吸附量减少的情况下,赤铁矿絮凝物的浮选还是发生,直至PAA的量达到过饱和浮才被抑止。赤铁矿—石英混合物的分离,可通过用SDS浮选PAA絮凝的赤铁矿来实现。添加少量的PAA产生最大的选择性,而过量的聚合物不利于赤铁矿的回收。对一次给料连续浮选表明,在总的回收率有一些降低的情况下,获得较高品位的赤铁矿。     

微生物絮凝剂GSY-9对烟煤煤泥水的絮凝机理研究

以煤泥水为絮凝对象,研究了煤泥水浓度、絮凝剂用量及p H值对圆褐固氮菌所产絮凝剂GSY-9絮凝效果的影响。结果表明:絮凝剂GSY-9对高浓度煤泥水具有较高的絮凝活性;当煤泥水浓度为30g/L,絮凝剂用量为80mg/L时,煤泥水絮凝率可达82.93%;p H值在2.0~8.0范围内,其具有良好的絮凝活性。红外光谱分析表明絮凝剂GSY-9主要成分为多糖和蛋白质。煤泥伴生矿物悬浮液絮凝实验表明絮凝剂GSY-9对三种矿物的絮凝效果为高岭土伊利石石英;在矿物表面吸附率测定进一步验证了其对高岭土和伊利石的絮凝效果远优于石英。Zeta电位测定表明絮凝剂GSY-9分子带负电,与三种矿物的絮凝作用不是以电中和机理为主,而是以吸附架桥为基础的。     

采用新浮选药剂系统开发原料分选工艺流程的探讨

研究表明，可采用包括新的浮选药剂系统的联合工艺（浮选／磁选和磁选／浮选）来提高铁矿石精矿、低品位锰矿产品的质量和分选钢铁联合企业产出的含石墨的灰渣。现已发现，在无磁絮凝作用的情况下，氧化铁矿石精矿的阳离子反浮选和低品位锰矿石产品的直接浮选效果很差，后者需要采用具有絮凝性质的调整剂。提出的调整剂是聚合物协合混合药剂，即聚丙烯酸胶（PAA）与羧甲基纤维素（CMC）和聚丙烯酰胺与工业木素磷酸盐（LST）的混合药剂。     

溶液环境对高岭石分散行为的影响

采用沉降试验研究高岭石在不同pH及钙镁离子浓度下的分散行为,并结合Zeta电位分析及EDLVO理论计算进一步研究了高岭石颗粒间的相互作用。试验结果表明,pH的升高可促进高岭石的分散,而钙镁离子的加入可促进高岭石的凝聚;结合Zeta电位结果可知,pH的升高会降低表面电位,而钙镁离子加入会使表面电位升高。电位绝对值越大,颗粒间排斥力越大,易于分散。碱性条件下钙镁离子在矿物表面形成氢氧化物沉淀,导致高岭石表面的Zeta电位升高,破坏悬浮液的稳定性。EDLVO理论计算结果与沉降试验和Zeta电位试验的结果一致,可以对高岭石的分散行为进行理论解释。     

六偏磷酸钠对铁尾砂絮凝沉降行为的影响及机理

安徽某铁矿由于尾砂颗粒粒度较细、含泥量较高,导致沉降指标较差,为改善沉降效果,对铁尾砂进行 分散—絮凝试验研究。 通过分散试验、絮凝沉降试验以及动力学分析,考察六偏磷酸钠对铁尾砂絮凝沉降行为的影 响,结合 Zeta 电位和红外光谱测试,研究六偏磷酸钠对铁尾砂絮凝沉降的作用机理。 结果表明:六偏磷酸钠能够优化 铁尾砂的沉降效果,促进絮凝体沉速及粒径的增长,当六偏磷酸钠掺量为 200 g / t 时,600 g / t 掺量的阴离子型聚丙烯 酰胺(APAM)使矿浆底流浓度升高 1. 5%,絮凝体的中值沉速增加 20. 43 cm / min、中值粒径增加 0. 623 mm;APAM 对 铁尾砂絮凝沉降的动力学可以使用双曲线动力学模型 1 / (1- c /c ₀ )= k t +b 来描述;六偏磷酸钠通过化学吸附增加铁尾 砂颗粒表面扩散层厚度,从而实现铁尾砂矿浆的分散,同时促进 APAM 分子链伸展,使铁尾砂颗粒对 APAM 产生“链 型”吸附,形成较为松散的“捕网”,进而降低产生“卷扫”作用所需 APAM 的剂量。     

不同分散剂在低阶煤制水煤浆中的作用机理研究

为了解分散剂对低阶煤成浆性的作用机理,应用氨基磺酸盐、木质素磺酸钠和萘系磺酸盐3种分散剂对鄂尔多斯东胜煤田褐煤的成浆性能进行研究。通过紫外-可见分光光度计检测了不同分散剂在煤表面的吸附量,测量了不同分散剂对煤表面Zeta电位的影响,并探讨了分散剂种类和用量对水煤浆流变性能的影响。结果表明,3种分散剂中氨基磺酸盐对低阶煤制水煤浆的分散作用最好,木质素磺酸钠与氨基磺酸盐复配也表现出优良的分散性能;分散剂的分散性能与吸附量和Zeta电位具有一致性,分散剂复配后的吸附量和Zeta电位明显增加。带电的分散剂分子吸附到煤颗粒上,既增大了煤颗粒的空间位阻,也增强了煤颗粒之间的静电斥力,静电排斥和空间位阻的共同作用显著提高了水煤浆的分散性。     

阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)和聚合氯化铝(PAC)絮凝埃洛石的试验研究

提纯富集后的微细粒埃洛石脱水困难,为考察添加絮凝剂对埃洛石絮凝沉降的影响,以聚丙烯酰胺(CPAM)为阳离子有机高分子絮凝剂、聚合氯化铝(PAC)为无机高分子絮凝剂,比较这2种不同类型的絮凝剂对埃洛石的絮凝效果。结果表明:以CPAM为絮凝剂时,在CPAM用量为7 mg/L、搅拌转速为500 r/min、搅拌时间为2min、沉降时间为10 min时,絮凝效果最好,上清液浊度为15.64 NTU;以PAC为絮凝剂时,在PAC用量为20 mg/L、搅拌转速为500 r/min、搅拌时间为3 min、沉降时间为40 min时,絮凝效果最好,上清液浊度为55.01 NTU。Zeta电位测试结果表明:在试验pH范围内,埃洛石表面电位均为负值;添加PAC后,埃洛石表面Zeta电位负值小幅提高;添加CPAM后,pH4.1时,埃洛石表面电位由负转正,pH5.5后,埃洛石表面Zeta电位较未添加CPAM时负值小幅提高。与PAC相比,CPAM絮凝沉降埃洛石所需药剂用量少,沉降速度快,沉降效率高,受pH影响小,CPAM发生絮凝作用时产生的絮团体积大;埃洛石外管壁上硅氧四面体层带负电,与CPAM中带正电荷的—N+(CH_3)_3基团发生静电吸引,降低了埃洛石表面的Zeta电位绝对值,压缩了表面的双电层,并且CPAM分子可以同时连接多个埃洛石纳米管,发生架桥作用,形成的链条缠绕成网,对溶液中的埃洛石微粒进行网捕卷扫,从而形成比PAC发生絮凝作用时更大的絮团沉淀。     

有机-无机杂化改性聚丙烯酰胺絮凝性能研究

为强化絮凝剂聚丙烯酰胺（PAM）的絮凝性能，在PAM分子链上引入无机阳离子胶体基团进行有机-无机杂化改性。采用水溶液原位聚合法合成有机-无机杂化改性氢氧化铝聚丙烯酰胺（Al（OH）3-PAM）和氢氧化镁聚丙烯酰胺（Mg（OH）2-PAM）；通过红外光谱分析表征聚合物的结构，采用乌氏粘度计测定出两者的粘均分子量分别为270万、320万；以-0.038 μm的高岭土纯矿物为试验对象，通过沉降试验研究了所合成絮凝剂对高岭土的絮凝沉降性能。结果表明，当絮凝剂用量均为70 g/t时，Al（OH）3-PAM、Mg（OH）2-PAM的前10 s初始沉降速度分别为7.713 mm/s、11.181 mm/s，800万阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）初始沉降速度为3.923 mm/s；Al（OH）3-PAM、Mg（OH）2-PAM作用下的絮团较CPAM产生的絮团小而密实；杂化改性聚丙烯酰胺絮凝性能显著优于CPAM及铝盐、镁盐分别与300万分子量阴离子PAM的复配絮凝剂，分子量高的Mg（OH）2-PAM絮凝沉降性能更佳。     

油酸钠在红柱石与粉石英表面的吸附机理

本文通过Zeta电位测定、红外光谱分析等手段,研究了油酸钠在红柱石、粉石英表面的吸附机理及pH值对吸附的影响。结果表明,离子-分子缔合物是浮选过程中的重要活性组分。Zeta电位以及红外光谱分析表明,油酸钠对红柱石和粉石英均有吸附作用,其对红柱石吸附作用较强,存在化学吸附,对粉石英的吸附较弱,从而可以实现二者的浮选分离,浮选条件为油酸钠的浓度为3×10~(-3) mol/L,pH值=9。     

超声波解絮凝作用的研究

超声波可使 PAMS 形成的钛铁矿、钒钛磁铁矿的混合絮团破坏,体系重新处于稳定的分散状态,因此可用多梯度弱磁选实现分离。超声波的解絮凝作用比分散剂的化学解絮凝作用更有效。俄歇电子能谱分析证明,超声渡不能从矿物表面上清洗已吸附的絮凝剂。它的解絮凝作用是由于空化作用剪断絮凝剂分子使其降解而破坏粒子间桥联作用的结果。     

硬质合金用改性Ni3Al粉体制备及其在乙醇中的分散工艺

针对高性能硬质合金粘结相Ni3Al粉体的制备,本文以原子比为 62.4Ni-19.7Al-8.2Cr-0.62Zr-0.99B的混合粉体为原料,采用高能球磨干磨法制备改性Ni3Al粉体,通过XRD和TEM分析手段,研究了球磨时间对粉体相结构的影响,然后在测定乙醇中粉体pH-Zeta电位图的基础上,研究了不同分散剂及其加入量对试样在乙醇介质中分散性能的影响。研究结果表明：随着干磨时间的增加,原料转化率逐渐增高,而干磨时间过长会使得试样冷焊严重,其中干磨至50 h时,Ni3Al粉体的合成率高,改性元素固溶效果好。Zeta电位测试表明,当pH=9时试样在乙醇中的分散性能最好,且随着超声时间及各分散剂浓度的增加,试样在乙醇中的分散性呈先增大后减小的趋势,四种分散剂的分散效果排序为：PVP > SPAN-80 > TEA > CTAB。推荐粉体在乙醇中分散工艺为：pH=9,3 wt%浓度的PVP,超声功率560 W,超声分散时间30 min。     

在聚丙烯酰胺和表面活性剂存在时高岭土悬浮液的絮凝和脱水

本文研究了有无表面活性剂 (SDS、CTAB和TX10 0 )存在时 ,非离子型聚丙烯酰胺聚合物 (PAM N)对水悬浮液中高岭土的絮凝作用。从高岭土表面的电荷、表面活性剂和PAM N在高岭土表面上的吸附量和吸附结构、以及溶液性质讨论了高岭土悬浮液的絮凝和脱水性能。PAM N的絮凝作用使高岭土的沉降速度约增大 2 0倍。絮凝使滤饼单位阻力从 7 8·10 1 1 m/kg降至 1 1·10 1 1 m/kg。但是高分子聚合物将大量水俘获到絮团中 ,使滤饼水分提得很高。表面活性剂预处理降低了PAM N在高岭土上的吸附量 ,这是由于表面活性剂分子堵塞高岭土表面上的一些质点。假设在这些情况下聚合物具有不同的适于通过桥联作用发生絮凝和提高沉降速度的条件。虽然经表面活性剂预处理后高岭土的絮凝没有进一步降低SRF值 ,但滤饼水分大幅度降低。添加PAM N与表面活性剂的混合物使得PAM N在高岭土表面上的吸附量增大 ,但是 ,沉降速度和滤饼水分降低 ,而SRF值不变化