硫化矿物的浮选电化学与浮选行为

研究黄铜矿、黄铁矿、方铅矿等矿物在有/无捕收剂两种情况下的浮选行为,考察浮选与矿浆电位的关系。结果表明:当pH值分别小于4.0时,黄铜矿无捕收剂浮选的电位区间为0~0.9 V;当pH值为4.0或11.0时,矿浆电位大于0.85 V以后,黄铁矿的浮选回收率低于20%;当pH值为11.0时,黄铜矿无捕收剂浮选的矿浆电位区间为0.35~0.85 V。当pH值为10.0、丁黄药浓度为5×10-5 mol/L时,方铅矿浮选的矿浆电位为0.45~0.55 V,而黄铜矿在0.45~0.80 V的电位区间具有良好的浮选性能;对闪锌矿而言,当pH值为9.0时,矿浆电位在-0.40~0.80 V区间都不具有良好的可浮性。在浮选体系中,黄铜矿表面氧化会产生元素S0,当矿浆电位从-0.2V增大至0.6 V,黄铜矿表面氧化产生的元素S的数量逐渐增大,黄铜矿的无捕收剂浮选性能越来越好。从南京和青海2个铅锌矿山的应用情况来看,采用电位调控浮选技术可以大幅度缩短铅矿石的浮选时间,减少浮选机数量。例如在南京某铅锌矿,由于采用电位调控浮选技术,原来2个系列每天处理900 t矿石,现在采用一个系列即可处理。     

方铅矿浮选的机械电化学行为

运用机械电化学技术 ,研究了磨矿介质类型、机械力的大小对矿物电极电位和表面反应电流的影响 ,并考察了矿物与矿物之间 ,矿物与介质之间存在的腐蚀电偶作用 ,发现这些作用会对硫化矿表面的氧化还原反应机制产生影响 ,进而影响到矿物表面的疏水和亲水性。硫化矿在不同机械力下的表面形貌的研究进一步证明了上述结论     

黄原胶在黄铜矿和闪锌矿浮选分离中的作用及机理

通过纯矿物浮选试验、吸附量和动电位测试及X射线光电子能谱(XPS)分析,研究黄原胶对黄铜矿、闪锌矿浮选行为的影响,考察黄原胶对闪锌矿的抑制作用机理。结果表明:捕收剂为丁黄药时,黄铜矿和闪锌矿基本都可浮,难以分离。黄原胶能较强地抑制闪锌矿且不随pH的变化而变化,而对黄铜矿的抑制作用较弱且随pH降低抑制效果增强。使用黄原胶为抑制剂时,在pH 7～11区间可以实现黄铜矿和闪锌矿的浮选分离。黄原胶在黄铜矿和闪锌矿表面均能吸附,但其在黄铜矿表面的吸附量显著高于在闪锌矿表面的吸附量,同时对闪锌矿表面性质影响也较大。黄原胶主要通过与闪锌矿表面生成的氧化锌或氢氧化锌发生化学反应而吸附在闪锌矿表面,因此黄原胶更容易吸附在容易氧化的闪锌矿表面。     

硫代乳酸抑制剂分离辉钼矿与黄铜矿：浮选行为及机理（英文）

针对黄铜矿与辉钼矿可浮性相似导致分离难的问题,亟需开发一种经济与绿色的抑制剂。提出一种新型黄铜矿抑制剂硫代乳酸。通过单矿物和人工混合矿浮选实验,对硫代乳酸的浮选行为进行研究。单矿物浮选实验结果表明,硫代乳酸对黄铜矿具有较好的抑制效果,硫代乳酸作用后,黄铜矿浮选回收率从81%下降至9.7%,而辉钼矿浮选回收率仍保持在71%以上。人工混合矿浮选实验表明,黄铜矿与辉钼矿分离效果较好,高登选择性指数为12.9。采用FT-IR、XPS和AFM等方法研究硫代乳酸在辉钼矿和黄铜矿表面的反应机理,并提出可能的吸附模型。结果表明,硫代乳酸的—SH和—COOH基团优先占据黄铜矿表面活性铜位点,阻止丁基黄原酸钠在黄铜矿表面的化学吸附。     

方铅矿—石灰—乙硫氮体系电化学调控浮选

运用电化学电位调控浮选理论,对方铅矿石灰乙硫氮体系进行研究。结果表明：在高碱介质中,石灰不仅仅是作为矿浆ｐＨ的调整剂,还表现出对特定的矿浆电位有很好的稳定作用,而这一特定的矿浆电位正是方铅矿的浮选电位;与黄药相比,乙硫氮是方铅矿更好的选择性捕收剂。电位调控浮选在两个矿山的生产实践表明,未加闪锌矿抑制剂,实现了铅锌铁硫化矿的有效浮选分离,其中铅精矿品位分别提高０．７３％和１．８９％,铅的回收率分别提高２．２４％和６．５８％,锌的回收率分别提高４．６３％和４．１９％,同时,两个矿山的每吨原矿药剂成本均下降１０元左右。这一研究成果使电化学调控捕收剂浮选在生产实践中成功应用迈出了一步。     

以硅酸钠为抑制剂浮选回收工业硅精炼渣中的单质硅（英文）

提出一种以硅酸钠(SS)为抑制剂从工业硅精炼渣(硅酸盐)中浮选回收单质硅的新方法。通过溶液化学、接触角和zeta电位测试,研究SS与硅酸盐的相互作用机理。研究发现,添加SS后,回收的硅含量从(72.12±5.08)%(质量分数)提高至(81.14±1.77)%(质量分数)。浮选过程中,SS水解成亲水性较强的H₂SiO₃和HSiO₃^-,与硅酸盐发生物理/化学吸附,导致硅酸盐表面接触角从6.62°降至0°,从而降低了硅酸盐的可浮性。     

低功率超声强化方铅矿-乙基黄原酸钾浮选体系（英文）

研究在乙基黄原酸钾(KEX)存在的条件下利用超声提高方铅矿可浮性的可能性。为此,除表面化学研究外,还进行微浮选实验,包括测量不同超声功率水平和调节时间时的Zeta电势、接触角和气泡-颗粒粘附时间。研究结果表明,当超声功率为30 W、调节时间为2 min时浮选回收率最大,为77.5%。另外,使用超声后获得更负的Zeta电势、更大的接触角和更短的气泡-颗粒粘附时间,表明超声作用使方铅矿的疏水性增加。     

高铁酸盐(Ⅵ)与毒砂表面的作用机理及其对黄铜矿与毒砂浮选分离的影响（英文）

通过浮选试验、接触角测量、吸附量测试、交流阻抗测试和XPS分析研究一种新型环保抑制剂高铁酸钾(K₂FeO₄)在乙基黄药捕收剂体系下对毒砂和黄铜矿的抑制作用。结果表明,在pH值为4～11的范围内,高铁酸钾强烈抑制毒砂,在pH 8或10时,采用5×10^-4 mol/L K₂FeO₄和5×10⁵ mol/L PEX可以实现黄铜矿与毒砂的浮选分离。在K₂FeO₄和PEX存在时,毒砂的接触角和黄药吸附量显著降低。LEIS测量表明,高铁酸盐的加入可以显著增加毒砂表面的阻抗。XPS分析进一步证实,高铁酸盐加速毒砂表面的氧化。     

腐殖酸钠和过硫酸铵组合抑制剂浮选分离黄铜矿和方铅矿（英文）

采用浮选实验、吸附量测量以及红外光谱分析等方法研究腐殖酸钠和过硫酸铵对黄铜矿和方铅矿浮选行为的影响和机理。单矿物浮选实验表明,表面适当氧化是方铅矿受到腐蚀酸钠抑制的先决条件。以腐殖酸钠和过硫酸铵为方铅矿抑制剂的铜铅混合精矿闭路实验可以得到铜品位和回收率分别为30.47%和89.16%,铅品位和回收率分别为2.06%和1.58%的铜精矿,以及铅品位和回收率分别为50.34%和98.42%,铜品位和回收率分别为1.45%和10.84%的铅精矿的抑制效果优于重铬酸钾。吸附量和红外光谱测试表明,腐殖酸钠虽然基本不会在新鲜的方铅矿表面发生吸附,但是能大量吸附在适当氧化后的方铅矿表面。根据溶度积理论,方铅矿表面氧化后生成PbSO_4,腐殖酸钠与其发生置换反应后能以化学吸附的方式吸附在氧化后的方铅矿表面,从而产生抑制效果。腐殖酸钠和过硫酸铵组合抑制剂是铜铅混合精矿清洁分离的有效方法。     

经氰化处理的黄铜矿和方铅矿的浮选行为与机理（英文）

研究了CN~-与黄铜矿和方铅矿之间的吸附作用,然后在丁基黄药(BX)体系下研究了氰化吸附后的黄铜矿、方铅矿的浮选试验。结果表明,CN~-与两种矿物表面存在化学吸附作用,并可用Langmuir等温模型近似描述。在pH值为6.5,丁基黄药用量为4.0 mg/L的适宜条件下,氰化后的黄铜矿和方铅矿的浮选回收率可分别达到82.1%和63.9%。尽管CN~-降低了黄铜矿、方铅矿表面的接触角,但丁基黄药能够提高氰化矿物表面的疏水性。CN~-对黄铜矿的抑制作用大于方铅矿。在pH值为4.2~8.4时,BX与氰化后的方铅矿表面的相互作用存在静电吸附;BX在氰化后的黄铜矿表面的吸附作用为化学吸附。     

O，O-二（2，3-二羟基丙基）二硫代磷酸对黄铜矿和方铅矿的选择性抑制

以丁铵黑药为捕收剂,添加一种新型抑制剂O,O-二（2,3-二羟基丙基）二硫代磷酸（DHDTP）对黄铜矿和方铅矿进行浮选,通过动电位和吸附量的测试,探讨抑制剂DHDTP与矿物的相互作用机理。浮选试验结果表明：在整个pH范围内,抑制剂DHDTP对黄铜矿的抑制作用很弱;在pH6～10范围内,抑制剂DHDTP对方铅矿有很强的抑制作用。随着抑制剂DHDTP用量的增多,方铅矿的回收率迅速降低,而黄铜矿的回收率只有小幅度的降低。在DHDTP用量278mg／L、矿浆pH6的条件下,人工混合矿浮选得出的精矿中铜的品位和回收率较好,分别为24．08％和81％。通过动电位和吸附量的测试结果可知,DHDTP在方铅矿上的吸附能力明显高于黄铜矿的。     

邻丁基S-(1-氯乙基)二硫代碳酸酯捕收剂在黄铜矿和黄铁矿浮选分离中的作用及机理

以丁基黄原酸钠、二氯乙烷为原料,合成了新型黄铜矿捕收剂邻丁基S-(1-氯乙基)二硫代碳酸酯(GC-Ⅰ).气相色谱和红外光谱分析表明,该药剂是一种脂类捕收剂,其纯度达到了90.88％.通过纯矿物浮选试验对比了新药剂GC-Ⅰ与常用硫化矿捕收剂对黄铜矿、黄铁矿的捕收效果.结果表明,在矿浆pH值为7、用量160 mg/L的浮选...     

黄铜矿与斑铜矿在酸性细菌培养基中的电化学溶解对比(英文)

采用电化学测试和X射线光电子能谱(XPS)测试分析黄铜矿与斑铜矿在酸性细菌培养基中的电化学溶解过程。斑铜矿直接氧化反应比还原反应更容易发生,但黄铜矿既难被氧化,又难被还原。斑铜矿具有更高的氧化速率,从而比黄铜矿更容易被溶解。铜蓝(CuS)是黄铜矿与斑铜矿溶解过程的中间产物。因此,斑铜矿的溶解途径主要为直接氧化过程,中间产物铜蓝(CuS)可能限制其进一步溶解。黄铜矿的溶解途径包含了还原-氧化过程,其中,黄铜矿首先被还原为与斑铜矿类似的中间产物,再进一步被氧化,并产生铜蓝(CuS),而黄铜矿的最初还原过程是其溶解过程的主要限制步骤。     

银含量对方铅矿浮选行为的影响及捕收机理研究

以含银方铅矿为研究对象,考查了丁铵黑药、乙基黄药、乙硫氮三种捕收剂,碳酸钠、石灰两种调整剂对其浮选行为的影响,并通过Zeta电位测定和吸附量测定进行捕收机理分析。浮选行为结果表明：含银方铅矿适合在弱碱性介质下回收,且含银量越高,上浮趋势越明显;与石灰相比,碳酸钠做调整剂时获得的含银方铅矿回收率更高;丁铵黑药是弱碱性介质下回收含银方铅矿较好的捕收剂,乙硫氮在强碱性介质中也可以回收含银方铅矿,但回收率偏低。机理分析结果表明：在弱碱性介质下,丁铵黑药不仅表面Zeta电位负移量明显高于其他两种药剂,而且在含银方铅矿表面的饱和吸附量也最大。根据热力学方法计算得到丁铵黑药和乙硫氮浮选含银方铅矿的临界pH值分别为9.27和10.81,与实际浮选规律一致。     

硅酸钠对含钙矿物浮选行为的影响及作用机理

以白钨矿、萤石和方解石为研究对象,通过单矿物浮选试验、动电位测试及XPS能谱分析,研究硅酸钠对含钙矿物浮选行为的影响及作用机理。浮选实验结果表明:在捕收剂731的作用下,pH值为9.7~10.3、硅酸钠浓度高于2.5 g/L时,白钨矿的回收率大于80%,而萤石和方解石的回收率分别低于10%和26%。Zeta电位检测结果表明:硅酸钠与矿物作用后,萤石和方解石的Zeta电位明显负移,而白钨矿的Zeta电位改变较小,说明硅酸钠更容易在萤石和方解石表面发生吸附。XPS能谱分析显示:硅酸钠与矿物作用后,在萤石和方解石表面出现了Si 2p特征峰,并且其相对含量分别为6.81%和4.72%,而Si在白钨矿表面的的相对浓度仅为0.35%;同时,白钨矿、萤石和方解石表面的Ca 2p3/2结合能偏移量分别为0.26、0.41和0.55 eV,说明硅酸钠在白钨矿表面可能发生了物理吸附,而在萤石和方解石表面发生了强烈的化学吸附。因此,硅酸钠能选择性抑制萤石和方解石,有效地分离白钨矿与萤石和方解石。     

方铅矿与脆硫锑铅矿在高碱体系中的浮选电化学行为（英文）

为有效分离方铅矿和脆硫锑铅矿并提高其在混合浮选中的回收率,研究两者与乙硫氮捕收剂(DDTC)的作用机理。通过单矿物浮选实验研究矿浆p H值对两者浮选行为的影响。通过循环伏安法和塔菲尔曲线测试研究两者与乙硫氮作用的电化学性质。浮选实验结果表明,在高碱体系中脆硫锑铅矿被石灰强烈抑制。循环伏安曲线和塔菲尔曲线表明,乙硫氮与方铅矿和脆硫锑铅矿的作用是电化学过程。高碱体系对方铅矿与乙硫氮的作用影响不大,但是对脆硫锑铅矿影响很大,这是其自身氧化以及OH-和Ca OH+等离子的特性吸附,导致非电活性的羟基化合物和低导电性的钙系化合物附着在其表面,阻碍电子在电极表面的传递,从而使脆硫锑铅矿的可浮性降低。     

有机抑制剂CTP与黄铁矿,黄铜矿的作用机理

采用接触角测定、动电位测定、吸附量测定及紫外光谱等多种手段研究了不同碱性介质中ＣＴＰ与矿物表面的作用机理。结果表明ＣＴＰ阴离子与黄铁矿表面发生化学吸附,而与黄铜矿表面作用较弱;在混合精矿体系中,ＣＴＰ在选择性吸附于黄铁矿表面的同时解吸了矿物表面的黄药。在钙离子存在条件下,ＣＴＰ与黄铁矿和黄铜矿作用差距变大。     

聚天冬氨酸在黄铜矿浮选体系中对铜离子活化后的闪锌矿的选择性抑制作用

采用环保型的浮选药剂聚天冬氨酸(PAPA)作抑制剂,进行黄铜矿和铜活化后闪锌矿的浮选分离.通过接触角测试、动电位测试、红外光谱分析和电感耦合等离子体发射光谱测试,研究PAPA对闪锌矿的选择性抑制机理.单矿物浮选试验结果表明,PAPA能选择性抑制铜活化后的闪锌矿,但黄铜矿仍能保持好的可浮性.人工混合矿浮选试验获得铜精矿中...     

硫酸锌和碳酸钠抑制滑石浮选机理（英文）

通过浮选试验、溶液化学计算和多种表征技术,深入研究硫酸锌和碳酸钠在黄铜矿和辉钼矿浮选中对滑石的抑制机理。浮选试验表明,在pH值为7～9的范围内滑石浮选得到有效抑制。在该pH范围内,对硫酸锌和碳酸钠混合溶液的溶液化学计算表明,碱式碳酸锌是主要的含锌物种;X射线衍射和红外光谱分析进一步证明了这一点。Zeta电位测试表明：在滑石抑制发生的pH范围内,碱式碳酸锌表面带正电荷,而滑石表面带负电荷。X射线光电子能谱和场发射扫描电子显微镜证实：经硫酸锌和碳酸钠混合溶液处理的滑石颗粒表面存在含锌沉淀物。结果表明,由于静电吸引,形成的碱式碳酸锌与滑石发生异相聚沉,从而抑制滑石浮选。     

硫酸锌和二甲基二硫代氨基甲酸钠在铅锌浮选体系中对闪锌矿的协同抑制机理（英文）

通过浮选试验、离子络合测试、接触角测试和XPS分析,研究组合抑制剂硫酸锌(ZnSO₄)和二甲基二硫代氨基甲酸钠(DMDC)对闪锌矿的抑制机理。浮选试验表明,与单一抑制剂ZnSO₄和DMDC相比,组合抑制剂ZnSO₄+DMDC对闪锌矿有更好的选择性抑制效果。离子络合试验表明,DMDC对铅离子或其羟基络合物有很强的络合能力。接触角测试证明,与单一抑制剂ZnSO₄和DMDC相比,组合抑制剂ZnSO₄+DMDC使闪锌矿表面更加亲水。XPS分析表明,组合抑制剂通过竞争吸附阻止捕收剂在铅离子活化后的闪锌矿表面吸附,而在方铅矿表面,组合抑制剂与捕收剂产生共吸附。