矿物表面金属离子组分与糊精的相互作用（Ⅱ）：糊糊在氧化矿及盐类…

借助于光电子能谱（ＸＰＳ）及俄歇电子能谱（ＡＥＳ）测试，系统地研究了糊精在氧化矿及盐类矿物表面的作用行为。发现糊精在赤铁矿、金红石、方解石和重晶石表面作用前后晶格金属元素键合状态发生了显著变化，其本质为化学作用，而糊精在萤石表面作用前后，Ｃａ的结合能及俄参数变化较小，化学作用较弱，更接近于氢键等物理作用。     

矿物表面金属离子组分与糊精的相互作用（Ⅲ）：糊精存在时萤石／方解石…

通过系统分析糊精在萤石、方解石和金红石表面吸附特性、作用形式及键合机理等方面的差异，发现在不同ｐＨ值区间上述矿物与糊精作用行为不同。在加入糊精时，通过控制矿浆ｐＨ值，能进行萤石／方解石、萤石／金红石的浮选分离。     

白钨矿／萤石浮选行为的溶液化学研究

本文根据溶液化学原理，通过浮选实验、ξ－电位测定及俄歇电子能谱分析，研究了白钨矿、萤石的溶解组分与其表面的相互作用，确定了萤石／白钨矿表面转化的临界ｐＨ值及其对矿物表面电性与浮选行为的影响规律。研究了两性捕收剂的解离平衡与其捕收性能的关系。确定了无机抑制剂抑制萤石的最佳ｐＨ条件。     

SmMn2Si2金属间化合物的合成和结构研究

用真空电弧熔炼合成ＳｍＭｎ２Ｓｉ２金属间化合物，并对合成条件进行研究，用Ｘ－射线衍射，电子衍射和Ｘ－射线光电子能谱法对合成的化合物进行结构表征。结果表明：ＳｍＭｎ２Ｓｉ２属ＴｈＣｒ２Ｓｉ２型体心四方晶系结构，晶格常数ａ＝３．９８５Ａ，ｃ＝１０．４９０Ａ，化合物中钐和硅的特征轨道，（３ｄ５／２，２ｐ３／２）结合能较单质状态分别减少０．６ｅＶ和增加０．３ｅＶ。     

矿物表面的相互转化对盐类矿物共存体系浮选的影响

本文对萤石、方解石为例，介绍了萤石，方解石单矿物在自然ｐＨ值下单独体系中的浮选结果，并通过萤石－方解石共存体系中浮选试验和热力学计算与分析，提出了矿物表面的相互转化是导致盐类矿物共存体系浮选分离复杂化的重要因素，进一步揭示了复杂盐类矿物共存体系的浮选规律。     

双膦酸作为萤石浮选捕收剂的研究

本文通过浮选试验、溶液化学计算、Ｘ光电子能谱测试以及吸附强度试验研究了烷基α－羟基１，１双膦酸的结构和性能以及对萤石、重晶石和磷灰石的捕收性能及作用机理。研究结果表明，烷基α－羟基１，１双膦酸是萤石浮选的优良捕收剂，以改性淀粉作抑制剂，可以实现萤石与重晶石和磷灰石的浮选分离。     

含钙矿物表面转化行为及其在浮选中的应用

含钙矿物是典型的半可溶性盐类矿物,其浮选过程中不可避免地存在着表面转化现象导致矿物表面物化性质甚至浮选行为发生变化,影响浮选药剂的选择性作用和矿物的选择性分离。矿物间的表面转化通常被认为是浮选的不利因素,但是其对浮选分离的有利影响却一直被忽略。研究了白钨矿-萤石-方解石和白钨矿-萤石-重晶石两个体系中矿物间的表面转化行为,并借助矿物的定向表面转化实现白钨矿与伴生脉石矿物的浮选分离。溶液化学计算表明：与白钨矿相比,萤石更容易在方解石和重晶石表面发生表面转化,使用萤石或氟化钠可以将方解石和重晶石表面选择性转化为CaF2或BaF2结构。Zeta电位、X射线光电子能谱及原子力显微镜检测结果也证实了萤石的表面转化在方解石及重晶石表面更明显、更剧烈。浮选试验结果表明,在萤石存在的条件下,采用Pb-BHA配合物捕收剂可以有效地实现白钨矿与方解石及白钨矿与重晶石的浮选分离。因此,在Pb-BHA配合物捕收剂浮选钨矿体系下,萤石可以作为方解石和重晶石等脉石矿物的天然抑制剂,通过将脉矿物表面转化为类似萤石的结构从而大幅提高分选效率。这一研究为半可溶性盐类矿物的高效浮选分离提供了新的思路和方法。     

糊精在非金属矿物表面的吸附规律及其选择性抑制作用

通过吸咐量测定，挂槽浮选机浮选试验，电动电位测定以及电子能谱研究，系统探索了糊精在莹石，金红石，方解石，重晶石，磷灰石以及硅灰石等非金属矿物表面的吸附规律及吸附机理，发现糊精与非金属矿物表面的金属羟基化合物发生不同程序的化学作用而吸附。在此基础上讨论了糊精在非金属矿物浮选分离中的适用性。     

柠檬酸对萤石和方解石的抑制效果研究

通过单矿物浮选试验、人工混合矿试验、Zeta电位测定、接触角测试及X射线光电子能谱(XPS)测试分析,考察了柠檬酸对萤石和方解石在浮选中的作用机理。结果表明,在油酸钠体系下,柠檬酸对萤石的抑制效果强于方解石,柠檬酸抑制两种矿物受pH值的影响较小。对于萤石和方解石的混合矿,随着pH值的升高,萤石精矿的品位和回收率开始下降。Zeta电位、接触角测试及XPS分析结果表明,萤石比方解石表面电位高,Ca 2p轨道的电子结合能大,更容易与柠檬酸结合。柠檬酸作用后,萤石比方解石电位负移大,接触角降低明显,Ca 2p轨道中Ca-COOR的相对含量占比多。萤石与方解石混合时,随着矿浆pH值的升高,Ca 2p轨道中Ca-CO₃的相对含量占比逐渐升高。     

N－烷基－β－氨基丙酸甲酯系列捕收剂合成及捕收性能

简要介绍了Ｎ－烷基－β－氨基丙酸甲酯系列（简称ＳＦ系列）四种捕收剂的合成方法，并对萤石、石英、石榴子石和赤铁矿进行了单矿物和人工混合矿浮选试验。结果表明，在自然ｐＨ条件下，该系列药剂对石英和石榴子石均保持较强捕收能力，短碳链的该系列药剂对萤石和赤铁矿捕收能力较弱。在浮选分离萤石－石英－石榴子石及赤铁矿－石英人工混合矿时，获得了较为满意的结果，表明ＳＦ８和ＳＦ１０两种捕收剂在萤石精矿降硅和赤铁矿脱硅反浮选应用中将有广阔前景。文中探讨了ＳＦ８在硅酸盐矿物表面吸附机理。     

ZnSO4·7H2O与水玻璃组合抑制剂对萤石、方解石浮选分离的影响

萤石是氟化学工业的重要原料。随着易选萤石矿的逐渐枯竭,难选伴生型萤石矿的资源利用越来越受到重视。由于萤石和方解石的表面物理化学性质相似,方解石型萤石矿的分离一直是选矿界的难题。通过单矿物浮选试验、吸附量测定、Zeta电位测量以及浮选溶液化学计算,研究了ZnSO4?7H2O与水玻璃组合抑制剂对萤石、方解石浮选分离的影响及其机理。浮选试验结果表明,相对于水玻璃,Zn-水玻璃（ZnSO4?7H2O与水玻璃混合物）对方解石的选择性抑制效果远大于萤石,可以达到两种矿物的有效分离。吸附量测定、Zeta电位测量和浮选溶液化学计算结果表明,Zn2+与水玻璃混合后,在溶液中生成的Zn-水玻璃聚合物以及Si(OH)4可以选择性吸附在方解石表面,阻碍了NaOL在方解石表面的吸附,从而达到萤石和方解石的分离。      

Fe3+与水玻璃组合抑制剂对萤石和方解石浮选分离的影响

萤石和方解石表面都存在Ca2+的活性位点且两种矿物表面性质相近,导致萤石和方解石的分离难度较大。通过单矿物浮选试验、吸附量测定、Zeta电位测量以及浮选溶液化学计算,并引入Fe3+,将其与水玻璃混合,研究该组合抑制剂对萤石和方解石浮选分离的影响及其机理。浮选试验结果表明,与水玻璃相比,Fe-水玻璃选择性抑制了方解石的浮选,实现了两种矿物的分离。机理测试结果表明,Fe3+与水玻璃在溶液中反应的产物Fe-水玻璃聚合物以及水玻璃的水解组分Si（OH）₄在方解石表面发生较强的吸附作用,阻碍了油酸钠的进一步吸附,从而抑制了方解石的浮选。      

基于萤石溶解/表面转化的含钙矿物表面定向调控浮选技术及机理研究

研究了萤石在白钨矿和方解石表面溶解和转化的可能性, 发现萤石可以在特定的捕收剂体系下作为抑制剂实现含钙矿物的浮选分离。浮选实验结果表明, 萤石作为抑制剂, 在白钨矿和方解石的浮选中, 用量小、作用效果明显; 动电位检测结果证实了萤石能明显降低方解石的动电位, 但对白钨矿基本没有影响; XPS检测结果证明了萤石对方解石的作用主要在于对Ca-O键能的减弱和Ca-F基团的生成, 即在方解石表面生成CaF2膜; AFM检测则可直观观察到方解石表面经过萤石处理之后出现明显的起伏, 印证了离子的侵蚀与CaF₂膜的生成。     

不同抑制剂对萤石与方解石浮选分离影响

通过单矿物浮选试验研究了腐殖酸钠、单宁酸和六偏磷酸钠对方解石和萤石浮选的影响。单矿物试验结果表明,以单宁酸为抑制剂的浮选体系下,萤石和方解石浮选差异最大。人工混合矿试验结果表明,使用单宁酸能够实现萤石和方解石浮选分离。吸附量测试表明,单宁酸在方解石表面的吸附量要多于在萤石表面吸附量,这是单宁酸对方解石抑制作用强而对萤石抑制弱的主要原因。     

新型捕收剂CKY浮选黑钨矿、白钨矿的研究

采用捕收剂ＣＫＹ和油酸钠对黑钨矿、白钨矿、萤石、方解石单矿物和实际矿石进行了浮选分离研究。ＣＫＹ或ＣＫＹ与油酸钠混用对黑钨矿、白钨矿有较强的捕收性能,配合使用适当的抑制剂,可实现钨矿物与萤石、方解石的有效分离。红外光谱和Ｚｅｔａ电位测定结果表明,ＣＫＹ在黑钨矿表面形成化学吸附,硝酸铅的存在可增强ＣＫＹ的吸附。     

CMC浮选分离萤石与方解石作用机理研究

为了更有效地浮选分离萤石和方解石,通过浮选试验、接触角、Zeta电位、吸附量及微量热分析,研究了羧甲基纤维素（CMC）在萤石、方解石浮选分离中的作用,揭示了CMC对萤石、方解石选择性抑制机理。结果表明：CMC用量为20 mg/L时能够高效抑制方解石,当pH=8时,可最大化实现两者浮选分离。由于CMC优势组分—RCOO—大量吸附于方解石表面,使得方解石表面只能吸附较少油酸根离子,同时造成方解石Zeta电位显著负移,使其亲水增强,这与接触角测试结果一致。吸附模型表明,方解石表面Ca²⁺活性位点大量减少,难以继续吸附油酸根离子,是其被抑制的主要原因,且体系反应级数n=1。     

白钨矿常温浮选基础研究

以白钨矿、萤石和方解石单矿物为研究对象,通过单矿物可浮性试验、动电位测定、吸附量测定以及溶液化学分析,对白钨矿的常温浮选行为及机理进行了系统研究。浮选试验结果表明,用CaO+Na₂CO₃（以1∶3的质量比添加）调节矿浆pH=11.0、硅酸钠为抑制剂、733氧化石蜡皂为捕收剂,可以实现常温下白钨矿与萤石和方解石的有效分离。用CaO+Na₂CO₃调浆后,萤石和方解石表面的Ca²⁺浓度大于白钨矿表面的Ca²⁺浓度,加入硅酸钠后,萤石、方解石表面动电位显著负移,而白钨矿表面电位变化不明显。吸附量测定及溶液化学计算表明：硅酸钠在3种矿物表面的吸附量由大到小为萤石＞方解石＞白钨矿,即3种矿物表面生成硅酸钙的难易程度由强到弱依次为萤石>方解石>白钨矿。     

新型抑制剂对高钙萤石矿抑制机理及工艺研究

针对CaF₂品位30.32%、CaCO₃品位35.42%的某高钙萤石矿，以油酸钠为萤石捕收剂、新型药剂SS-1为抑制剂，通过单矿物试验研究了抑制剂SS-1对萤石和方解石浮选性能的影响，采用接触角和吸附测试对抑制剂SS-1的抑制机理进行了分析。结果表明，在中性条件下，SS-1大量吸附在方解石表面，抑制了方解石的上浮，方解石回收率从66.93%降低到9.88%；同时，抑制剂SS-1少量吸附在萤石表面，对萤石浮选起到了促进作用，萤石回收率从96.03%提高到96.56%。根据单矿物试验分析结果，对高钙萤石实际矿进行了多段浮选试验研究，确定了粗精矿再磨、一粗八精一扫、中矿顺序返回闭路工艺流程，最终获得了CaF₂品位97.86%、回收率89.59%的萤石精矿。     

酸化水玻璃对萤石与方解石浮选分离作用研究

研究了不同pH的酸化水玻璃对萤石与方解石可浮性的影响规律。研究结果表明,酸化水玻璃的pH对药剂的抑制效果有重要影响,pH介于5.0~9.5的酸化水玻璃能有效抑制方解石,随着用量的增加抑制效果越强,在弱碱性的浮选区间内能很好地选择性抑制方解石,而强碱性和强酸性的酸化水玻璃对两种矿物的选择性抑制效果差。其作用机理可能为水玻璃与硫酸混合后,在弱碱性和弱酸性的溶液pH区间内更容易生成亲水性强的硅酸胶粒,可以选择性吸附在方解石表面上,实现萤石与方解石的浮选分离。