微细粒疏水矿物表面微泡强化浮选的作用机理

微泡在微细粒矿物浮选中,体现了较高的回收率和较好的选择性.相比较大气泡而言,微气泡对浮选的显著改善主要是由于气泡-颗粒之间碰撞频率和附着概率的增加.研究结果表明：矿物表面的微气泡,即已经附着在颗粒上的气泡,可增加浮选回收率;细辉钼矿颗粒(D₅₀=21.8μm)的微泡浮选试验表明,通过流体空化产生的表面微泡可以实现更高的回收率.辉钼矿可浮性的提高主要原因是：矿物表面微泡引起的颗粒团聚和颗粒与浮选气泡之间的诱导时间减少.Zeta电位分布的分析表明微泡在矿物颗粒表面空化.经光学显微镜观察,发现矿物颗粒是通过表面微泡形成团聚.通过动态力装置(Dynamic Force Apparatus, DFA)观测到了表面微泡和浮选气泡之间液膜的快速排液过程.本文拓展了微细粒浮选中表面微泡的理论深度,对实际生产具有一定的指导意义.     

白钨矿捕收剂的温度响应机制研究

为探究不同白钨矿捕收剂对环境温度的响应差异和机制.采用单矿物浮选试验,系统研究了油酸钠和3种羟肟酸浮选白钨矿的温度响应规律,并通过接触角试验、表面张力测量、流变学研究、浊度试验、Zeta电位测试以及吸附量试验,揭示了温度对捕收剂性能影响的内在机制.结果表明：随着浮选温度的降低,所有捕收剂的捕收能力均有所减弱,其中油酸钠受温度影响更为显著.温度降低导致捕收剂表面张力增加、矿浆黏度增大、药剂溶解性变差.这些因素共同作用,使得捕收剂分子与矿粒的碰撞概率下降,药剂在矿粒表面的吸附量减少,最终导致作用于白钨矿颗粒表面的药剂分子数量减少,降低了矿粒表面的疏水性,严重恶化了浮选效果.     

表面预处理对锂辉石和硅酸盐矿物浮选的影响

通过浮选试验、量子化学计算、接触角测量、ICP-MS检测以及溶液化学分析,研究了锂辉石和硅酸盐矿物表面预处理及其溶解组分对其浮选行为的影响及机理.结果表明:经氢氧化钠预处理后,锂辉石与长石、石英之间的可浮性差异增大;氢氧化钠预处理过程中,锂辉石、长石和石英表面组分的溶解速度不同,其大小顺序为锂辉石、长石、石英,即在碱性环境中锂辉石的表面组分会优先溶解.经表面预处理后,锂辉石表面对油酸钠的吸附作用增强,可浮性得到提高.矿物表面组分溶解后,在弱酸及弱碱性条件下,Al溶解的优势组分为Al(OH)_(3(s))和Al(OH)_(3(aq)),有利于提高矿物的可浮性,而Si溶解的优势组分则为Si(OH)_4和SiO(OH)~-_3,会降低矿物的可浮性.     

基于Washburn法的辉钼矿尺度效应分析及浮选响应

辉钼矿是典型各向异性矿物,其表面性质显著影响矿物的浮选行为.为了研究不同粒级辉钼矿表面性质差异及浮选响应,本文采用Washburn动态法分析了-74+38,-38+20,-20μm 3个粒级辉钼矿表面热力学性质,进而研究了不同粒级辉钼矿颗粒的浮选行为,并计算了烃类油捕收剂分子与辉钼矿不同解理面作用差异.研究结果表明:辉钼矿"面"和"棱"亲疏水差异显著,随着粒度减小,辉钼矿表面的疏水性明显降低,且颗粒表面能增加显著,非极性分量降低,极性分量增加明显,-20μm粒级辉钼矿升至高表面能表面,极性强.随着粒度减小,辉钼矿浮选速度及产率均下降,对于-20μm粒级尤为明显;C₁₂H₂₆分子优先在(001)面吸附,而水分子则优先在(010)面吸附,C₁₂H₂₆在(001)面的吸附能远高于(010)面.因此常规烃类油难以有效改善微细辉钼矿表面疏水性,对微细粒辉钼矿浮选性能改善有限.     

疏水团聚浮选制备洁净煤

疏水团聚浮选是一个有效分选富集微细粒煤的技术,可应用于深度脱除煤中矿物以制备洁净煤.本文首先对疏水团聚的原理进行了介绍,阐明表面疏水的微细矿物颗粒发生团聚的实质是其克服颗粒间的势能垒,并就颗粒表面疏水性、非极性油及机械搅拌对疏水团聚效率的影响进行了概述.随后本文对疏水团聚浮选技术进行了简要叙述,该工艺主要分为强化分散、动能输入和浮选分离3个阶段.最后本文列举了疏水团聚浮选应用于太西无烟煤、加拿大Prince烟煤、陕西神木烟煤和长治焦煤的深度脱灰、脱硫以及制备超纯煤.     

氯化钠对煤泥浮选的影响及作用机理

通过对煤粒表面Zeta电位的分析、浮选过程中煤泥颗粒大小的量化评价和矿浆流变性能的研究,探讨了氯化钠对煤泥浮选的影响及作用机理.结果表明:氯化钠的加入降低了煤粒表面的Zeta电位,从而减弱了煤粒之间及煤粒与气泡之间的静电斥力作用,进而促进颗粒之间的凝聚以及颗粒与气泡之间的碰撞和黏附效果;随着氯化钠浓度的增大,矿浆的黏度及表观粒径逐渐增大,这也进一步验证了氯化钠的添加促进了煤粒之间的凝聚,可以使浮选泡沫更加稳定,进而提高煤泥的可燃体回收率.与去离子水体系相比,当氯化钠添加浓度达到0.2mol/L时,煤泥浮选的可燃体回收率提高约26个百分点,达到90.71%.     

安徽某地石英砂的加温反浮选试验

研究了温度从15℃升高到50℃时,安徽省某地石英砂矿物的反浮选特性。研究表明在矿浆pH值2-2．5时,温度为45℃,石英表面ζ电位的负值是试验温度范围内的最低值,此时长石的表面ζ电位的负值比在25℃时要大,有利于阳离子捕收剂在长石表面的吸附,从而提高长石与石英的浮选分离效果。     

颗粒气泡的匹配关系对细粒锡石浮选的影响

针对细粒锡石难以分选的问题,采用改进的Hallimond管对不同粒级细粒锡石的浮选行为进行研究,并采用电解H2浮选和高速摄影仪研究颗粒与气泡间的匹配关系.在确定捕收剂用量和pH值的条件下,对颗粒粒度、电解条件(如阴极孔径、电流强度等)对锡石浮选回收率的影响进行了探索,考察了气泡大小变化及分布规律,探索了颗粒与气泡间相互作用.结果表明,颗粒粒度、阴极孔径、电流强度均对浮选回收率有很大影响;颗粒与气泡间有一个最佳匹配范围,在这个范围内,颗粒气泡捕集概率最大,浮选回收率较高.当pH约为4.5,MOS用量为100mg/L时,锡石矿物浮选效果较好.     

表面电性与浮选关系

浮选过程与矿物表面电性特征密切,本文拟从热力学观点对此问题作一讨论,对矿浆中矿粒表面带电形式及影响因素作一综合性概述.     

微细粒钛铁矿和钛辉石的剪切絮凝浮选行为

通过矿物可浮性试验、粒径测试、光学显微镜测试、浊度沉降法和颗粒间相互作用的计算,对微细粒钛铁矿和钛辉石的剪切絮凝浮选行为进行分析.结果表明,适宜的搅拌强度和搅拌时间可提高微细粒钛铁矿和钛辉石的可浮性,搅拌强度对剪切絮凝的影响随颗粒疏水性的增强而变小,絮体粒径随搅拌强度的增加而明显增大.钛辉石形成的絮体主要为开放型的枝链状结构,而钛铁矿絮体枝链闭合,较为密实;矿物的剪切絮凝行为与矿物可浮性的变化是一致的,这两种矿物颗粒在捕收剂溶液中均能发生絮凝行为.     

鄂尔多斯盆地庆城—合水地区长7储层物性特征研究

运用扫描电镜、铸体薄片、压汞等测试手段,对鄂尔多斯盆地庆城—合水地区长7储层特征进行研究,分析长7储层物性影响因素以及储层物性与含油性关系。研究表明:研究区内长7储层以长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩为主,碎屑粒度偏细,分选中等;填隙物以伊利石和碳酸盐胶结物(铁方解石和铁白云石)为主;储集空间主要为原生粒间孔和长石溶孔;喉道以细喉道和微细喉道为主,孔隙结构偏差;储层物性主要受沉积微相和成岩作用(压实、溶解、胶结作用)控制,储层物性越好则储层含油性越好。     

纳米泡提高细粒煤浮选效果的研究

泡沫浮选槽中微细粒级低效浮选的原因是颗粒与气泡的碰撞概率低,而粗颗粒浮选回收差的原因是大量颗粒从气泡上脱落,采用文丘里管产生纳米泡,研究了利用纳米泡提高细粒煤浮选效果的机理,结果表明:纳米泡浮选过程中,纳米泡会优先聚集在疏水性颗粒表面,通过调整给料速度、捕收剂添加量等浮选条件,可燃体回收率提高10%～30%,纳米泡起到了辅助捕收的作用,并可以减少药剂用量1/3～1/2.     

电解质对氧化铁悬浮体流变性的影响

应用LVDV-Ⅲ 型可编程流变仪测定了微米级氧化铁悬浮液凝聚处理后的流变特性,考察因素包括固相浓度与凝聚剂种类。结果表明,凝聚后氧化铁悬浮液在测定范围内表现出宾汉流体的特征。表观粘度随颗粒浓度的增大而增大。在相同的原始颗粒粒度与组成及凝聚剂作用下,体系的屈服应力及稠度系数都随浓度而单调增大,影响屈服应力的不仅是固体浓度,更本质的是聚集体。凝聚剂中反离子价数对悬浮液流变性的影响是双向的,随反离子价数的增大,絮凝作用加强,体系粘度增加,但絮凝导致的聚集体减少则使粘度下降,因此在同样的固相浓度下,高价电解质可获得较好的凝聚效果及较低的体系粘度。     

微细粒重选技术研究

微细粒重选设备的开发,是回归微细粒重矿物的有效方法。在高心力场内回收微细粒颗机,可强化分选效果。分别介绍了多重力分选机、Knelson选矿机、微细粒重心跳汰机的特点。针对现有细粒重选设备的不足之处,探讨了微细粒重选的发展思路。     

pH值对微细高岭石颗粒聚团特性的影响机理

为掌握pH值对不同粒度微细高岭石颗粒聚团沉降特性的影响机理,对不同pH值溶液化学环境下的微细高岭石颗粒表面电动电位、官能团和聚团形态进行了测试分析及聚团沉降实验.结果表明:当pH6时,微细高岭石颗粒表现为强烈的聚团行为且受粒度和pH值影响较小,沉降产率大于80%;当pH6时,D502.72μm颗粒聚团行为受pH值影响较大,由聚团趋向于分散为主,D5011.78μm颗粒聚团行为受pH值和粒度影响较小.溶液pH值和粒度的改变导致高岭石颗粒表面荷电特性、表面官能团、水化特性、解离特性和聚团形式变化是其聚团与分散的微观机理,从而对其聚团沉降效果产生较明显影响.     

助磨剂对鄂西高磷鲕状赤铁矿磨矿的影响

鄂西高磷鲕状赤铁矿在微细粒磨矿时黏度非常高,严重影响磨矿效率,导致磨矿能耗大幅上升。用助磨剂六偏磷酸钠和三聚磷酸钠对鄂西高磷鲕状赤铁矿进行降黏度磨矿试验。结果表明,添加两种助磨剂均可降低矿浆的黏度,助磨剂添加量为0.2%时降黏和助磨效果最佳;助磨剂使球磨机的生产能力得到显著提高,其相对增量最高可达144%,磨矿时间为5min时助磨效果最佳。添加助磨剂后磨矿产品中粒度小于38μm的颗粒含量明显增加,两种助磨剂都能有效降低磨矿的能耗,最大能耗降幅为57.14%。     

矿物浮选过程的耗散结构分析

利用耗散结构理论分析了矿物浮选过程热力学和动力学特征．结果表明，进行浮选的矿浆体系是一个开放系统，矿浆处于湍流状态，系统的熵较大．随着浮选药剂和空气的不断输入，系统从环境吸入负熵流，悬浮矿粒与浮选药剂作用，使系统的熵降低，最后稳定在新的有序状态，形成耗散结构，有利于提高矿物回收率．以回收某镍尾矿为例，由于层流态的浮选柱有效泡沫层厚，底部的旋流力场赋予颗粒动能，能够容易地克服颗粒与气泡间的能垒，形成耗散结构．与浮选机相比，利用浮选柱回收的镍尾矿精矿品位提高0．29％，回收率提高3．02％．     

贵州某铅锌尾矿工艺矿物学研究

采用MLA、EPMA、SEM-EDS、XRD等现代分析测试手段对贵州铅锌尾矿试样进行了详细的工艺矿物学研究.研究结果表明:尾矿中主要含铅矿物为方铅矿和白铅矿,但含铅矿物嵌布粒度微细,且主要分布在-28μm的微细粒级中,回收难度较大.含锌矿物主要为菱锌矿和硅锌矿,损失的主要原因为原矿分选过程中缺少氧化矿浮选流程,其中菱锌矿分布较广且嵌布粒度较粗,主要与白云石、含铅锌褐铁矿共生,为尾矿再选回收的主要对象.此外,菱锌矿中含有一定量的稀贵金属锗,可在锌精矿得到一定程度的富集.研究结果对原矿选矿工艺流程的改进及该尾矿资源的回收利用具有重要的指导意义.     

延长油田郑庄区长6油层组储层特征研究

郑庄油区位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡东部,长6油层为本区的主要勘探开发目的层,根据钻井岩心资料分析发现,该储层的岩性以灰色细粒长石砂岩为主;填隙物以自生矿物为主,主要有绿泥石、方解石、石英及钠长石等;主要孔隙类型有粒间孔、粒间溶孔、粒内溶孔以及少量铸模孔、微裂隙等;属于低孔隙度、特低渗透率的致密砂岩储集层。     

转炉尾渣浮选分离研究

对转炉渣磁选后的尾渣磨矿后进行浮选实验,研究捕收剂加入量、抑制剂加入量、浮选时间、矿物颗粒解离度和矿浆pH值对钢渣硅酸盐矿物浮选的影响,通过化学组成与微观结构分析浮选效果。结果表明:在碱性(矿浆pH值在10左右)条件下用MD系列捕收剂对尾渣进行泡沫浮选(捕收剂用量0.7%、抑制剂淀粉用量2%),可以有效浮选出转炉尾渣中的硅酸盐矿物,初步实现钢渣的"分步分离",最终使钢渣全组份利用。