二异丁基二硫代次膦酸钠(Aerophine 3418A)与活化和未活化的方铅矿和黄铁矿的相互作用

采用Zeta电位、微量浮选和傅立叶变换红外光谱(FnR)等测量方法研究二异丁基二硫代次膦酸钠(DTPINa)与方铅矿和黄铁矿的作用机理。为了评价金属离子对两种矿物浮选的影响，将硫化矿物放在水中和含Pb^2 、Fe^2 或Fe^3 离子的溶液搅拌。试验结果表明，DTPINa以化学吸附机理吸附在方铅矿和黄铁矿表面上。捕收剂对矿物晶格中的铅组分或吸附在矿物表面上铅组分(如金属水解组分)具有明显的亲合力。铅离子吸附在黄铁矿表面上，因此促进捕收剂的吸附，降低了浮选选择性。DTPINa对铁矿物的亲合力较弱。     

用SIMS研究捕收剂在黄铁矿上的吸附

过去数十年间，已用许多技术对黄药之类硫化矿捕收剂在黄铁矿上的吸附进行了深入研究。尽管如此，仍有一些问题未得到解决，如在黄铁矿表面上的吸附的物质形式到底是双黄药还是黄原酸铁络合物并未取得一致的得法。对非黄药收剂体系的认识则更要少得多。过去我们已成功地用二次离子质谱法（SIMS）获得了用于鉴定在硫化铜、方铅矿及被铜活化的石英上吸附的捕收剂形式的直接证据。本研究则是将SIMS分析延伸到研究黄药、二硫代磷酸盐、二硫代氨基甲酸盐及改性的一硫代氨基甲酸盐和硫脲在黄铁矿上的吸附。还研究了这些捕收剂在辉铜矿上的吸 附以资比较。还有一个打算是获得纯双黄药在室温下的SIMS谱。检测了纯戊基双黄药的捕收剂分子离子，但异丁基双黄药和乙基双黄药只观察到双黄药碎片。只有在二硫代氨基甲酸盐（DTC）的情况下，才获得了不仅存在捕收剂二聚物而且也存在铁－DTC络合物的直接证据。在辉铜矿上则只检测到铜－DTC络合物（没有二聚物）。在黄药的情况下，在黄铁矿上检测出捕收剂分子离子及其硫加合物（可能是双黄药的碎片），以及显示Fe2X的一个碎片峰。对二硫代磷酸盐（DTP），检测出捕收剂分子离子和Fe(DTP)(OH)络合物（没有二聚物）。对改性的一硫代氨基甲酸盐和硫脲，在黄铁矿上的吸附量很小。本研究得到的结果说明，在实际浮选条件下，对捕收剂在黄铁矿上的吸附，人们并不赞同只有捕收剂二聚物作为黄铁矿上的主要物质形式，以及没有形成Fe-捕收剂络合物这种看法。     

2-巯基苯并噻唑、异丙基黄药和丁基乙氧基羰基硫脲在矿物表面上吸附的金的强化电化学光谱研究

用表面增强拉曼散射光谱（SERS）研究了浮选捕收剂2-巯基苯并毽唑、异丙基钾黄药和丁基乙氧基羰基硫脲与黄铜矿、辉铜矿、黄铁矿和方铅矿之间的相互作用。通过电荷转移形成金属一硫键,捕收剂吸附在金属和矿物表面上。在电位低于可逆化合物生成的电位下,可以可逆形成新相。     

2-巯基苯并噻唑、异丙基黄药和丁基乙氧基羰基硫脲在矿物表而上吸附的金的强化电化学光谱研究

用表面增强拉曼散射光谱(SERS)研究了浮选捕收剂2-巯基苯并噻唑,异丙基钾黄药和丁基乙氧基羰基硫脲与黄铜矿,辉锅矿、黄铁矿和方铅矿之间的相互作用.通过电荷转移形成金属一硫键,捕收剂吸附在金属和矿物表面上.在电位低于可逆化合物生成的电位下,可以可逆形成新相.     

人造方铅矿的浮选强化及其机理研究

含铅锌渣中的铅元素回收日益迫切，通常采用晶相调控的方法将其中的铅硫化成人造方铅矿，然后浮选回收。但是传统黄原酸类捕收剂对人造方铅矿捕收能力较弱，采用一种新型混合捕收剂替代传统黄原酸盐可强化其浮选。通过浮选、动电位、吸附量及分子动力学模拟等方法进行了浮选强化的机理研究。结果表明，以戊基黄酸钾为捕收剂时，人造方铅矿的可浮性较差，但采用混合捕收剂后，其可浮性得到改善。结合动电位测量、吸附量检测和分子动力学模拟表明，混合捕收剂中不同组分间相互促进在人造方铅矿表面的吸附强化了其浮选。     

三种常见捕收剂在方铅矿表面的吸附行为研究

采用密度泛函理论从微观角度研究了丁基黄药,丁基铵黑药和乙硫氮三种常见捕收剂在方铅矿表面的吸附能,并采用静态吸附法研究了它们在方铅矿表面吸附热力学。模拟计算结果表明,三种捕收剂在方铅矿表面的平衡吸附能绝对值大小排序为:丁基铵黑药丁基黄药乙硫氮,因而丁基铵黑药较易吸附在方铅矿表面。静态吸附试验结果表明,方铅矿对三种捕收剂的吸附量随温度的升高而增大;它们的吸附等温线符合Langmuir方程;n1,其吸附过程均为优惠吸附;2ΔH43,说明捕收剂在方铅矿表面为吸热过程,是物理吸附和化学吸附共同作用的结果;ΔG0,说明吸附是自发的。     

新型铅抑制剂在铜铅分离中的抑制作用及机理研究

由于传统的环保型铅抑制剂难以使铜铅混合精矿得到有效分离,故本文介绍一种新型方铅矿抑制剂PD-2。通过单矿物浮选试验、人工混合矿分离试验以及动电位测定、红外光谱分析、吸附量测定,研究了PD-2在铜铅分离中的抑制作用及机理。试验结果表明,当乙硫氨酯(Z200)作为捕收剂时,PD-2对方铅矿的抑制作用明显强于黄铜矿,在适当条件下可实现铜铅分离。其作用机理为PD-2能够选择性化学吸附在方铅矿表面,在黄铜矿表面吸附较弱,且PD-2在方铅矿表面的吸附强于捕收剂Z200在方铅矿表面的吸附,能够阻碍Z200在方铅矿表面的吸附,同时,PD-2分子中的亲水基能够使方铅矿得到有效抑制,从而达到"抑铅浮铜"。     

浮选药剂与矿物表面相互作用的光谱化学研究

在电化学控制下用表面增强拉曼散射(SERS)光谱法解释巯基捕收剂的吸附.在熔铸的金属电极上对乙基黄药、三种异构黄药(O-异丙基-乙基硫代甲酸盐、2-巯基苯并噻唑、二异丁基二硫代亚磷酸盐)及丁基乙氧基羰基硫脲进行了SERS光谱化学研究.对每一种捕收剂而言,通过电荷转移形成金属-硫键发生了吸附,在电位不足时形成的混合相具有反向电位.     

方铅矿表面上元素硫的作用与行为

用醋酸—醋酸铵溶液处理方铅矿可以脱除方铅矿表面上的氧化物,同时产生0.89个单分子层的元素硫(S~o)。浮选试验表明方铅矿表面上元素硫量的多少与方铅矿的无捕收剂浮选行为有很好的对应关系并决定方铅矿无捕收剂浮选速率和最大回收率。浮选试验、XPS和环已烷—气相色谱测定表明:方铅矿表面上的元素硫可以被氧化或还原,方铅矿在碱性介质中的主要氧化产物是硫代硫酸铅。     

铜铅硫化矿分选的研究——兼论捕收剂和抑制剂之间的匹配关系

本文研究了用硫羰酯作捕收剂时水玻璃对黄铜矿和方铅矿浮选行为的影响以及铜铅人工混合矿的分离。结果表明用硫羰酯作捕收剂时!水玻璃对方铅矿有足够的抑制效果,而用丁基黄药时,仅有轻微的抑制性;硫羰酯—水玻璃有可能是铜铅分离的良好药方。通过吸附密度测定,研究了水玻璃对方铅矿的抑制机理。水玻璃的抑制作用与它阻止或降低捕收剂的吸附有关,它能完全阻止硫羰酯在方铅矿上的吸附,而不能完全阻止丁基黄药的吸附,表明捕收剂和抑制剂之间存在着弱一弱,强一强匹配现象。本文研究了用硫羰酯作捕收剂时水玻璃对黄铜矿和方铅矿浮选行为的影响以及铜铅人工混合矿的分离。结果表明用硫羰酯作捕收剂时,水玻璃对方铅矿有足够的抑制效果,而用丁基黄药时,仅有轻微的抑制性;硫羰酯—水玻璃有可能是铜铅分离的良好药方。通过吸附密度测定,研究了水玻璃对方铅矿的抑制机理。水玻璃的抑制作用与它阻止或降低捕收剂的吸附有关,它能完全阻止硫羰酯在方铅矿上的吸附,而不能完全阻止丁基黄药的吸附,表明捕收剂和抑制剂之间存在着弱一弱,强一强匹配现象。     

硫化铅锌矿的新型硫抑制剂作用机理研究

硫化铅锌矿浮选过程常采用大量石灰抑制黄铁矿,造成矿浆pH过高、管道堵塞等问题,新型抑制剂HS-1替代部分石灰可实现铅锌硫的高效分离。为进一步完善HS-1与方铅矿、闪锌矿及黄铁矿的作用机理,基于纯矿物浮选试验结果,开展了HS-1抑制机理研究。结果表明：①矿浆pH=10时,以乙硫氮+丁铵黑药（物质的量之比2∶1）为组合捕收剂、HS-1为抑制剂,能有效抑制黄铁矿,部分抑制闪锌矿,而对方铅矿浮选行为基本无影响;②抑制剂HS-1对捕收剂在方铅矿表面的吸附几乎没有影响,减少了乙硫氮+丁铵黑药在闪锌矿表面的吸附量,能有效抑制组合捕收剂在黄铁矿表面的吸附量。③在pH=10时,HS-1和组合捕收剂先后与3种纯矿物作用后,矿物表面均出现了HS-1的红外特征吸收峰,方铅矿表面捕收剂的特征吸收峰无明显变化,闪锌矿及黄铁矿表面捕收剂的吸收特征峰消失,说明HS-1有效抑制了捕收剂在黄铁矿的吸附,并对闪锌矿产生一定抑制作用。     

捕收剂烯丙基异丁基硫氨酯在硫化铜矿表面的吸附机理

烯丙基异丁基硫氨酯(ATC)是新一代酯类选矿药剂,它对黄铜矿捕收力强,黄铁矿捕收力弱,是铜硫分离的优良捕收剂。为了考察ATC对黄铜矿和黄铁矿分离的影响及吸附机理,在纯矿物浮选试验的基础上,进行了动电位、吸附量测量试验和红外光谱分析。结果表明,ATC在试验pH范围内对黄铜矿的捕收能力强于对黄铁矿的捕收能力;ATC的捕收力及选择性均强于传统捕收剂Z-200;在pH=9.0、ATC用量为11.8 mg/L时,黄铜矿与黄铁矿回收率相差55个百分点;矿浆pH对黄铜矿可浮性影响较小,对黄铁矿可浮性影响大;ATC用量对黄铜矿电位影响大,对黄铁矿电位影响小;红外光谱分析表明ATC在黄铜矿表面是化学吸附,在黄铁矿表面是物理吸附。     

矿浆温度对方铅矿浮选效果的影响及机理研究

以丁基黄药（NaBX）为捕收剂,甲基异丁基甲醇（MIBC）为起泡剂,通过单矿物浮选试验,研究了矿浆温度变化对方铅矿浮选效果的影响,同时通过红外光谱（FTIR）、Zeta电位、捕收剂吸附量、X射线光电子能谱（XPS）、矿浆黏度等测试分析并结合浮选动力学研究,探究了矿浆温度变化对方铅矿浮选效果的影响机理。结果表明:矿浆温度变化会显著影响方铅矿浮选效果,低温（5℃）下的回收率较常温（20℃）下的降低约7个百分点;NaBX在方铅矿表面的吸附产物为丁基黄原酸铅,矿浆温度变化不改变其在方铅矿表面的化学吸附特性,但矿浆温度降低会减弱方铅矿表面的氧化程度,减少表面活性吸附点,使NaBX在方铅矿表面的吸附量减小从而降低浮选效果;低温下矿浆黏度增大,使气泡上升速度及气泡与矿粒碰撞速率降低,这在一定程度上会降低浮选效果;浮选动力学表明:低温（5℃）下的最大回收率和浮选速率常数小于常温（20℃）下的。      

方铅矿高碱浮选流程的电化学

研究了方铅矿在无捕收剂和有捕收剂浮选体系中, 尤其是在强碱性介质中的电化学行为。结果表明:pH>12.5, 电位Eh <0.17 V 条件下, 方铅矿的表面氧化产物是S⁰ 和HPbO^2-, 同时由于HPbO^2-的溶解, 方铅矿表面会出现S⁰ 过剩, 过剩S⁰ 的疏水作用有利于方铅矿浮选;而此时闪锌矿、黄铁矿由于过渡氧化而受抑制。二乙基二硫代氨基甲酸盐(DDTC)是方铅矿最有效的捕收剂。DDTC 和方铅矿作用生成疏水产物二乙基二硫代氨基甲酸铅(PbD₂)的合适电位是0～0.2 V, 同时, DDTC 的存在还会抑制方铅矿表面的过度氧化, 疏水产物PbD₂ 在矿物表面牢固吸附, 在-0.9～0.6 V 电位范围内稳定存在。     

方铅矿诱导浮选研究

详细地考察了方铅矿和黄铁矿的诱导浮选行为，研究表明，方铅矿的自诱导可浮性良好，黄铁矿则很差。黄铁矿在适量硫化钠条件下，具有良好的硫诱导可浮性。与捕收剂诱导相比，自诱导或硫诱导均使铅硫的可浮性差异增大，同时浮选分离的范围也加宽。据此，对方铅矿和黄铁矿浮选分离进行了方案设计。人工混和矿试验表明，诱导浮选技术能够有效地分离方铅矿与黄铁矿。     

文摘

硫代类浮选药剂在铜和硫矿物上的吸附层结构试验发现黄药与二硫代磷酸盐在水溶液中向铜与铅、铜和铁硫化物上呈二步吸附。第一步形成吸附产物的单分子层;第二步形成任意取向排列的多层吸附。乙基黄药吸附在铁的硫化物(黄铁矿与白铁矿)上形成双黄药,在铜与铅的硫化物以及金属铜上形成相应金属的黄酸盐。捕收剂形成的单分子层,     

文摘

氧化对丁基钾黄药在黄铜矿、黄铁矿和砷黄铁矿表面上吸附的影响为了改善矿物分选效果,试研究了KMnO_4和 K_2S_2O_8氧化黄铜矿、黄铁矿和砷黄铁矿对吸附丁基钾黄药的影响。黄铜矿和砷黄铁矿的氧化增加了黄药捕收剂的吸附量以及随后它们在泡沫产品中的回收率。砷黄铁矿表面的氧化层随黄药吸附量的增加而减     

方铅矿诱导浮选研究

详细地考察了方铅矿和黄铁矿的诱导浮选行为。研究表明，方铅矿的自诱导可浮性良好，黄铁矿则很差。黄铁矿的适量硫化钠条件下，具有良好的硫诱导可浮性。与捕收剂诱导相比，自诱导或硫诱导均使铅硫的可浮硫的可浮性差异增大，同时浮选分离的范围也加宽。据此，对方铅矿和黄铁矿浮选分离进行了方案设计。人工混和矿试验表明，诱导浮选技术能够有效地分离方铅矿与黄铁矿。     

自旋标记试剂在浮选研究中的应用

利用自旋标记的试剂和电子自旋共振法研究了浮选过程中药剂与矿物表面的相互作用。对于硫化矿来说 ,基于亚氨烃氧基黄原酸盐在金属中的电子自旋共振谱与亚氨烃氧基双黄药在有机溶剂中 (在有四乙基秋兰姆化二硫存在时 )的电子自旋共振谱的差别 ,这些相互作用的产物被鉴定为是亚氨烃氧基黄原酸盐和它的双黄药。根据电子自旋共振谱由五重峰转变为三重峰记录到二乙基二硫代氨基甲酸铜 (Ⅱ )和混合的有机二硫化物的形成。分析从矿物表面的解吸产物和对吸附层进行的研究表明 ,在辉铜矿表面形成了黄原酸铜 ,而在黄铁矿表面形成了双黄药。在黄铜矿、闪锌矿和预先经铜活化的辉锑矿上形成了金属的黄原酸盐和双黄药。另一方面 ,在方铅矿上则形成了黄原酸铅。在方铅矿最厚的吸附层中 ,基团之间的最小距离为 8 7 ;在辉钼矿表面上形成的最小距离为 8 2 ;在黄铁矿表面上为 8 7 。在黄铜矿和辉钼矿上的亚氨烃氧基 -2 -双黄药的旋转频率低于吸附在黄铁矿和石英上的丁基黄原酸盐和双黄药的旋转频率     

氨基硫代醋酸盐和戊基黄药浮选黄铁矿效果的对比及其在尾矿脱硫中的应用

本文提出了氨基硫代醋酸盐(AnnacC)捕收剂和常规黄药(戊基钾黄药，KAX)捕收剂在黄铁矿上吸附的机理。这些结果可以帮助我们很好地了解这两种捕收剂在黄铁矿浮选中的行为。绘出了在自然pH和碱性pH(11)时捕收剂的吸附等温线。应用光谱方法测定了溶液中KAX和Armac捕收剂的浓度。在氢氧化钠和石灰作为pH调整剂时，考虑了pH调整剂种类的影响。当捕收剂在矿物表面上的统计复盖密度(θ)大于0．9时，用漫反射富立叶变换红外光谱检测了捕收剂在黄铁矿表面上的吸附行为。结果表明，黄药捕收剂主要以戊基双黄药形式吸附。在碱性介质中，黄药对黄铁矿的吸附亲合力降低。在用KAX作捕收剂时，消石灰对黄铁矿的抑制作用比氢氧化钠要强。吸附等温线也表明在碱性pH范围，Armac对黄铁矿具有亲合力。与KAX作用不同，Armac捕收剂对黄铁矿的亲合力似乎与pH调整剂的种类关系不大。在统计表面复盖率大于0．3时才能检测出Armc分子，仅在0大于12时，才能观察到亲水官能团-C-C=S、-CNH-和-COH)。在捕收剂发生单层吸附时，未获得有关捕收剂吸附机理信息。用含硫化矿物的尾矿进行了浮选试验。试验结果验证了用纯黄铁矿样品获得的结果。