烷基硫酸盐捕收剂对菱镁矿和白云石的浮选性能研究

白云石是低品质菱镁矿中主要的含钙杂质，但是白云石与菱镁矿的晶体结构相似、组成相近，导致钙镁矿物浮选分离困难。开发新型高效脱钙捕收剂是提高白云石与菱镁矿分离效率的主要手段。基于此，探索性地将十二烷基硫酸钠(SDS)作为白云石的捕收剂进行钙镁分离，考察了矿浆pH值、SDS浓度以及可溶性离子Ca²⁺、Mg²⁺和Fe³⁺对菱镁矿与白云石浮选性能的影响，结果表明：在SDS浓度为20×10^-5mol/L、矿浆pH值为10时，白云石与菱镁矿有较好的浮选分离效果。Ca²⁺和Mg²⁺对菱镁矿与白云石均有抑制作用，对两种矿的浮选性差异影响较小。Fe³⁺对白云石的抑制作用较小，对菱镁矿的抑制作用较大，有利于两种矿的浮选分离。FTIR与Zeta电位结果表明，SDS在白云石表面的吸附量远远大于在菱镁矿表面的吸附量，且Fe³⁺可以促进SDS在白云石表面的吸附，抑制SDS在菱镁矿表面的吸附，从而增大白云石与菱镁矿间的可浮性差异。     

金属离子对十二烷基磺酸钠浮选蓝晶石的影响

通过单矿物浮选试验,考察了Na+、K+、Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺这6种金属离子在酸性条件下对十二烷基磺酸钠（SDS）浮选蓝晶石的影响,结果表明：一价离子Na+、K+对蓝晶石的浮选基本没有影响;二价离子Ca2+、Mg2+对蓝晶石的浮选有抑制作用,且Ca2+的抑制能力更强;三价离子Fe³⁺、Al³⁺对蓝晶石的浮选有活化作用,且Al3+的活化能力更强。以Ca²⁺和Fe³⁺分别为二价离子和三价离子的代表,通过溶液化学分析了它们的抑制机理和活化机理,结果表明：钙离子在酸性介质中的主要水解组分为Ca²⁺,Ca²⁺易与SDS中的磺酸基形成难溶物,从而使SDS被消耗大量而产生抑制作用;铁离子在酸性条件下对蓝晶石起活化作用的有效水解组分因pH值不同而变化,pH<2.5时FeOH²⁺和Fe(OH)₂⁺是起活化作用的有效水解组分,pH≥2.5时Fe(OH)_3(s)是起活化作用的有效水解组分。     

Ca2+浓度对纳米粒子捕收剂在矿物表面吸附行为的影响

为实现难浮煤泥的高效回收利用，亟需研发新型高效的浮选药剂。一种新型的纳米粒子浮选捕收剂在矿物加工领域得到了广泛的关注。通过制备阳离子型聚苯乙烯(PS)纳米粒子作为煤泥浮选捕收剂，利用耗散型石英微晶天平(Quartz Crystal Microbalance with Dissipation, QCM-D)技术探究了Ca²⁺对纳米粒子捕收剂在不同矿物表面吸附行为的影响。研究结果表明，疏水性的PS纳米粒子在不同的环境中均会在无定形碳和SiO₂芯片表面产生不可逆吸附，并且吸附量均随Ca²⁺浓度的增加而逐渐减小，吸附过程更加符合准一级动力学模型。因此，PS纳米粒子可以作为煤泥浮选捕收剂，但Ca²⁺增加会抑制其吸附。研究结果为PS纳米粒子在煤泥浮选的应用提供了一定的理论参考。     

油酸钠体系下铁离子活化石英的吸附特性

这是一篇矿物加工工程领域的论文。本文通过纯矿物浮选实验研究了Fe²⁺和Fe³⁺在油酸阴离子捕收剂体系下对石英的浮选行为的影响，并采用红外光谱分析、原子力显微镜成像分析和Zeta电位测定分析等方法，进行了Fe³⁺活化石英的机理研究。纯矿物浮选实验结果表明，Fe³⁺的活化作用比Fe²⁺的强，在以Fe³⁺为活化离子的条件下，油酸钠的捕收作用比亚油酸钠强；红外光谱分析和原子力显微镜成像分析结果表明，油酸钠难以在未经活化的石英矿物表面产生有效吸附，但油酸钠可以有效吸附在经过Fe³⁺活化后的石英表面；Zeta电位分析结果表明，在pH值为6.0时，Fe³⁺活化后的石英表面的正电位达到较大值，且活化后的石英基本呈正电性。     

钙镁离子对长石和绿帘石浮选的影响及其作用机理

通过小型浮选试验、动电位测试、吸附试验、溶液化学计算和红外光谱分析等手段研究了油酸钠体系下Ca²⁺和Mg²⁺对长石和绿帘石浮选的影响。结果表明, 纯净的长石和绿帘石矿物几乎不浮, 加入Ca²⁺、Mg²⁺后, 矿物可浮性得到改善;钙镁离子主要以Ca²⁺、CaOH⁺、CaCO₃(s)和Mg²⁺、MgOH⁺、MgCO₃(s)形式吸附在矿物表面;油酸钠和钙镁离子在长石和绿帘石矿物表面存在静电吸附, 且钙镁离子可以促进油酸钠在矿物表面的吸附。     

Ca2+对菱镁矿浮选行为的影响

为了尽可能消除难免离子Ca²⁺对菱镁矿浮选的影响，通过纯矿物浮选实验、Ca²⁺浮选溶液化学计算和红外光谱分析等方法，考察了油酸钠浮选体系下Ca²⁺对菱镁矿浮选行为的影响并分析其机理。研究表明：①在油酸钠浮选体系下，在矿浆7≤pH≤12情况下，Ca²⁺对菱镁矿浮选具有较强的抑制作用，且Ca²⁺浓度升高对菱镁矿浮选的抑制作用增强。②矿浆中的Ca²⁺是抑制菱镁矿浮选的主要组分。③在pH=10的碱性条件下，菱镁矿表面存在亲水的-OH吸收峰，证实Ca²⁺与菱镁矿发生了吸附作用。     

Ca2+对菱镁矿浮选行为的影响

为了尽可能消除难免离子Ca²⁺对菱镁矿浮选的影响，通过纯矿物浮选实验、Ca²⁺浮选溶液化学计算和红外光谱分析等方法，考察了油酸钠浮选体系下Ca²⁺对菱镁矿浮选行为的影响并分析其机理。研究表明：①在油酸钠浮选体系下，在矿浆7≤pH≤12情况下，Ca²⁺对菱镁矿浮选具有较强的抑制作用，且Ca²⁺浓度升高对菱镁矿浮选的抑制作用增强。②矿浆中的Ca²⁺是抑制菱镁矿浮选的主要组分。③在pH=10的碱性条件下，菱镁矿表面存在亲水的-OH吸收峰，证实Ca²⁺与菱镁矿发生了吸附作用。     

新型阴离子捕收剂DL-1反浮选齐大山铁矿混磁精

DL-1为东北大学新研制的阴离子反浮选捕收剂,为了检验其性能及效果,以齐大山铁矿选矿厂铁品位为46.02%的混磁精为试样进行了反浮选试验,并借助Zeta电位检测和红外光谱分析手段对DL-1反浮选石英的机理进行了探讨。结果表明：①以DL-1为捕收剂,采用1粗1扫、中矿返回闭路流程常温反浮选试验试样,获得了铁品位为65.38%、铁回收率为89.56%的铁精矿;DL-1对温度变化的适应能力较强,且可在CaCl₂用量较低的情况下高效捕收试样中的石英。②在pH=9～12的碱性水溶液中,石英与DL-1间存在静电斥力,CaCl₂对石英活化后可大大削弱这种静电斥力;在pH=9～11.45的矿浆中,被Ca²⁺活化的石英与DL-1间既可能发生静电吸附也可能发生化学吸附,而在pH＞11.45的矿浆中,被Ca²⁺活化的石英对DL-1有强烈的静电吸引,因而比在pH=9～11.45区间可以更好地完成对石英的吸附和捕收。③在pH=11.50时,DL-1与石英表面同时存在物理吸附、氢键及化学吸附,因而DL-1对无Ca²⁺活化的石英也有很好的捕收效果。     

稀土矿浮选中Ce3+对磷灰石的活化机理研究

通过纯矿物浮选、溶液化学计算、Zeta 电位测试、红外光谱分析测试,研究了稀土矿浮选时矿浆中Ce³⁺对磷灰石的活化机理。结果表明,Ce³⁺在碱性条件下对磷灰石具有活化作用,其活化机理为：Ce³⁺吸附提高了磷灰石表面的正电性,增强了磷灰石表面与阴离子羟肟酸捕收剂的静电吸附作用,且在磷灰石表面形成Ca-Ce(OH)₂/Ce(OH)⁺活性位点。红外光谱测试表明,无Ce³⁺活化时,辛基羟肟酸在磷灰石表面主要发生物理吸附,羟肟酸与Ca²⁺结合能小,在磷灰石表面的化学吸附作用弱; 被Ce³⁺活化后,辛基羟肟酸与磷灰石表面吸附的Ce³⁺反应生成稳定的络合物-C(==O)-Ce-O-N-,羟肟酸与Ce³⁺结合能大,化学吸附作用强,加强了羟肟酸在磷灰石表面的吸附作用,从而活化磷灰石。     

钙离子对胶磷矿和白云石可浮性的影响研究

以白云石-胶磷矿体系为研究对象, 在无机阴离子存在的条件下, 研究了钙离子对胶磷矿和白云石浮选行为的影响。试验结果表明: F^-存在的条件下, Ca²⁺对两种矿物的可浮性影响并不大; 而CO₃^2-存在的条件下, 在强碱性环境中, Ca²⁺的加入使两种矿物的可浮性趋于一致。同时, 在Ca²⁺体系中, 当pH≈7时, SO₄^2-对胶磷矿的抑制效果较好; 在pH=5~7时, PO₄^3-对两种矿物有明显的选择性抑制作用。F^-和CO₃^2-混合体系中, Ca²⁺对两种矿物的浮选均有一定的活化作用, Ca²⁺对胶磷矿的活化作用要优于白云石。     

淀粉对红柱石矿浮选分离过程的影响研究

通过手选纯矿物浮选试验和实际矿石验证试验, 详细研究了Ca²⁺, Mg²⁺, Fe³⁺, Al³⁺等金属离子对红柱石-十二烷基磺酸钠体系浮选行为的影响。结果表明: 淀粉是红柱石浮选中实现红柱石和黑云母及石英分离的有效调整剂。通过测定动电位考察了淀粉在红柱石及其主要伴生矿物黑云母和石英浮选分离中的作用效果和机理。结果发现, 添加淀粉后, 红柱石、黑云母和石英矿物表面Zeta电位都发生了改变。淀粉对红柱石的伴生矿物黑云母及石英有明显的去活作用, 其去活的原因可能是取代和与金属离子生成化合物。     

Fe~(3+)对十二烷基磺酸钠捕收石英的活化作用研究

以安徽某地石英为研究对象,通过浮选试验、zeta电位测试、FTIR分析系统研究了十二烷基磺酸钠(SDS)为捕收剂时,Fe~(3+)对石英的活化作用。浮选试验结果表明:没有Fe~(3+)活化时,SDS对石英捕收性能差,Fe~(3+)在p H值为7活化石英后,SDS对石英的捕收性能最佳;zeta电位结果表明:Fe~(3+)的活化使石英表面呈正电性,在p H值为7的条件下石英表面正电位呈现最大值;溶液化学计算表明:在中性条件下,Fe~(3+)呈羟基络合物和氢氧化物存在于溶液中。FTIR分析结果表明:SDS在Fe~(3+)活化后的石英表面发生物理吸附。     

阳离子捕收剂对石英分粒级浮选行为的影响

为研究阳离子捕收剂对细粒石英浮选的影响及其与石英的作用机理,将石英纯矿物分为-74+38 μm、-38+20 μm、-20 μm共3个粒级,通过十二胺、十四胺、十八胺、醚胺C₁₀(EDA)和改性醚胺C₁₀(EDAC)等5种胺类捕收剂对石英的浮选试验,进行pH值和捕收剂质量浓度条件试验,得出5种药剂的最佳浮选条件。结果表明,EDAC针对细粒级-38+20 μm、-20 μm石英有较好的捕收效果,回收率能达到98%以上。红外光谱检测得出EDAC对石英的吸附以静电力和氢键为主; Zeta电位测试表明,不同pH值下EDAC在石英表面的吸附程度不同,在最佳pH值(pH＝10)条件下,吸附量最大。     

十二胺和十二烷基磺酸钠在长石石英表面的吸附

采用浮选试验、ζ-电位和FTIR光谱分析,研究了十二胺(阳离子捕收剂,DDA)和十二烷基磺酸钠(阴离子捕收剂,SDS)作捕收剂在长石石英表面的吸附。浮选结果表明,pH值在2附近时,长石和石英的浮游差最大,混合捕收剂能增大二者的浮游差,有利于长石的优先浮选。在单一捕收剂中长石和石英ζ-电位均整体向正或负方向移动,在混合捕收剂溶液中,二者ζ-电位在碱性介质中正移幅度较酸性介质明显。FTIR光谱结果表明,pH值为2时,DDA在长石和石英表面均只存在物理吸附;SDS在长石表面既存在物理吸附,还与Al-O形成化学吸附,而在石英表面仅存在物理吸附;混合捕收剂在长石表面既有物理吸附,还存在氢键作用,而在石英表面仅存在物理吸附。     

混凝沉淀-吸附法处理萤石选矿废水的正交试验研究

采用正交实验法,研究了混凝沉淀-吸附法处理萤石选矿废水过程中混凝剂用量、沉淀剂用量和吸附剂用量对选矿废水中Ca²⁺和COD去除效果的影响。结果表明,在混凝剂CSP-12用量12 mg/L、沉淀剂碳酸钠用量900 mg/L、吸附剂活性炭用量200 mg/L条件下,水处理效果最佳,此时Ca²⁺去除率达91.26%,COD去除率达60.54%。