黄锑矿晶体及表面基因特性与可浮性关系研究

采用第一性原理计算了黄锑矿体相、（001）表面以及水分子在其表面吸附的结构性质,利用 XPS 和表面电位分析了黄锑矿单矿物表面特性,讨论了黄锑矿晶体结构、表面性质与可浮性之间的关系,并利用单矿物浮选试验进行了验证。结果表明,黄锑矿中氧原子的活性较强,锑原子的活性较弱,水分子容易在黄锑矿的表面吸附,导致常规阴离子捕收剂难以吸附于黄锑矿的表面,而需要通过金属阳离子活化。黄锑矿在 pH>2.4 的范围内带负电,阳离子捕收剂通过静电作用,容易在黄锑矿的表面吸附。单矿物浮选试验中,铜离子活化后的黄锑矿可以很好地被油酸钠捕收,十二胺离子也可以很好地浮选表面荷负电的黄锑矿。矿物表面基因特性与矿物可浮性有很好的对应关系。     

微细粒石英对萤石浮选特性的影响研究

通过萤石和石英的纯矿物浮选试验、二者质量比为1∶1的人工混合矿浮选试验、表面电位分析和药剂吸附量测定,系统地研究了油酸钠浮选体系中微细粒石英对萤石浮选效果的影响。结果表明,在pH=6时,石英颗粒表面荷负电,萤石颗粒表面荷正电,二者易发生异相凝聚,降低油酸钠在萤石颗粒表面的吸附,造成浮选指标下降;氟硅酸钠能够有效抑制石英;六偏磷酸钠通过调节矿物表面电位,可改善萤石-石英体系分散程度,提高浮选指标。萤石与石英的人工混合矿矿浆在六偏磷酸钠、氟硅酸钠和油酸钠浓度分别为3×10~(-5)、2×10~(-5)和6×10~(-5)mol/L时,浮选精矿萤石品位达97.10%、回收率为60.80%。     

辛基异羟肟酸钠在独居石表面的吸附及浮选机理研究

通过矿物浮选试验、Zeta电位测量及红外光谱测试等手段研究了辛基异羟肟酸钠对独居石的浮选特性及其表面吸附机理。单矿物浮选试验结果表明,辛基异羟肟酸钠浮选体系中,独居石在pH值5~9可浮性较好。独居石与辛基异羟肟酸钠作用后,表面动电位降低,说明该阴离子捕收剂在独居石表面发生了吸附。当独居石表面荷负电时,吸附仍可继续,说明辛基异羟肟酸钠阴离子可克服静电斥力吸附于荷负电的独居石表面。红外光谱分析证实该吸附作用为化学吸附。     

GYB浮选体系中Fe3+离子对黑钨矿浮选的影响研究

本文以硝酸铅为活化剂,螯合类药剂GYB为捕收剂,该捕收剂主要成分为苯甲羟肟酸,通过单矿物选矿试验,研究了硝酸铅活化黑钨矿时,浮选矿浆中常见的Ca2+,Mg2+ ,Fe3+三种难免金属离子对GYB捕收黑钨矿的影响,文章采用金属离子溶液化学计算、动电位的分析、苯甲羟肟酸在黑钨矿表面吸附以及红外光谱等方法对其作用机理进行了研究。试验结果表明,pH值为7.5时,Ca2+、Mg2+离子对GYB捕收黑钨矿影响不明显,而Fe3+离子对GYB在黑钨矿表面吸附的影响比较大,Fe3+主要以Fe(OH)3(s)的形式化学吸附在黑钨矿表面干扰Pb2+离子对黑钨矿表面的活化,阻碍了苯甲羟肟酸铅有机配合物在黑钨就表面的吸附,导致GYB在黑钨矿表面的吸附减少,黑钨矿回收率降低。     

氧肟酸高分子药剂在铝土矿反浮选中的作用

通过浮选试验，研究了氧肟酸淀粉和氧肟酸聚丙烯酰胺两种高分子药剂对铝土矿中一水硬铝石和高岭石浮选行为的影响。结果表明：氧肟酸淀粉在酸性条件下对一水硬铝石有较强的抑制作用，而对高岭石有活化现象；氧肟酸聚丙烯酰胺在整个试验pH值范围内对两种矿物均有活化作用。两种大分子药剂属于阴离子型，动电位测定结果表明，它们在带负电的高岭石、一水硬铝石表面吸附，使其动电位负性增加，表明药剂与矿物存在氢键力或化学作用力。由于在一水硬铝石表面，氧肟酸淀粉可以罩盖捕收剂十二胺，增加矿物表面的亲水性，从而对其产生抑制作用。而线型氧肟酸聚丙烯酰胺在矿物表面为卧式吸附，其分子链上的负电区能够增加阳离子捕收剂的吸附量，从而活化了一水硬铝石的浮选。     

矿物浮选过程中铅离子的活化作用及新理论

介绍了铅离子活化对矿物浮选行为的影响及机理。经典的活化浮选理论认为:铅离子羟基络合物或氢氧化铅沉淀是有效活化组分,铅离子组分(Pb(OH)~+和Pb(OH)_2(aq))优先吸附在矿物表面活化矿物表面位点,有利于捕收剂吸附。最新研究结果表明,铅离子组分与捕收剂组分反应形成金属—有机配合物(PbCollector),其在矿物浮选过程中发挥了极大的作用,并在捕收能力和选择性方面体现了极大的潜力。总结阐述了铅离子活化的经典理论及新进展,将"金属离子配位调控分子组装"引入矿物浮选过程中金属离子活化或抑制领域,为全面理解金属离子对矿物浮选行为的影响提供参考,并为新型金属有机配合物浮选药剂的开发提供新的思路。     

难免金属离子对白钨矿浮选的影响

通过单矿物浮选试验、溶液化学分析、表面动电位分析以及捕收剂吸附量测试等表明,在pH=8.5弱碱性矿浆中,难免金属离子Fe~(3+),Mg~(2+),Ca~(2+)均会对白钨矿的浮选产生抑制作用;Ca~(2+)和Mg~(2+)主要以阳离子的形式吸附在白钨矿表面,Fe~(3+)主要以负电性的Fe(OH)_3(s)吸附在白钨矿表面,并且Fe(OH)_3(s)胶体与水玻璃和捕收剂TA-3在白钨矿表面形成了电负性更大的化合物,影响TA-3在矿物表面的静电吸附.Fe~(3+)对白钨矿可浮性的抑制程度明显强于Ca~(2+)和Mg~(2+).     

草酸抑制Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)离子对蛇纹石的活化作用研究

以蛇纹石纯矿物为研究对象,通过纯矿物浮选、Zeta电位分析、捕收剂吸附量测定和溶液化学计算,进行了草酸抑制Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)离子对蛇纹石的浮选活化作用的试验研究。结果表明:当pH6时,Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)能够有效地活化丁基钾黄药对蛇纹石的浮选,而草酸能够有效抑制这一活化作用;Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)能够提高蛇纹石表面的Zeta电位,草酸的存在能够降低其表面Zeta电位;丁基钾黄药几乎不在纯净的蛇纹石表面吸附,Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)的存在能够大幅度提高丁基钾黄药在蛇纹石表面的吸附量,草酸则能有效地降低其吸附量。通过相关体系的溶液化学计算发现,在pH 9~10的范围内,Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)主要以Cu(OH)(s)和Ni(OH)(s)的形式存在,通过沉淀罩盖活化蛇纹石的浮选;草酸能够有效地络合稳定矿浆中的铜、镍羟基络合物,从而抑制其对蛇纹石的活化作用。     

应用有机螯合剂活化异极矿的研究

研究证实水杨醛肟、α-安息香肟和邻氨基苯甲酸对异极矿的浮选均具有明显的活化作用。经上述有机螯合剂活化后,异极矿的胺法浮选可在中性至弱碱性介质中进行。与通常用硫化钠作活化剂相比,用有机螯合剂活化可提高异极矿与脉石矿物分选的选择性并可降低胺用量。吸附量测定和红外光谱分析结果表明,含有—COOH 与—NH_2基或—OH 与=N-OH 基的这三类药剂的活化作用是靠它们在矿物表面发生化学吸附,造成矿物表面初步疏水并促进胺在矿物表面的吸附所造成的。     

脂肪酸钠浮选盐类矿物的作用机理研究

本文通过ζ-电位测定,红外光谱分析,吸附量测定,浮选实验及溶液化学计算,研究了脂肪酸钠浮选盐类矿物的作用机理。结果表明,油酸钠在盐类矿物表面发生了化学吸附或表面反应,使盐类矿物表面负ζ-电位显著增加,油酸钠在盐类矿物表面的吸附行为与金属油酸盐生成的溶液化学条件有一致关系,磷灰石、萤石、重晶石、白钨矿、方解石浮选回收率显著上升所需捕收剂浓度,对应于表面脂肪酸钙(钡)沉淀生成所需脂肪酸钠的浓度。这表明,脂肪酸类捕收剂与盐类矿物的作用机理是表面化学反应生成金属脂肪酸盐沉淀。     

铝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、Zeta电位测试、吸附试验、红外光谱分析和X射线光电子能谱(XPS)研究了Al³⁺对油酸钠浮选长石和绿帘石矿物的影响。浮选试验结果表明,以油酸钠为捕收剂时,长石和绿帘石在纯水中的可浮性很差,加入Al³⁺后,矿物可浮性明显增强; Zeta电位测试和XPS研究结果表明,Al³⁺在矿物表面发生了静电吸附,油酸钠通过化学吸附作用在Al³⁺吸附后的矿物表面; 吸附试验以及XPS研究结果表明,Al³⁺以Al(OH)₃形式吸附在矿物表面并改变其表面环境使得油酸钠可以通过Al(OH)₃有效地吸附到矿物表面,活化了长石和绿帘石。     

阴离子淀粉对铝硅酸盐矿物浮选的影响及机理研究

通过浮选试验、动电位和吸附量的测定, 详细考察了阴离子淀粉(LSDZ)对高岭石、叶蜡石和伊利石浮选行为的影响及作用机理。单矿物浮选试验显示, 在整个pH范围内, 阴离子淀粉对高岭石、叶蜡石和伊利石均具有活化作用, 且在酸性条件下活化能力更强; 当pH=6, 捕收剂DTAC用量为3×10^-4 mol/L时, 低用量阴离子淀粉活化伊利石和高岭石的浮选试验结果表明, LSDZ用量较低时, 伊利石和高岭石被活化, 随着LSDZ用量增加, 伊利石和高岭石被抑制; 阴离子淀粉对叶蜡石浮选影响受阳离子捕收剂DTAC用量的制约。吸附量与动电位研究表明, 阴离子淀粉通过氢键与静电力作用吸附在铝硅矿物表面使矿物表面ζ电位负移, 低用量阴离子淀粉能促进捕收剂DTAC在矿物表面的吸附。     

几种金属阳离子对方解石与菱镁矿浮选的影响

金属阳离子对盐类矿物浮选具有重要影响。通过浮选试验和动电位测试,研究了油酸钠浮选体系中五种金属阳离子(Fe2+、Fe3+、Cu2+、Ca2+和Mg2+)对常见碳酸盐矿物方解石和菱镁矿浮选行为的影响。动电位测试结果表明,五种金属离子都在方解石和菱镁矿表面发生了吸附,但其对方解石和菱镁矿浮选行为的影响不同:Fe2+、Fe3+对方解石和菱镁矿具有明显抑制作用,Cu2+、Ca2+和Mg2+对菱镁矿有一定活化作用,Mg2+抑制了方解石浮选,而Cu2+和Ca2+对方解石浮选影响较小。     

聚合硅酸对含铁硅酸盐矿物浮选抑制作用的机理

水玻璃经H2SO4、Al2(SO4)3,Fe(NO3)3活化以后，在赤铁矿的浮选中对含铁硅酸盐脉石矿物具有良好的选择性抑制作用。红外光谱，光电子能谱的研究结果表明，制得的聚合硅酸胶体溶液中荷正电的组分由于静电作用而选择性地吸附在荷负电的硅酸盐矿物表面，从则导致霓石的浮选到抑制。     

钨矿物和含钙矿物分离新方法及药剂作用机理研究Ⅱ.药剂在矿物表面作用机理研究

本文通过浮选溶液化学研究和借助吸附量、红外光谱、光电子能谱测试手段 ,研究了CF法浮选钨过程中硝酸铅及CF药剂在矿物表面的作用机理。研究表明 ,硝酸铅的主要活化成分是Pb2 和PbOH 离子 ;CF药剂对白钨矿和黑钨矿表面的Ca2 、Mn2 和Fe2 不敏感。在硝酸铅存在时 ,CF药剂才在白钨矿和黑钨矿表面发生化学吸附 ,其作用形式是Pb2 或PbOH离子先化学吸附于白钨矿和黑钨矿表面 ,然后CF药剂与吸附于白钨矿和黑钨矿表面的Pb2 和PbOH 离子发生化学反应 ,生成CF药剂的金属螯合物。但不论硝酸铅存在与否 ,CF药剂在萤石和方解石表面的吸附均为物理吸附     

镍黄铁矿与长石的相互作用及其对它们浮选分离的影响

在用优先浮选分离南非Merensky矿石中的铂族金属和贱金属与硅酸盐脉石时，铂族金属和贱金属的损失较大。进入精矿中的主要硅酸盐脉石矿物是辉石和长石，另外一类脉石矿物是滑石和绿泥石。大量的这类矿物进入精矿中，使得精矿品位降低，因而增加了精矿运输和冶炼费用。长石是天然亲水矿物，它的浮选需要活化。本工作研究了捕收剂（异丁基钠黄药）的吸附、硫酸铜活化和离子在矿物表面上的分布对这种矿石浮选选择性的影响。研究了在合成镍黄铁矿、天然长石和1：1的矿物混合物表面上可能发生的化学反应。在所研究的pH范围内，Zeta电位测定和ToF-SIMS分析结果表明，在镍黄铁矿表面上有黄原酸离子和铜离子存在时，黄原酸离子不吸附在长石表面上。可用不同铜组分和黄原酸组分之间的反应，以及在不同pH范围内矿物的Zeta电位来解释这些试验结果。     

水溶液中油酸盐在萤石表面吸附的研究

用吸附量测定、动电位测定及漫反射傅里叶变换红外光谱投术(FT-IR)研究了油酸盐与天然萤石和人工合成氟化钙的作用机理。在pH10时,天然萤石表面呈负电性,而人工合成矿物具有正的Z电位。表面电性质的差别使两类矿物在油酸单分子层吸附时,油酸的吸附机理不同。研究表明:矿物表面荷负电时,油酸与钠及钙的抗衡离子形成一元配合物,而在荷正电矿物表面为化学吸附。当油酸浓度高时,在萤石表面生成油酸钙之前,油酸将形成双层吸附。然而在固液比高时,油酸吸附的极限为两层,达到饱和吸附的原因是第二层吸附取决于矿物表面上的钙及钠离子量。     

FXL-14捕收黑钨矿的作用机理

本文用FXL-14浮选黑钨单矿物,测定了黑钨矿与FXL-14作用后的接触角、ζ电位以及红外光谱图,探讨了FXL-14与黑钨矿的作用机理。研究表明,在广泛的pH范围内,FXL-14是黑钨矿的有效捕收剂,FXL-14在黑钨矿表面发生化学吸附。     

矿物—溶液界面上聚合物—表面活性剂相互作用的研究

采用测定吸附、动电性质及浮选等技术,研究了阳离子聚合物(丙烯酰胺与甲基丙烯酰胺丙取三甲氯化铵的共聚物)与阳离子和阴离子表面活性剂(十二烷基氯化铵和十二烷基磺酸盐)在石英上的相互作用。在pH=6.5时聚合物可抑制胺浮选石英,但不抑制胺在石英上的吸附。动电性质测定表明只要有聚合物吸附无论胺吸附和石英原来的ζ-电位如何都会产生具有聚合物特征的ζ-电位值。在pH=10附近,胺的表面活性最大。聚合物从含有聚合物和胺溶液中的吸附可忽略不计,而且,在这个pH值时的预先吸附在表面上的聚合物都会被随后加入的胺所取代。提出了石英颗粒表面上大量聚合物分子罩盖着被吸附的胺的聚合物-表面活性剂吸附层分子模型,可解释颗粒的亲水特性。根据这个模型,用阴离子磺酸盐浮选石英可被吸附的阳离子聚合物所活化。     

调整剂在浮选分离一水硬铝石和高岭石中的研究

单矿物浮选试验结果表明, 在阳离子捕收剂DTAL 作用下, 调整剂SFL 在pH=2～12 范围内活化高岭石的浮选, 而在弱酸性条件下对一水硬铝石的浮选影响较小。弱酸性条件下的人工混合矿分离试验表明, 随着原矿中一水硬铝石的含量的增加, 精矿铝硅比显著上升, 氧化铝的回收率也随着提高;在调整剂SFL 的作用下, 精矿铝硅比进一步提高。动电位测试研究表明, 与SFL 作用后的一水硬铝石和高岭石的负电位显著增加, 使得阳离子捕收剂通过静电作用力更容易吸附在矿物表面上吸附。吸附量的测试表明:SFL增加了在高岭石表面的捕收剂吸附量, 而在一水硬铝石表面的捕收剂吸附量有所减少。