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。     

文摘与简讯

黄铜矿浮选与吸附的研究川铜铁灵(Cupferron)与燃料油的捕收剂制度,在哈里蒙德管中进行了黄铜矿浮选试验。考察了药剂浓度、pH 值和搅拌时间等变量。通过不添加燃料油的试验验证了燃料油的必要性。以固定气泡法测定了接触角。     

3-戊基-4-氨基-1,2,4-三唑-5-硫酮浮选分离黄铜矿与闪锌矿及其机理

考察了捕收剂3-戊基-4-氨基-1,2,4-三唑-5硫酮(AATT)对黄铜矿和闪锌矿的浮选分离性能,并通过接触角、紫外光谱、吸附动力学和热力学等研究了AATT浮选分离黄铜矿和闪锌矿的作用机理。结果表明,在pH>10.0时,AATT可实现黄铜矿与闪锌矿的高效浮选分离。AATT在黄铜矿表面的吸附过程符合准二级动力学吸附方程和Langmuir等温吸附模型,为自发、吸热的化学吸附过程。pH=10.5时,AATT能显著增大黄铜矿表面疏水性,但对闪锌矿表面疏水化作用不明显,从而实现黄铜矿与闪锌矿之间的浮选分离。     

磷酸酯淀粉在黄铜矿及方铅矿表面吸附研究

通过单矿物浮选试验、吸附量试验、X射线光电子能谱和原子力显微镜(AFM)研究了磷酸酯淀粉对黄铜矿及方铅矿浮选的影响及吸附机理。单矿物浮选试验表明,磷酸酯淀粉对方铅矿的抑制能力强,对黄铜矿抑制能力弱。吸附量试验表明,磷酸酯淀粉在方铅矿表面的吸附密度大于在黄铜矿表面的吸附密度。XPS检测到黄铜矿表面的铁与硫原子以及方铅矿表面铅和硫原子价态发生了变化。方铅矿和黄铜矿不同的表面性质是造成磷酸酯淀粉在两种矿物表面吸附差异的重要原因。     

硫化铜矿新型捕收剂PZO的浮选性能与机理

为检验广州有色金属研究院研制的新型硫化铜矿浮选捕收剂PZO在铜硫分离中的选择性,比较了PZO、丁基黄药和丁铵黑药在不同矿浆pH值、不同用量条件下分别浮选黄铜矿和黄铁矿单矿物的效果,并借助紫外可见分光光谱仪、红外光谱仪对PZO在黄铜矿、黄铁矿表面的吸附量和作用机理进行了研究。结果显示：①在试验pH范围内,丁基黄药、丁铵黑药、PZO对黄铜矿的捕收能力均强于对黄铁矿。②矿浆的酸碱度对黄铜矿可浮性的影响均较小,且黄铜矿回收率的高点在弱酸或弱碱性环境下,黄铁矿在酸性环境下的可浮性明显强于在碱性环境。③3种捕收剂的选择性强弱顺序为PZO＞丁铵黑药＞丁基黄药,在pH=8.5时,黄铜矿与黄铁矿的回收率差值可达68.19个百分点。④PZO是一种酯类浮选药剂,与黄铁矿相比,其更容易在黄铜矿表面吸附,且以化学吸附为主。以上结果表明,PZO在pH=8.5的环境下可高效分离黄铜矿与黄铁矿。     

巯基乙酸抑制黄铜矿作用机理探讨

巯基乙酸作为一种高效的黄铜矿浮选抑制剂,通过纯矿物浮选实验、浮选溶液化学计算以及药剂分子结构模拟,并结合红外光谱检测的结果,探讨了巯基乙酸抑制黄铜矿的机理。研究表明:巯基乙酸抑制黄铜矿最佳pH值为10.0,巯基乙酸的主要组成成分HSCH_2COO-的-SH基团通过较强化学作用吸附于黄铜矿表面,亲水性的-COO-指向矿浆溶液中,在其表面形成稳定的亲水层,从而抑制黄铜矿的浮选。     

黄铜矿与磁黄铁矿浮选分离行为及机理研究

通过黄铜矿与磁黄铁矿的单矿物浮选试验,研究矿浆pH、捕收剂丁黄药、抑制剂石灰对其浮选行为的影响。利用红外光谱、循环伏安测试技术,研究其浮选分离的机理。单矿物浮选试验结果表明黄铜矿和磁黄铁矿浮选分离的最佳条件为pH=10,丁黄药浓度为20 mg/L,石灰浓度为300 mg/L。红外光谱测试结果表明丁黄药在矿物表面氧化生成双黄药并通过化学吸附吸附在矿物表面,石灰在磁黄铁矿表面生成氢氧化钙和硫酸钙组成的钙膜。循环伏安测试表明在未添加丁黄药时黄铜矿表面氧化生成疏水的硫单质和硫化铜,磁黄铁矿表面会生成亲水的氢氧化物。     

无捕收剂浮选的电化学及量子化学研究

本文给出了有无硫化钠存在时。黄铜矿和黄铁矿的无捕收剂浮进行为。研究表明,黄铜矿自诱导浮选良好,有较宽的电位和pH范围;弱酸性和碱性介质中,黄铁矿自诱导浮选较差,没有电位范围。硫化钠的添加,明显促进了黄铁矿的无捕收剂浮选,黄铁矿有良好的硫化钠诱导浮选。对天然矿石验证试验表明,自诱导浮选技术能够有效分离黄铜矿和黄铁矿。通过HS~-离子吸附量的测定,矿物表面中性硫量提取分析、电化学测试和量子化学计算,较详细研究了黄铜矿和黄铁矿无捕收剂浮选的机理,矿物表面中性硫是主要疏水体。     

水杨羟肟酸在金红石表面的吸附特性研究

以水杨羟肟酸在金红石表面的吸附特性为研究对象,系统考察了药剂p H值、药剂浓度、矿浆温度对水杨羟肟酸离子在金红石表面的吸附动力学及热力学的影响。结果表明,水杨羟肟酸离子在金红石表面的吸附动力学符合准二级动力学方程,金红石表面活性质点在矿物表膜中的扩散是吸附过程的控制性步骤;药剂吸附等温线符合Langmuir模型,吸附过程的ΔG随温度上升而降低,但随药剂浓度的增加而增加;温度低时水杨羟肟酸在金红石表面的吸附属于离子交换吸附模式,但在温度升高时转变为化学反应吸附模式。     

L-半胱氨酸与NaHS组合抑制剂在铜钼分离浮选中的应用及其机理研究

针对目前铜钼分离中黄铜矿抑制剂用量大、环境污染严重等问题,采用L-半胱氨酸(L-CYS)与NaHS组合抑制剂,对黄铜矿和辉钼矿浮选分离进行了研究。在黄药体系下,分别考察了单一抑制剂L-CYS、NaHS和组合抑制剂对单矿物及人工混合矿的浮选影响。矿物浮选结果表明：在pH=8,药剂配比为1:30,药剂用量为310mg/L时,组合抑制剂对黄铜矿的抑制效果最佳。此时组合抑制剂相较于单一抑制剂,NaHS用量由600mg/L减少到300mg/L,药剂用量减少了一半。Zeta电位结果表明,L-CYS、NaHS均可以吸附在黄铜矿表面,同时二者在组合使用时可以在黄铜矿表面发生共吸附。红外光谱结果表明,丁基黄药在黄铜矿表面发生化学吸附,NaHS可以解吸黄铜矿表面的黄药,L-CYS单独使用无法去除黄铜矿表面的黄药。二者组合使用时,首先NaHS解吸矿物表面的黄药,然后NaHS和L-CYS共同吸附在黄铜矿表面,从而使黄铜矿表面亲水。     

Selective chalcopyrite flotation from pyrite with glycerine-xanthate as depressant

Micro-flotation tests, adsorption, electrokinetic and FTIR measurements were carried out in order to investigate the selective depression mechanism of sodium glycerine-xanthate (SGX) on pyrite in chalcopyrite flotation. The flotation results showed a large difference in chalcopyrite (>85%) and pyrite (<30%) recovery as stirred pulp-mixing with SGX before the addition of collector sodium butyl xanthate (SBX), at the range of pH 7–10. A much stronger adsorption of SGX on pyrite than chalcopyrite was dramatically revealed by zeta potential measurements, which can explain the better floatability of chalcopyrite than pyrite. The adsorption of SBX onto pyrite was depressed intensely while that onto chalcopyrite was affected slightly when SGX was used as depressant, because of more stronger adsorption between SGX and SBX occurring onto the pyrite surfaces. The absorbed amount of SGX on chalcopyrite increases slightly, over the pH range from 3 to 12, while that on pyrite increases rapidly with the increased SGX concentration, which is consistent with the flotation results. FTIR reflection spectroscopic measurements further demonstrated the depression effect of pre-absorbed SGX on SBX adsorption, which is attributed to its hydrophilic hydroxyl groups.     

Effect of calcium ions and citric acid on the flotation separation of chalcopyrite from galena using dextrin

Using NaOH to adjust pH, dextrin selectively depressed galena while chalcopyrite was floated with a xanthate collector. However, when the pH was adjusted with lime, or when calcium ions were present in the pulp, the flotation of galena was “restored” while chalcopyrite was depressed in an alkaline pH, causing deteriorated flotation separations. It was found that calcium ions adsorbed preferably on chalcopyrite surfaces but not on galena, thus increasing the adsorption of dextrin on chalcopyrite. The addition of citric acid was found to eliminate the detrimental effects of calcium ions and to restore the selectivity of chalcopyrite-galena separation using dextrin.     

刺槐豆胶在铜硫分离中的抑制作用及机理分析

采用浮选试验、Zeta电位和红外光谱测试, 研究了刺槐豆胶在铜硫浮选分离中的作用, 并分析了其作用机理。结果表明:当pH小于9时, 黄铜矿及黄铁矿可浮性均较好, 难以浮选分离。刺槐豆胶在黄铜矿及黄铁矿表面均发生了吸附, 使二者的电位发生变化, 并产生抑制作用, 但刺槐豆胶对黄铜矿和黄铁矿的抑制强度及吸附方式都不同:刺槐豆胶在黄铜矿表面的吸附方式是化学吸附, 而与黄铁矿是通过物理吸附方式作用。加入刺槐豆胶后, 在pH为3~11条件下, 黄铁矿的浮选回收率均较低; 而当pH小于9时刺槐豆胶对黄铜矿抑制效果差, pH为11时对黄铜矿抑制效果极强。在pH为7时使用刺槐豆胶对铜品位为15.58%的混合矿进行浮选分离后, 获得的铜精矿铜品位为21.67%、回收率为82.13%。该研究为铜硫高效分离提供了一种性能优良的有机抑制剂。      

一种新型辉钼矿抑制剂及其在铜钼浮选分离中的机理研究

针对目前铜钼浮选分离所使用的传统黄铜矿抑制剂存在毒性大、对环境污染严重等问题,开发出新型辉钼矿的抑制剂以实现铜钼的有效分离具有重要的意义。本文拟开发黄腐酸(FA)作为新型高效的辉钼矿抑制剂,通过单矿物浮选试验和人工混合矿浮选试验探究抑制剂浓度、矿浆pH、捕收剂浓度等因素对黄铜矿和辉钼矿可浮性及铜钼分离效果的影响,并采用FTIR和Zeta电位表征手段探究FA在黄铜矿和辉钼矿表面的吸附行为。浮选试验结果表明,FA在pH为4~12的范围内能够有效地抑制辉钼矿的浮选,而对黄铜矿的浮选影响不大;FA能够显著地扩大辉钼矿和黄铜矿之间可浮性的差异。在pH为9,FA浓度为200mg/L,SIBX浓度为20mg/L条件下,人工混合矿试验取得了较好的结果,黄铜矿回收率高达70.20%,辉钼矿回收率仅有16.83%。FTIR和Zeta电位结果表明,FA能够克服静电斥力吸附在辉钼矿表面,并且FA与SIBX在黄铜矿表面存在竞争吸附,SIBX能够取代黄铜矿表面已吸附的FA,使其表面恢复疏水性,而SIBX几乎不影响FA在辉钼矿表面的吸附,使辉钼矿表面保持亲水性,从而能够实现铜钼的有效分离。     

Improved selectivity of sulfide ore flotation

The article analyzes flotation and adsorption capacity of a new complexing reagent AMD (nitrogen and oxygenated organic compound belonging to phenylpyrazole class) toward sphalerite, chalcopyrite and pyrite, combined with complexing modifiers, at varied consumptions of the reagents, in wide range of alkalinity. The basis for improvement of pyrite and sphalerite separation in flotation is provided.     

矿浆电位对铜钼浮选分离的影响及机理分析

为探究矿浆电位对铜钼矿浮选的影响，采用黄铜矿、辉钼矿纯矿物作为样品，进行了矿浆pH、浮选药剂种类及用量对矿浆电位影响的研究。结果表明，黄铜矿上浮最佳矿浆电位为360 mV，pH为8。硫化钠、硫酸铵、碳酸钠三种调整剂按质量比1:1:1混合使用时，黄铜矿更易达到上浮电位区间。同时，当矿浆pH为9左右时，巯基乙酸能很好地抑制黄铜矿的上浮，并且对辉钼矿具有很好的选择性作用效果，有利于二者的分离。机理分析结果表明，在矿浆pH为8时，矿浆中生成大量的CuS是促进黄铜矿上浮的主要原因。      

Investigation on the flotation behavior and adsorption mechanism of 3-hexyl-4-amino-1,2,4-triazole-5-thione to chalcopyrite

In this paper, a novel surfactant, 3-hexyl-4-amino-1,2,4-triazole-5-thione (HATT) is first introduced as a collector for chalcopyrite flotation. Its flotation behavior and adsorption mechanism to chalcopyrite has been evaluated by micro-flotation tests, and zeta potential, FTIR spectra and adsorption quantity measurements. The results demonstrate that HATT exhibited excellent flotation performances to chalcopyrite at pH 4–8. The adsorption of HATT on to chalcopyrite agrees well with the pseudo-second-order model and Langmuir isotherm, and is a spontaneously endothermic chemisorption process. FTIR spectra and zeta potential analyses further imply that chalcopyrite might chemisorb HATT by formation of HATT–copper surface complexes.     

六偏磷酸钠抑锌浮铜分选过程中的微量热动力学机理

在单矿物浮选试验的基础上,结合微量热法和吸附量测试研究了六偏磷酸钠对黄铜矿和闪锌矿的作用效果,旨在从热动力学角度阐释六偏磷酸钠的抑制作用机理,为铜锌硫化矿的高效浮选分离提供依据。浮选试验结果表明：pH=9时,浓度为2×10-4 mol·L-1的六偏磷酸钠对黄铜矿与Cu2+活化后的闪锌矿有较好分离效果,与不添加六偏磷酸钠相比,黄铜矿浮选回收率由95.15%小幅降至90.77%,而Cu2+活化后的闪锌矿浮选回收率则由85.13%大幅降低至28.51%。微量热测试结果表明,乙硫氮在黄铜矿和Cu2+活化后的闪锌矿表面吸附过程的表观活化能分别为36.95 kJ·mol-1和57.28 kJ·mol-1,经六偏磷酸钠作用后,乙硫氮在两种矿物表面吸附的表观活化能分别升高了13.07%,37.08%,而表观活化能差值则显著升高了80.72%。这表明乙硫氮更容易在黄铜矿表面吸附,六偏磷酸钠可以显著增大了乙硫氮在Cu2+活化后的闪锌矿表面的吸附难度,而对乙硫氮在黄铜矿表面的吸附影响较小,从而扩大两者的可浮性差异,吸附量测试结果也支持了这一结论。