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。     

Mg2+对油酸钠捕收石英的活化机理研究

石英矿物中常伴生有Mg²⁺,为了解Mg²⁺对油酸钠浮选石英的影响,进行了石英纯矿物浮选试验,并采用Zeta电位测试、溶液化学计算和红外光谱分析方法对Mg²⁺活化石英的机理进行了研究。结果表明：①在没有Mg²⁺存在的情况下,油酸钠对石英没有捕收能力;当矿浆pH=10.5,Mg²⁺浓度为3.75×10^-4 mol/L,油酸钠浓度为6.25×10^-4 mol/L时,石英的浮选回收率可达92.40％。②Zeta电位分析表明,吸附在石英表面的Mg2+是油酸钠吸附的活性位点,因而Mg²⁺对油酸钠浮选石英有活化作用。③溶液化学分析表明,Mg²⁺活化石英的有效成分为MgOH⁺。④红外光谱分析表明,有Mg²⁺存在的情况下,油酸钠才能吸附到石英颗粒表面。     

Mg2+对油酸钠捕收石英的活化机理研究

石英矿物中常伴生有Mg²⁺，为了解Mg²⁺对油酸钠浮选石英的影响，进行了石英纯矿物浮选试验，并采用Zeta电位测试、溶液化学计算和红外光谱分析方法对Mg²⁺活化石英的机理进行了研究。结果表明：①在没有Mg²⁺存在的情况下，油酸钠对石英没有捕收能力；当矿浆pH=10.5，Mg²⁺浓度为3.75×10^-4 mol/L，油酸钠浓度为6.25×10^-4 mol/L时，石英的浮选回收率可达92.40％。②Zeta电位分析表明，吸附在石英表面的Mg2+是油酸钠吸附的活性位点，因而Mg²⁺对油酸钠浮选石英有活化作用。③溶液化学分析表明，Mg²⁺活化石英的有效成分为MgOH⁺。④红外光谱分析表明，有Mg²⁺存在的情况下，油酸钠才能吸附到石英颗粒表面。     

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。     

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。     

溶解离子对白云石和氟磷灰石浮选及表面性质的影响研究

采用纯矿物浮选、Zeta电位和接触角测试等方法研究了溶解离子Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-、PO₄^3-对白云石和氟磷灰石浮选及表面性质的影响。结果表明，溶解离子会明显改变白云石和氟磷灰石的可浮性、表面电性和表面润湿性。Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-、PO₄^3-会降低白云石和氟磷灰石的接触角，导致其疏水性减弱，使其上浮率降低。Ca²⁺、Mg²⁺会使白云石和氟磷灰石表面Zeta电位升高，SO₄^2-、PO₄^3-会降低矿物Zeta电位。研究可为下一步有针对性地去除磷矿浮选中有害离子提供参考。     

油酸钠作用下红柱石和石英的浮选行为及作用机理

采用单矿物浮选试验、Zeta电位测量、红外光谱、荧光探针以及溶液化学分析, 研究了油酸钠作用下红柱石和石英的浮选行为及作用机理。结果表明, 在油酸钠作用下红柱石在pH值6～7范围内具有较好的可浮性, 石英可浮性较差;Fe³⁺能够显著提高红柱石和石英的可浮性。红柱石和石英浮选行为差异的主要原因在于红柱石表面的Al³⁺可化学吸附油酸根, 石英难以吸附油酸根离子, 因此以油酸钠作捕收剂可实现红柱石和石英的浮选分离。Fe³⁺主要以氢氧化物沉淀形式吸附于红柱石和石英表面促进油酸根在矿物表面的吸附。     

金属离子对滑石浮选行为的影响及机理研究

滑石常存在于硫化矿中影响硫化矿浮选精矿的质量。为了解金属离子对滑石浮选行为的影响和作用机制,考察了Ca²⁺、Mg²⁺、Cu²⁺、Fe³⁺对滑石纯矿物浮选、滑石表面ζ电位及滑石与气泡之间诱导时间的影响。结果表明：Ca²⁺、Mg²⁺、Cu²⁺、Fe³⁺均可在滑石表面形成吸附;Ca²⁺对滑石可浮性影响不大;添加Mg²⁺后,当pH＞10时,滑石可浮性降低;添加Cu²⁺后,滑石在pH=4~10范围被抑制,并且在pH值为6左右时Cu²⁺对滑石抑制作用最强;Fe³⁺在pH=3~9的范围内能够抑制滑石,并且在pH值为7左右时对滑石抑制作用最强。溶液化学计算结果表明,溶液中的金属络合离子可以改变滑石的表面电位,而氢氧化物沉淀吸附在滑石表面会降低滑石的可浮性。静电作用能计算结果表明：当pH值低于氢氧化物的零电点时,金属离子形成的氢氧化物沉淀会特定地吸附于滑石表面,产生多相凝聚,导致滑石表面亲水性增强,可浮性降低;当pH值大于氢氧化物的零电点时,凝聚现象减弱,滑石表面疏水性增强,可浮性提高。试验结果对含滑石硫化矿中滑石的抑制和分离有一定的指导作用。     

六偏磷酸钠在菱镁矿-白云石体系中的抑制效果及机理研究

为查明六偏磷酸钠在菱镁矿-白云石体系中的抑制效果及作用机理,通过浮选试验研究表明：在菱镁矿-白云石体系中,适量的六偏磷酸钠可有效地抑制白云石的上浮;机理分析检测表明：六偏磷酸钠因大量吸附在白云石表面,使得油酸钠失去与白云石的作用活性点,导致在浮选过程白云石矿浆中的Ca²⁺、Mg²⁺溶解量几乎不变,从而达到矿物分选的目的;同时,试验研究还表明：菱镁矿-白云石体系在NaOH调浆下取得的分选效果要好于Na₂CO₃调浆下取得的效果。     

铝离子对油酸钠浮选石英的影响及作用机理

为了揭示铝离子对油酸钠浮选石英的影响,并探讨影响机理,以0.038～0.074 mm的石英纯矿物为研究对象,进行了油酸钠浮选石英试验,并从Zeta、溶液化学和红外光谱分析角度对影响机理进行了分析。结果表明：①在无Al³⁺活化的情况下,油酸钠对石英没有捕收能力;Al³⁺过量会消耗油酸钠,进而影响对石英的捕收。②在有Al³⁺活化的情况下,油酸钠适宜在偏碱性矿浆中捕收石英,提高油酸钠的用量有利于石英浮选回收率的提高。③在矿浆pH=8,Al³⁺浓度为3×10^-4 mol/L,油酸钠浓度为6.25×10^-4 mol/L情况下,石英的浮选回收率可达93.4%。④未加入Al³⁺时石英在pH=2.0～12.0时表面带负电,因而阴离子捕收剂油酸钠不能使石英上浮;Al³⁺的活化使石英表面的Zeta电位明显上升,大约在pH=3.8～9.2时石英表面的Zeta电位为正值,石英表面吸附的Al³⁺成为石英吸附油酸钠的活性点,从而提高了石英的可浮性。⑤石英浮选回收率较高时溶液中Al³⁺主要赋存状态是Al(OH)_3（S）,铝离子羟基络合物的含量很低,说明Al(OH)₃沉淀是活化石英的主要成分。⑥石英+油酸钠的红外光谱曲线与石英的红外光谱曲线相似,只是吸收峰的强度有所减弱,出现的也仅为Si-O键的特征峰。石英+Al³⁺+油酸钠的红外光谱曲线上新出现了-CH₂-的伸缩振动吸收峰和弯曲振动吸收峰,以及-CH₃和-C=O-的伸缩振动吸收峰,这些都是油酸根的特征峰,说明油酸根在石英表面发生了吸附。     

含钙矿物浮选过程中Ca-油酸胶体捕收剂的作用机理

研究了油酸钠浮选白钨矿、萤石和方解石过程中Ca-油酸[Ca(OL)₂]胶体的存在及其对浮选的影响。溶液化学计算表明,三种含钙矿物溶解的钙离子可以与油酸阴离子反应生成Ca(OL)₂胶体,并且在碱性条件下作为溶液中的主要组分存在和发挥作用。纯矿物试验结果表明,Ca(OL)₂胶体对白钨矿和萤石的捕收能力较油酸钠强,对方解石的捕收能力较油酸钠弱。Ca(OL)₂胶体吸附后的三种矿物表面疏水性差异增大,白钨矿、萤石表面疏水性强于油酸钠作用后,而方解石表面疏水性弱于油酸钠作用后。Ca(OL)₂胶体在白钨矿表面发生化学吸附,在萤石和方解石表面以化学吸附为主,当pH < 9.0时存在一定的静电吸附作用。油酸钠浮选含钙矿物过程中除油酸阴离子直接作用于矿物表面的路径外,存在另外一种重要的作用路径:钙离子与油酸阴离子在溶液中首先生成Ca(OL)₂胶体,Ca(OL)₂胶体在溶液中迁移至矿物表面发生吸附。      

调整剂和油酸钠添加顺序对硅酸盐矿物浮选的影响

以高纯度、无污染的硅酸盐矿物和石英为浮选对象,油酸钠、金属阳离子分别为捕收剂和调整剂,在交换金属阳离子和油酸钠添加顺序的情况下,研究了石榴子石、绿柱石、锂辉石、角闪石、云母、长石和石英的浮选回收率随金属阳离子Fe³⁺、Al³⁺、Pb²⁺和Cu²⁺投加量变化的规律。     

回水中无机离子对硅钙质磷矿石正反浮选的影响

以贵州某硅钙质胶磷矿为研究对象,通过往矿浆中添加不同浓度的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-、PO₄^3-、F^-等影响离子,考察了无机离子对磷矿正反浮选的影响,结果表明: Ca²⁺和Mg²⁺会沉淀捕收剂,使精矿P₂O₅品位和回收率大幅度降低; 碱性条件下PO₄^3-会抑制磷矿正浮选; 酸性条件下SO₄^2-易与Ca²⁺反应生成硫酸钙沉淀附着在磷矿表面,影响磷矿反浮选; F^-对磷矿正反浮选影响较小。研究成果可为磷矿正反浮选废水的处理回用提供指导。     

Fe3+与水玻璃组合抑制剂对萤石和方解石浮选分离的影响

萤石和方解石表面都存在Ca2+的活性位点且两种矿物表面性质相近，导致萤石和方解石的分离难度较大。通过单矿物浮选试验、吸附量测定、Zeta电位测量以及浮选溶液化学计算，并引入Fe3+，将其与水玻璃混合，研究该组合抑制剂对萤石和方解石浮选分离的影响及其机理。浮选试验结果表明，与水玻璃相比，Fe-水玻璃选择性抑制了方解石的浮选，实现了两种矿物的分离。机理测试结果表明，Fe3+与水玻璃在溶液中反应的产物Fe-水玻璃聚合物以及水玻璃的水解组分Si（OH）₄在方解石表面发生较强的吸附作用，阻碍了油酸钠的进一步吸附，从而抑制了方解石的浮选。      

累托石对钾离子的吸附/解吸动力学研究

以KCl为钾源,研究了湖北钟祥累托石对钾离子的吸附和解吸动力学行为。结果表明：累托石对K⁺的吸附速度很快,吸附动力学过程符合ExpAssoc模型,吸附平衡时间约为30 min;累托石对K⁺的等温吸附过程符合Langmuir等温吸附模式,饱和吸附量为14.588 mg/g;pH=5的HCl溶液对K+的解吸量最小,Ca²⁺+Mg²⁺混合溶液对K⁺的解吸量随着Ca²⁺+Mg²⁺浓度的提高而提高,Elovich模型和指数模型（双常数模型）可较好地描述 K⁺的解吸过程;累托石是较好的钾元素缓释载体,环境中Ca²⁺+Mg²⁺浓度越低,缓释效果越好。