油酸钠与含苯环类羟肟酸盐对金红石可浮性的影响及协同作用机理研究

为揭示油酸钠（SO）和羟肟酸类药剂协同浮选金红石的协同机理,在单矿物浮选的基础上,采用Zeta电位、表面张力、接触角、紫外漫反射光谱等手段从界面化学角度探索了组合药剂在金红石表面的作用行为。结果表明:三种药剂对金红石捕收能力大小顺序为:油酸钠（SO）>苯甲羟肟酸钠（BHA）>水杨羟肟酸钠（SHA）。药剂添加顺序对组合体系中金红石的浮选行为影响较大,油酸钠分子中富电子的双键与羟肟酸类药剂分子中缺电子的苯环之间具有电子共轭效应,该效应可引起组合药剂发生缔合并生成缔合物从而对金红石产生协同作用。苯甲羟肟酸钠与油酸钠组合体系中金红石浮选回收率与药剂作用后矿物的带隙大小存正比例关系,而在水杨羟肟酸钠和油酸钠组合体系中则成反比例关系。      

氟硅酸铵在赤铁矿与含铁硅酸盐浮选分离中的选择性抑制作用

研究了油酸钠为捕收剂的赤铁矿浮选中，水玻璃与氟化物等抑制剂对含铁硅酸盐脉石矿物霓石（NaFe2SiO6）的浮选抑制行为。单矿物浮选试验结果表明，以氟硅酸铵对霓石的抑制效果最好，在pH=4～5的弱酸性条件下具有最佳的选择性。人工混合矿浮选分离试验结果表明，油酸钠（NaOL）与十二烷基磺酸钠（SDS）组合使用分选效果更佳。通过对矿物表面ξ电位与油酸钠吸附量的测定以及红外光谱分析，初步讨论了氟硅酸铵对霓石选择性抑制作用的机理。     

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。     

抑制剂马来酸-丙烯酸共聚物在浮选分离重晶石与萤石中的作用及机理

研究了油酸钠体系下抑制剂马来酸-丙烯酸共聚物(PMAA)在浮选分离重晶石与萤石中的作用与机理。单矿物浮选试验结果表明，油酸钠对重晶石与萤石均具有很好的捕收性能，PMAA对萤石具有显著的选择性抑制作用；人工混合矿浮选结果证实了油酸钠体系下PMAA能实现重晶石与萤石的分离。Zeta电位测试结果表明，PMAA能阻碍油酸钠在萤石表面吸附，但不能阻碍油酸钠在重晶石表面吸附；XPS分析结果表明，PMAA在重晶石表面没有发生有效吸附，但PMAA能通过其分子中的羧基与萤石表面钙离子作用，在萤石表面发生化学吸附，从而实现油酸钠浮选重晶石过程中对萤石的选择性抑制。     

CTAB与油酸钠混合捕收剂浮选分离磁铁矿与角闪石的研究

采用油酸钠(NaOL)与十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)混合捕收剂进行磁铁矿与角闪石的浮选分离研究。分别考察了单一捕收剂CTAB、NaOL和混合捕收剂对单矿物和人工混合矿浮选的影响,借助Zeta电位、FTIR对捕收剂与矿物表面的吸附机理进行了研究。矿物浮选试验结果表明:在pH=5.5,CTAB与油酸钠的摩尔比为2∶1的条件下,混合捕收剂较单一捕收剂具有更好的选择性。Zeta电位和红外光谱结果表明,单一捕收剂CTAB和油酸钠分别以物理吸附与化学吸附的形式吸附在矿物表面,混合捕收剂中油酸钠的存在一定程度上抑制了CTAB在磁铁矿表面的吸附,但不影响CTAB在角闪石矿物表面的吸附。     

磨矿介质对两种碳酸盐浮选的影响

采用钢球和氧化锆球两种球介质,研究了磨矿介质对菱锌矿和菱镁矿表面性质及油酸钠浮选体系中浮选回收率的影响。研究结果表明,在油酸钠浮选体系中,采用氧化锆球介质磨矿,其磨矿产品的浮选回收率大于钢球介质磨矿的浮选回收率。pH试验结果表明,pH=9时,此时两种矿物浮选回收率最高,氧化锆球介质湿磨菱锌矿和菱镁矿的浮选回收率分别为90.19%和89.66%,而两种矿物钢球介质湿磨的浮选回收率分别为73.89%和69.64%。随着浮选槽中油酸钠浓度的增加,两种矿物浮选回收率逐渐增加,油酸钠用量为9×10-5mol/L时,菱锌矿和菱镁矿氧化锆球介质湿磨浮选回收率分别为98.15%和96.94%,而钢球介质湿磨的浮选回收率分别为97.82%和84.66%。     

油酸钠与十二胺作用下黑云母的浮选行为及作用机理研究

通过纯矿物浮选试验,研究了黑云母在油酸钠和十二胺为捕收剂时的浮选行为。结果表明,油酸钠单独作用时,对黑云母基本没有捕收作用;十二胺在强酸性条件下对黑云母有较强捕收作用;二者混合使用对黑云母的捕收作用最强,在中碱性条件下的浮选回收率可达80%以上。Zeta电位、红外光谱测试及溶液化学计算结果表明,十二胺在黑云母表面发生了物理吸附作用;单一油酸钠在黑云母矿物表面不发生吸附作用;十二胺主要以RNH_3~+离子和离子-分子缔合物RNH_3~+·RNH_2的形式吸附于黑云母表面;油酸的水解组分都不与黑云母矿物作用;油酸钠与十二胺水解组分的电性中和,降低了捕收剂的临界胶束浓度,二者的共吸附效应可以改善黑云母表面的疏水性,从而使浮选效果变好。     

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。     

OP表面活性剂在磷矿浮选脱硅中的增效作用

为了研究辛基酚聚氧乙烯醚(OP)系列表面活性剂对油酸钠浮磷脱硅的增效作用,选用不同的环氧乙烷加成数的OP表面活性剂来复配油酸钠,通过纯矿物浮选试验和实际矿物浮选试验,来选取最佳的OP表面活性剂以及复配比例,通过泡沫性能测试、表面张力测定以及红外光谱,来探索OP表面活性剂的增效机理。纯矿物浮选试验表明,OP系列表面活性剂对油酸钠有良好的增效作用,其中,OP-10、OP-12、OP-15增效效果明显,最佳复配比例为1∶4～1∶9;清平磷矿浮选试验表明OP-10、OP-12、OP-15与MX-135复配比为1∶9的复配药剂可以提高精矿产率10%左右,而无法提高精矿品位。泡沫性能测试和表面张力测定试验结果表明,OP系列表面活性剂的增效作用与其起泡性相关性较小。红外光谱表明OP系列表面活性剂的增效作用本质在于表面活性剂的增溶作用,可以有效促进油酸钠在磷灰石矿物表面的吸附。     

常见金属离子对白云母和石英浮选特性的影响

为给白云母和石英浮选分离提供理论基础,在Ca2+、Mg2+、Fe3+、Al3+作用下,分别考察了十二胺和油酸钠作捕收剂时,纯矿物白云母和石英的浮选特性,并测定了其Zeta电位。试验结果表明:（1）金属离子能够提升白云母、石英表面的Zeta电位,从而影响捕收剂在矿物表面上的吸附;（2）十二胺作捕收剂时,Ca2+、Mg2+能提高矿物Zeta电位而减弱十二胺的静电吸附强度,抑制二者上浮;Fe3+、Al3+在矿浆pH=4~6时,可使白云母、石英表面Zeta电位由负变正,极大地削弱十二胺的吸附,抑制浮选;（3）油酸钠作捕收剂时,金属离子均能活化白云母、石英浮选,且金属离子价态越高,活化作用越强;碱性越强,活化作用越明显;Ca2+、Mg2+在强碱性条件下活化作用极强,远强于Al3+、Fe3+。      

盐类矿物的疏水规律和浮选

根据矿物－油酸钠－水体系的热力学分析，以及不同pH值和油酸钠浓度条件下的浮选和吸附试验结果证实，盐类矿物（方解石、磷灰、萤石、重晶石等）的浮选规律不能解释为碱土金属油酸盐在其表面上形成。矿物表面零电荷是矿物浮选最佳条件的新假设，用它可以解释所观察到的浮选规律性，并可以建立盐类矿物浮选定量的物理化学模型，以改进工业生产过程，并用于选矿厂自动控制系统中。     

组合捕收剂对某石英型萤石矿的浮选试验研究（增刊）

江西某石英型萤石矿,其中大部分萤石与石英紧密连生,造成单体解离困难,从而影响矿物选别指标。化学多元素分析结果表明,矿石中CaF2品位为67.86%,SiO2、CaO、Al2O3含量较高,分别为19.04%、5.91%和3.32%。这表明矿石中脉石以石英和硅酸盐矿物为主,其他成分含量较少。本文探究了油酸钠（NaOl）和叔十二烷基硫醇（TDM）组合捕收剂对该石英型萤石矿的浮选效果,并对捕收剂进行了表面张力测定。浮选结果表明,组合捕收剂在矿浆pH为9.5,油酸钠和叔十二烷基硫醇摩尔比为8:2时,对萤石的浮选指标最好,通过1粗4精3扫全闭路浮选流程可获得CaF2品位为94.06%,回收率为99.55%的高品级萤石精矿。捕收剂的表面张力测试表明,组合捕收剂的CMC值略小于油酸钠,且在气—液界面的分子排列紧密度高于油酸钠。因此,相比于油酸钠来说,组合捕收剂可以更好的改变矿物表面的疏水能力。上述研究成果可为嵌布粒度细的石英型萤石矿的有效回收利用提供技术支持。     

抑制剂PBTCA对菱镁矿与白云石浮选分离的影响

菱镁矿与其主要伴生矿物白云石具有相似的晶体结构和表面性质,导致二者在常规浮选体系中难于有效分离。采用新型螯合抑制剂2-膦酸基-1,2,4-三羧酸丁烷(PBTCA)对菱镁矿和白云石进行单矿物和人工混合矿浮选研究,并通过动电位、接触角、红外光谱等检测手段对其选择性作用机理进行分析讨论。结果表明,油酸钠捕收剂体系PBTCA对白云石浮选具有较强的抑制作用,而对菱镁矿浮选的影响较小。在油酸钠用量80 mg/L、PBTCA用量40 mg/L、矿浆p H=9.3时,得到的混合矿浮选精矿MgO品位为46.95%、MgO回收率为82.21%,菱镁矿与白云石可实现有效分离。检测分析结果表明,PBTCA通过化学作用与油酸钠在白云石表面发生竞争吸附,显著降低了白云石表面的疏水性,对白云石表现出较强的抑制作用,从而实现菱镁矿与白云石的浮选分离。     

油酸钠和增效剂浮选磷灰石及其作用机理研究

本文以增效剂(MA)和油酸钠作为捕收剂,在哈里蒙德管中浮选磷灰石和白云石的单矿物和人工混合矿物。试验结果表明,MA和油酸钠组成的混合药剂有协同效应。在碱性矿浆中,能选择性地分离磷灰石和白云石。 研究中,测定了捕收剂胶束浓度和吸附量。结果表明,MA可以改变油酸钠的预胶束浓度,促使油酸钠在磷灰石表面吸附,油酸钠和MA以物理和化学吸附,共吸附于矿物表面。     

油酸钠在明矾石与地开石浮选分离过程中的表面行为研究

研究了不同条件下捕收剂油酸钠对明矾石、地开石单矿物浮选回收率的影响,油酸钠在明矾石、地开石单矿物表面的吸附情况,以及油酸钠在明矾石、地开石表面的红外光谱分析等。确定了油酸钠体系下明矾石、地开石的浮选分离条件,证明了油酸钠在明矾石、地开石表面同时存在物理吸附和化学吸附。     

三种阴离子捕收剂对彩钼铅矿的捕收性能及可选性研究

以油酸钠（SODI）、苯甲羟肟酸（BHA）、十二烷基磺酸钠（SDS）三种阴离子捕收剂对彩钼铅矿表面的吸附为研究对象,首先考察了矿浆PH值和捕收剂用量对彩钼铅矿浮选行为的影响,并进行了吸附量测定以及采用红外光谱分析手段判定了药剂在矿物表面的吸附形态,最后为了验证上述研究在实际矿石浮选中的适用性,进行了实际矿石浮选试验。研究结果表明,在各自适宜的矿浆pH值范围内,三种捕收剂在彩钼铅矿表面的饱和吸附量排序为油酸钠>十二烷基磺酸钠>苯甲羟肟酸,且油酸钠在矿物表面物理吸附与化学吸附形式共存。针对实际矿石,采用油酸钠作捕收剂,浮选获得了钼品位17.25%、钼回收率86.32%的钼粗精矿,可为后续钼湿法浸出工艺提供品质更好的原材料,并大幅降低了尾矿直接浸出钼工艺流程的生产成本。     

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。     

特戊羟肟酸的合成及其对铝硅矿物的浮选性能研究

采用羟胺法合成了特戊羟肟酸, 并研究了其对铝硅矿物的浮选行为及作用机理。单一捕收剂浮选一水硬铝石时, 特戊羟肟酸的浮选效果优于苯甲羟肟酸; 将特戊羟肟酸和油酸钠按1∶1进行复配, 浮选研究结果表明, 复配捕收剂既能提高一水硬铝石的回收率, 又能降低伊利石和高岭石的回收率, 具有更好的选择性; pH=7, 复配捕收剂浓度60 mg/L时, 一水硬铝石回收率可达86.8%。通过接触角、Zeta电位和红外光谱分析等对捕收剂与矿物表面的作用机理进行了探究, 发现油酸钠在一水硬铝石表面主要进行物理吸附, 而特戊羟肟酸主要为化学吸附, 二者复配能更有效地与一水硬铝石作用。     

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%。     

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。