菱锌矿表面强化硫化技术及机理研究

本文以主要氧化锌矿物菱锌矿作为研究对象，研究了硫化温度、铜离子活化、低pH条件硫化等多种方式对菱锌矿硫化程度的影响，并揭示了水洗除去表面的过量的高浓度硫化钠对氧化锌矿硫化浮选效果的影响。在以上基础上，利用分析检测手段对氧化锌矿强化硫化反应机理进行了探究。论文得到的主要结论：（1）硫化时加入铜离子可以改善菱锌矿纯矿物的回收率；（2）以用量为1×10-3mol/L的硫化钠作为硫化剂时，在没有除去溶液中过量硫化钠时，菱锌矿几乎没有得到有效浮选，表明溶液中残存的高浓度硫化钠对浮选过程起抑制作用，水洗除去溶液中过量硫化钠后可以提高菱锌矿回收率；（3）酸性条件下进行氧化锌矿硫化有助于提高氧化锌矿浮选回收率，在弱酸性条件下强于强酸性条件；（4）提高硫化温度可以提高菱锌矿硫化效果。通过XRD分析表明，硫化反应生成物结晶度很低，XPS分析表明加入硫化钠硫化时有硫化锌生成，并且随着温度升高菱锌矿表面硫化锌含量增加。红外光谱分析表明，铜离子强化了丁基黄药与菱锌矿的吸附作用。     

孔雀石／菱锌矿浮选溶液化学研究

研究了孔雀石和菱锌矿的动电和浮选行为，浮选试验和溶液化学计算表明，Ｎａ２Ｓ硫化作用的主要组分是ＨＳ－，ＨＳ－与矿物表面反应的自由能变化最负的ｐＨ范围与硫化浮选ｐＨ范围一致。孔雀石溶解Ｃｕ２＋在菱锌矿表面的化学反应，可导致菱锌矿表面产生ＣｕＣＯ３沉淀，使菱锌矿表面电性类似于孔雀石表面，菱锌矿在孔雀石澄清液中的浮选受到活化。而菱锌矿溶解Ｚｎ２＋使孔雀石在菱锌矿澄清液中的浮选受到抑制。     

金属离子对菱锌矿硫化浮选影响研究

以硫化钠为硫化剂,研究了硫化过程中不同条件下三种金属离子对菱锌矿浮选的影响。研究发现,常温情况下硫化钠难以对菱锌矿表面进行有效的硫化,通过添加金属离子(Cu~(2+)、Pb~(2+)、Zn~(2+))可以显著改善硫化过程。在金属离子浓度近乎等于硫化剂浓度时,菱锌矿可浮性最好。且Cu~(2+)、Pb~(2+)的作用效果优于Zn~(2+),其作用后的菱锌矿具有较稳定的可浮性。Cu~(2+)/Pb~(2+)与硫化后菱锌矿表面生成的ZnS发生反应形成CuS/PbS,从而强化了硫化过程,使菱锌矿上浮。     

螯合型捕收剂—辛基羟肟酸浮选氧化锌矿机理的研究

本文详细叙述了螯合型捕收剂——辛基羟肟酸浮选氧化锌矿行为的研究。先以硫化-胺法为基础分别考查菱锌矿、铁菱锌矿的可浮性,然后重点用辛基羟肟酸研究其浮选氧化锌矿的效果,并与硫化-胺法进行对比。结果表明,硫化-胺法仅适合于选别可浮性较好的菱锌矿,对难浮氧化锌矿-铁菱锌矿不起捕收作用。而辛基羟肟酸不仅能很好地回收菱锌矿,而且能回收铁菱锌矿。     

菱锌矿表面硫化研究进展

氧化锌矿和硫化锌矿是锌资源的主要组成部分,随着锌需求的不断增长及硫化锌矿资源的日益消耗,氧化锌矿的高效利用将成为解决锌资源匮乏问题的重要手段,而菱锌矿作为氧化锌矿物的典型代表,被广大科研工作者关注和研究。近年来,硫化浮选法被广泛应用于处理氧化锌矿,故硫化是该工艺的关键环节。在前人研究的基础上,本文详细归纳和分析了菱锌矿的表面硫化机理及影响硫化的主要因素,并详细阐述了强化菱锌矿表面硫化的方法,指出在今后的研究中,应借助多学科交叉及各先进检测分析手段完善菱锌矿的表面硫化机理和强化硫化机制。同时,研发高效硫化-绿色清洁的新型高效浮选技术有助于选矿工作者们更好地从事生产实践。     

菱锌矿加温硫化浮选药剂作用机理的研究

采用红外光谱法对菱锌矿与Na2S,CA及氧锌灵浮选药剂的作用机理进行了研究.研究结果表明:Na2S活化菱锌矿的机理为S2-与菱锌矿矿粒中的CO23-发生置换反应,生成了疏水的ZnS薄膜层,促进了捕收剂的吸附;CA通过N-与菱锌矿矿粒表面上的Zn2+螯合而形成疏水的配合物;氧锌灵与菱锌矿表面的Zn2+发生化学吸附生成疏水的脂肪酸锌Zn(OOCR)2.同时进行了加温对比试验,结果表明:适当加温对菱锌矿的选别有利.     

菱锌矿加温硫化浮选药剂作用机理的研究

采用红外光谱法对菱锌矿与Na2S,CA及氧锌灵浮选药剂的作用机理进行了研究.研究结果表明Na2S活化菱锌矿的机理为S2-与菱锌矿矿粒中的CO2-3发生置换反应,生成了疏水的ZnS薄膜层,促进了捕收剂的吸附;CA通过N-与菱锌矿矿粒表面上的Zn2+螯合而形成疏水的配合物;氧锌灵与菱锌矿表面的Zn2+发生化学吸附生成疏水的脂肪酸锌Zn(OOCR)2.同时进行了加温对比试验,结果表明适当加温对菱锌矿的选别有利.     

菱锌矿和异极矿的晶体结构差异对其分选性的影响

通过磨矿细度、硫化钠用量和捕收剂HHA用量试验对比了高硅酸盐氧化锌矿和高菱锌矿氧化锌矿两种氧化锌矿的浮选指标差异。结果表明,高菱锌矿氧化锌矿更容易用硫化-胺法浮选回收。其次,通过菱锌矿和异极矿纯矿物的硫化钠消耗量浮选试验研究了两种氧化锌矿物可硫化性差异。最后从晶体结构学角度分析了导致菱锌矿更易于用硫化浮选方法回收的主要原因是在碎磨过程中菱锌矿相对于异极矿表面产生作用靶点Zn2+多。     

微细粒高岭石对菱锌矿浮选的影响研究

通过浮选试验、沉降试验、矿相显微镜观察和接触角测定,研究了微细粒高岭石对菱锌矿浮选行为的影响机制。研究结果表明,少量微细粒高岭石的存在就会显著降低菱锌矿的回收率。主要原因是微细粒高岭石与菱锌矿发生了异相凝聚。在捕收剂作用下,高岭石具有较强的亲水性,而高岭石附着于菱锌矿表面,降低了菱锌矿的表观疏水性,从而降低了菱锌矿的回收率。增加捕收剂用量或者添加六偏磷酸钠均能有效改善菱锌矿的浮选。     

干/湿磨对菱锌矿浮选的影响

采用钢球和氧化锆球两种球介质,通过磨矿和浮选试验,研究了干、湿磨对菱锌矿油酸钠浮选体系中浮选回收率的影响.结果表明,不同的磨矿方式对菱锌矿的浮选产生重大影响,在油酸钠浮选体系中,采用相同的磨矿介质磨矿,湿磨菱锌矿的浮选回收率明显高于干磨菱锌矿.     

硫化矿物硫化钠诱导浮选的电化学研究

本文研究了黄铜矿，黄铁矿的硫化钠诱导浮选行为。浮选实验，电化学研究表明，黄铜矿表现出较差的硫化钠诱导浮选行为，而黄铁矿则很好。硫化钠诱导浮选机理是由于ＨＳ－离子在矿物表面氧化产生疏水性的元素Ｓ０所致；硫化矿表面静电位的高低决定了ＨＳ－氧化成Ｓ０的可能性，黄铁矿表面静电位Ｅｍｓ高于ＨＳ－氧化成Ｓ０的电极电位，因而黄铁矿表现出良好的硫化钠诱导浮选特性；黄铜矿表面静电位低于这一电极电位，因而硫化钠诱导浮选性较差。     

组合捕收剂浮选菱锌矿的分子头基尺寸响应

通过单矿物浮选、动电位测试以及荧光探针检测对比研究了不同头基尺寸捕收剂组合油酸钠/十二胺和油酸钠/溴代十六烷基吡啶在菱锌矿表面的吸附特性及其对矿物浮选行为的影响。单一捕收剂体系浮选试验结果表明,3种捕收剂体系下,随着捕收剂浓度增加,矿物浮选回收率均呈现先增加后下降的趋势,油酸钠、溴代十六烷基吡啶、十二胺分别在pH值为5.8、8.4和10.1处达到最大回收率,3种捕收剂对菱锌矿的捕收能力顺序为油酸钠>溴代十六烷基吡啶>十二胺。混合捕收剂体系中,固定油酸钠浓度为2×10^-4 mol/L,加入适量的十二胺可以大幅促进矿物浮选,而加入溴代十六烷基吡啶几乎没有影响。动电位测试结果表明,在pH=6时经2×10^-4 mol/L 油酸钠溶液处理的菱锌矿表面电位为-30.5 mV,随着十二胺用量增加,已吸附油酸钠的菱锌矿表面电位逐渐上升,在十二胺浓度2×10^-4 mol/L时其表面动电位升高到接近菱锌矿在纯水中的动电位值22.3 mV,这是由于十二胺阳离子在已吸附了油酸钠阴离子的菱锌矿表面发生吸附; 而溴代十六烷基吡啶的加入对菱锌矿表面电位几乎没有影响,说明溴代十六烷基吡啶阳离子基本没有在矿物表面吸附,这与浮选试验结果一致。矿物表面微极性测试结果验证了上述推论,在此基础上给出了两种组合捕收剂在菱锌矿表面的吸附模型。     

云南某氧化铜矿石浮选试验

云南普洱某氧化铜矿石铜品位为3.346%,主要含铜矿物为辉铜矿、孔雀石、硅孔雀石等,脉石矿物主要为石英、方解石、长石等。为给该矿石的开发利用提供依据,进行了选矿试验研究。结果表明,在磨矿细度为-0.074mm占65.1%条件下,经硫化铜优先浮选,硫化铜浮选尾矿以Na2S为硫化剂、BK366为捕收剂经氧化铜1粗3精2扫浮选,可以获得铜品位为32.56%、作业回收率为61.56%的氧化铜精矿。BK366分子内部巯基基团与羧基基团的正协同作用增强了其捕收能力。     

铁离子和亚铁离子对菱锌矿和石英浮选的影响

菱锌矿和石英纯矿物的浮选试验、动电位的测试、金属离子溶液化学计算结果表明,Fe3+、Fe2+对菱锌矿有明显的抑制作用;在无金属离子存在时石英基本不浮,Fe3+、Fe2+在碱性条件下能活化石英的浮选;在碱性条件下,Fe3+或Fe2+呈羟基络合物和氢氧化物吸附在石英表面,使石英表面吸附活性质点增加,是Fe3+或Fe2+活化石英浮选的主要原因;Fe3+或Fe2+生成的氢氧化物沉淀覆盖在菱锌矿表面,阻碍了捕收剂在菱锌矿表面的吸附,是Fe3+或Fe2+抑制菱锌矿浮选的主要原因。     

羟肟酸钠浮选赤铁矿的研究

本文研究了羟肟酸钠作捕收剂赤铁矿的可浮性。考察了pH、钙离子、氟化物、六偏磷酸钠和硅酸钠对赤铁矿浮选的影响。研究结果表明:当羟肟酸钠作捕收剂时,赤铁矿浮选的最佳pH为4~6,钙离子对浮选是有害的;氟化钠、硅氟酸钠对石英起到抑制作用;在酸性条件下,单独使用硅酸钠对石英的抑制效果不佳,硅酸钠和硫化钠的组合使用可以作为石英的有效抑制剂。     

广东某白钨矿选矿的试验研究

广东某钨矿的主要钨矿物为白钨矿,采用常温粗选—加温精选的浮选工艺回收钨矿物。当原矿品位WO3为0.593%时,以碳酸钠为调整剂,水玻璃为抑制剂,ZL为捕收剂,浮选闭路试验可获得品位WO365.97%、回收率81.98%的白钨精矿。     

微细粒褐铁矿对菱锌矿浮选的影响研究

详细研究了人工褐铁矿矿泥对菱锌矿浮选行为的影响规律及降低矿泥有害影响的措施 ,分析了矿泥及调整剂的作用机理