黄铜矿吸附O-异丙基-N,N-二乙基硫氨酯的动力学和热力学研究

O-异丙基-N,N-二乙基硫氨酯（XBE）是课题组研发的一种新型硫氨酯捕收剂,具有较好的铜硫浮选分离效果。为了进一步研究XBE的浮选性能,研究了搅拌时间、药剂浓度、pH值和温度等对XBE在黄铜矿表面吸附量的影响,并进行了吸附动力学和热力学分析。结果表明,pH值在7~11之间,XBE在黄铜矿表面的吸附量基本不变,搅拌25 min后XBE在黄铜矿表面达到吸附平衡,吸附过程符合二级反应动力学方程。随着药剂浓度的增加和温度的升高吸附量增大,XBE在黄铜矿表面上的吸附符合Freundlich多层吸附模型。      

报刊文摘

用黄药浮选金属铜及黄铜矿的电化学研究乙基黄原酸钾是浮选硫化矿物最常用的捕收剂。关于在黄原酸盐存在下的硫化物表面的疏水性机理尚缺乏研究。本文就采用低振幅循环伏安测量法对在乙基黄原酸钾存在下的金属铜和黄铜矿的表面进行了研究。研究表明,铜-黄原酸盐基因的形成,不仅是由于铜与黄原酸盐离子间的直接反应的结果,而且是黄原酸盐离子与黄铜矿间的反应的结果。研究确定,引起铜及黄铜矿颗粒疏水的基团是铜-黄原酸盐基团,如CuEtX和Cu(Elx)_2以及双黄原酸盐。在微型电     

甲基纤维素作为抑制剂浮选分离黄铜矿和滑石

通过浮选试验、Zeta电位测试、TOC测试及红外光谱测试对甲基纤维素在黄铜矿与滑石浮选分离中的作用及其在两种矿物表面的吸附机理进行了研究。浮选试验结果表明,低用量的甲基纤维素可有效抑制滑石,但对黄铜矿抑制效果很弱,可实现黄铜矿与滑石的浮选分离。甲基纤维素作为滑石的抑制剂,浮选分离黄铜矿和滑石混合矿。人工混合矿Cu品位为15.19%时,可以获得铜精矿Cu品位为24.08%,回收率达74.68%的指标。检测结果表明,甲基纤维素在黄铜矿和滑石表面均发生了物理吸附,且在滑石表面的吸附强于在黄铜矿表面的吸附。     

矿浆温度对方铅矿浮选效果的影响及机理研究

以丁基黄药（NaBX）为捕收剂，甲基异丁基甲醇（MIBC）为起泡剂，通过单矿物浮选试验，研究了矿浆温度变化对方铅矿浮选效果的影响，同时通过红外光谱（FTIR）、Zeta电位、捕收剂吸附量、X射线光电子能谱（XPS）、矿浆黏度等测试分析并结合浮选动力学研究，探究了矿浆温度变化对方铅矿浮选效果的影响机理。结果表明:矿浆温度变化会显著影响方铅矿浮选效果，低温（5℃）下的回收率较常温（20℃）下的降低约7个百分点；NaBX在方铅矿表面的吸附产物为丁基黄原酸铅，矿浆温度变化不改变其在方铅矿表面的化学吸附特性，但矿浆温度降低会减弱方铅矿表面的氧化程度，减少表面活性吸附点，使NaBX在方铅矿表面的吸附量减小从而降低浮选效果；低温下矿浆黏度增大，使气泡上升速度及气泡与矿粒碰撞速率降低，这在一定程度上会降低浮选效果；浮选动力学表明:低温（5℃）下的最大回收率和浮选速率常数小于常温（20℃）下的。      

甲基黄药和丁基黄药在黄铜矿（001）和（112）面的#br# 吸附机理研究#br#

黄铜矿作为铜最主要的赋存矿物，主要通过浮选与其他脉石矿物进行分离。但是，黄铜矿破碎过程 会暴露出不同晶面，由于每个晶面性质存在差异，导致黄铜矿浮选过程中不同晶面与药剂的作用机理不同，造成不 同的浮选效果。基于密度泛函理论，研究了甲基黄药和丁基黄药在黄铜矿（001）-M 面和（112）-M 面的吸附机理。 计算结果表明，相比于（001）-M 面，（112）-M 面更稳定。2 种黄药主要通过静电作用吸附在黄铜矿（112）-M 面，而 甲基黄药通过 C—S 单键中的 S 原子与黄铜矿表面 Cu 原子成键，丁基黄药通过 2 个 S 原子分别与（001）-M 面上的 Cu 和 Fe 原子成键。因此，2 种黄药在黄铜矿（001）-M 和（112）-M 的吸附机理不同。     

酰氨基黄药的制备及其对黄铜矿、黄铁矿的浮选性能研究

基于浮选药剂分子设计理论和气味分子的结构理论,设计并合成了两种酰氨基黄药—N-乙酰氨基乙基钾黄药和N-苯甲酰氨基乙基钾黄药,并对其结构进行了表征。这种含有酰氨基和黄原酸基的双配体黄药分子间易于产生氢键缔合作用,同时双配体间的相互影响可削弱气味分子在嗅觉感受体表面的定向作用,从而消除分子的恶臭异味,合成试验表明,N-乙酰氨基乙基钾黄药和N-苯甲酰氨基乙基钾黄药均没有刺激性臭味。单矿物浮选试验表明,N-苯甲酰氨基乙基钾黄药对黄铜矿的捕收能力与乙基钠黄药相近,强于N-乙酰氨基乙基钾黄药,对黄铁矿的捕收能力弱于乙基钠黄药,强于N-乙酰氨基乙基钾黄药。吸附量试验表明,捕收剂在黄铜矿表面的吸附量大小顺序与单矿物浮选结果相符合。Zeta电位和红外光谱分析结果表明,酰氨基黄药捕收剂分子在黄铜矿、黄铁矿表面均发生了化学吸附。      

氨基酸和黄原酸盐对捕收氧化矿物的共同效果

黄原酸盐是硫化矿物有效的捕收剂,广泛地用在很多硫化矿物的浮选上。另外,如果溶液中有适当的有机药剂存在的话,黄原酸盐和溶液中的有机药剂一起吸附在矿物表面。黄原酸盐对氧化矿物也会表现出适当的捕收作用。若能知道黄原酸盐对矿物表面的吸附究竟会受到什么样的影响,对于以黄原酸为捕收剂的浮选的基础研究以及对于扩大它的应用范围都将有很大意义。     

黄药浮选自然铜和黄铜矿的电化学控制

用小波幅周期伏安测量法,分析浸入pH值为9.2的无黄药和含黄药硼酸盐溶液中的铜的氧化表面研究电化学位对铜和黄铜矿颗粒可浮性的影响。研究表明,黄原酸铜类物质的生成,不仅与铜和黄药离子之间的直接反应有关,而且也与黄药离子和与黄铜矿之间的直接反应有关。由资料得知,导致铜和黄铜矿颗粒疏水的物质是黄原酸铜类物质和双黄药。在微量浮选-电化学槽和丹佛型电化学槽中进行的浮选试验证明,当铜和黄铜矿表面上存在这两种物质时,可获得最大的可浮性。为了分析产生疏水性物质的稳定性,进行了电位降的测量。     

铜钼混合精矿体系中黄铜矿新型抑制剂的研究

综合运用电化学和表面化学原理，开发了一种适应于硫化矿混合精矿中抑制黄铜矿的新药剂ＣＤ（带有ＳＨ，ＯＨ官能团）。通过与硫化钠的对比试验分析，发现新药剂与硫化钠抑制黄铜矿的差异，在于它们在黄铜矿表面的吸附性质不同。新药剂在黄铜矿表面形成氧化产物，而硫化钠在黄铜矿表面的吸附物是ＨＳ－，在浮选过程中ＨＳ－会氧化，从而失去抑制效果。     

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。     

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。     

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。     

铜钼分离浮选新型抑制剂CMSD的作用机理

CMSD是以硫化钠和硫氢化钠为主要原料制备的一种新型铜钼分离浮选抑制剂。以黄铜矿和辉钼矿单矿物为对象,采用红外光谱分析和量子力学计算方法研究了CMSD的抑制作用机制。结果表明：CMSD在黄铜矿（112）面和（101）面发生化学吸附,在辉钼矿（001）面不发生化学吸附;CMSD在黄铜矿（112）面和（101）面上的吸附是通过CMSD中的HS-同时与这2个晶面上的Cu、Fe原子作用完成的;CMSD对黄铜矿的抑制是利用HS-吸附在黄铜矿的表面,降低黄铜矿的表面能,影响混合烃油在黄铜矿表面的吸附,从而降低黄铜矿的浮游性而实现的。     

煤自燃模型化合物苯甲醚和苯甲醇的低温氧化

根据煤自燃理论及煤分子化学结构,选用苯甲醚和苯甲醇为煤自燃模型化合物,分别研究其中的甲氧基和羟甲基在20~130 ℃的氧化反应。程序升温测试其不同温度下的氧化产物,通过色谱分析对不同温度下模型化合物的氧化特性进行研究。结果表明,苯甲醚及苯甲醇低温氧化均产生一氧化碳、二氧化碳、苯和苯酚。在50 ℃之前,苯甲醚中的甲氧基氧化活性较弱,之后随着温度的升高而不断增加,但增加的幅度较为缓慢;苯甲醇中的羟甲基在70 ℃之前氧化活性较弱,当反应温度上升到70 ℃时,其氧化活性迅速增强;尤其是当温度达到120 ℃时,苯甲醇中的活性基团的氧化活性急剧增强。     

Floatability of chalcopyrite and molybdenite in the presence of lignosulfonates. Part I. Adsorption studies

The adsorption of six lignosulfonates on molybdenite and chalcopyrite was studied through direct adsorption measurements and size exclusion chromatography at natural pH (5.0–5.5) and pH 11. The tests were carried out using different reagents for pH adjustments, i.e., potassium hydroxide (KOH), lime (CaO), and sodium carbonate (soda ash – Na₂CO₃). In the case of chalcopyrite, all the tests were performed in the presence of potassium ethyl xanthate – a chalcopyrite collector – added ahead of lignosulfonates. Overall, lignosulfonates give higher adsorption densities on chalcopyrite than on molybdenite. The adsorption density on both minerals was a function of not only the pH but also of the type of pH modifier used. Additions of lime enhanced lignosulfonate adsorption at higher pH but the adsorption of lignosulfonates dramatically decreased when soda ash or KOH were used for pH control. For all the lignosulfonates tested, higher molecular weight fractions tended to preferentially adsorb over lower molecular weight components. The results also indicated that electrostatic forces and chemical interactions between the anionic polyelectrolytes and metal-hydroxy sites on the mineral surfaces largely controlled the adsorption process.     

氧化石墨烯的制备及其对黄药的吸附行为研究

采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO),利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪及拉曼光谱仪分别对GO进行了表征;以其为吸附材料,探究了GO对正戊基黄药、正丁基黄药和乙基黄药在不同温度条件下的吸附行为。研究结果表明,GO对黄药的吸附符合Langmuir等温吸附模型,提高温度有利于GO对黄药的吸附,该吸附过程为可自发完成,属物理吸附。随着黄药碳链的增长,GO对黄药的饱和吸附量呈递增趋势,且吸附更容易发生。     

Gold enhanced spectroelectrochemical investigation of 2-mercaptobenzothiazole,isopropyl xanthate and butylethoxycarbonylthiourea adsorption on minerals

The interaction of the flotation collectors 2-mercaptobenzothiazole, potassium isopropyl xanthate and butylethoxycarbonylthiourea with chalcopyrite, chalcocite, pyrite and galena has been investigated using surface enhanced Raman scattering (SERS) spectroscopy. For metals and minerals, adsorption occurs via charge transfer to form a metal–sulfur bond and, in situations for which the reversible potential of the formation of the bulk phase is known, at underpotentials to the reversible compound formation.     

充气搅拌预处理对黄铜矿和磁黄铁矿浮选分离的影响

为提高黄铜矿浮选中脱除磁黄铁矿的效果,本文研究了通过充气搅拌预处理的方法实现黄铜矿和磁黄铁矿的有效分离。主要考查了加药顺序、搅拌时间和充气量与黄铜矿回收率的关系。研究结果表明,先加药再充气调浆搅拌的效果要好于后先充气搅拌后加药的效果;充气量的增加有助于提高黄铜矿回收率,并且气量达到2 m3/h后回收率变化平缓;搅拌0~35 min内黄铜矿回收率随搅拌时间增加而增加,35 min时回收率达到极高,然后变化趋于平缓。以上现象可能的原因是,磁黄铁矿的氧化消耗了矿浆中的氧气,从而造成矿浆中没有足够的氧来参与黄药与黄铜矿的吸附过程。矿浆中充入空气后,空气中的氧参与了磁黄铁矿的表面氧化,从而保证了矿浆中有足够的氧来参与黄药在黄铜矿表面的吸附过程,进而提高了黄铜矿的回收率。