对磷灰石和方解石可浮性差别的再认识

在阴离子捕收剂作用下,磷灰石具有明显优于方解石的可浮性。研究表明:除两矿物解理面上活性质点密度的差别外,矿物晶格阴离子与捕收剂键合基团相似程度的不同、矿物表面Ca—O键强度的不同也是导致两矿物出现可浮性差别的原因。     

柠檬酸对萤石和方解石的抑制效果研究

通过单矿物浮选试验、人工混合矿试验、Zeta电位测定、接触角测试及X射线光电子能谱(XPS)测试分析,考察了柠檬酸对萤石和方解石在浮选中的作用机理。结果表明,在油酸钠体系下,柠檬酸对萤石的抑制效果强于方解石,柠檬酸抑制两种矿物受pH值的影响较小。对于萤石和方解石的混合矿,随着pH值的升高,萤石精矿的品位和回收率开始下降。Zeta电位、接触角测试及XPS分析结果表明,萤石比方解石表面电位高,Ca 2p轨道的电子结合能大,更容易与柠檬酸结合。柠檬酸作用后,萤石比方解石电位负移大,接触角降低明显,Ca 2p轨道中Ca-COOR的相对含量占比多。萤石与方解石混合时,随着矿浆pH值的升高,Ca 2p轨道中Ca-CO₃的相对含量占比逐渐升高。     

萤石浮选中捕收剂的吸附机理

测定了在不同pH下不同盐和捕收剂存在时萤石和方解石的Zeta电位和红外光谱。研究结果表明，萤石的零电点为pH3．6。CaCl2降低了萤石和方解石的Zeta电位，而增大了它们的零电点值。NaCl对萤石和方解石的零电点和Zeta电位影响不大。在碱性介质中，Na2Si03和Na2CO3增大了萤石和方解石表面负电荷。红外光谱测定表明，阴离子捕收剂(如油酸和油酸钠)以化学吸附方式吸附在萤石和方解石表面上。磺酸盐特效吸附在矿物表面上，阳离子捕收剂以物理吸附方式吸附在矿物表面上。油酸和油酸钠在不同pH值下以不同吸附量吸附在萤石和方解石表面上。     

稀土矿浮选中Ce3+离子活化方解石去活机理研究

通过单矿物浮选试验、红外光谱分析和Zeta电位测试等方法,研究稀土矿浮选中络合剂EDTA对Ce³⁺离子活化方解石的去活作用机理。试验研究结果表明,在低浓度条件下,EDTA对Ce³⁺离子活化方解石的浮选具有明显的抑制作用。机理分析结果表明,EDTA与方解石表面的Ce³⁺离子生成了一种稳定的络合物,可降低方解石表面的Zeta电位,从而去除Ce³⁺离子对方解石的活化作用。     

Al-淀粉配合物对白钨矿浮选中微细粒方解石的选择性抑制行为及机理

微细粒方解石与白钨矿嵌布连生紧密，其体积小、质量轻、比表面积大，难以高效抑制，严重影响钨浮选指标的提升。通过合成反应、团簇模型计算及红外光谱分析，研究了铝离子与淀粉的作用产物；通过单矿物及实际矿石浮选实验，与苛化淀粉对比，揭示了Al-淀粉的选择性抑制效果；通过Zeta电位、X射线光电子能谱，剖析了Al-淀粉对微细粒方解石的选择性抑制机理。结果表明，Al³⁺最容易与淀粉反式分子支链O₆和邻近O₁原子反应，生成键长最短的O₁—Al—O₆结构。苛化淀粉对白钨矿和方解石均产生抑制作用，而Al-淀粉只对微细粒方解石的浮选产生抑制效果，将钨精矿WO₃品位由苛化淀粉的31.44%提升至40.51%，从而实现白钨矿与方解石的浮选分离。苛化淀粉通过羟基作用于白钨矿和方解石的表面，使两矿物的表面电位产生负偏移，影响两矿物表面的Ca、O特征原子。Al-淀粉通过金属基团，选择性地与方解石表面阴离子O位点发生化学吸附而不会与白钨矿表面发生作用，从而改变细方解石的表面电荷及特征原子，...     

抑制剂葫芦巴胶浮选分离白钨矿和方解石的作用及机理

以方解石为代表的含钙矿物的选择性抑制是矽卡岩型白钨矿浮选领域长期以来面临的经典难题。 为此，创新性地引入一种无毒、易降解的天然胶——葫芦巴胶，作为油酸钠浮选体系中选择性抑制方解石的抑制 剂，通过单矿物浮选试验研究了葫芦巴胶选择性抑制方解石的效果，通过 Zeta 电位测试和 X 射线光电子能谱测试 研究了葫芦巴胶在 2 种矿物表面的吸附能力。结果证实，在 pH=7.5~8.7 范围内，油酸钠用量为 150 mg/L、葫芦巴胶 用量为 200 mg/L 时，方解石浮选受到显著抑制，而白钨矿的可浮性基本没受到影响，二者能实现良好的浮选分离。 Zeta 电位结果表明：葫芦巴胶能够稳定地作用在方解石表面，而在白钨矿表面的吸附稳定性较差。X 射线光电子 能谱结果证明：葫芦巴胶单独作用时，其能够与白钨矿、方解石表面钙质点发生作用，吸附在 2 种矿物表面；葫芦巴 胶与油酸钠共同作用时，方解石表面的吸附仍旧以葫芦巴胶为主，而白钨矿表面的吸附以油酸钠为主。研究结果 为白钨矿与方解石的浮选分离提供了理论依据。     

晶质铀矿的浮选工艺与机理研究

为了考察铀矿物浮选作用机制,选取晶质铀矿开展了单矿物浮选试验。采用 X 射线衍射（XRD）、Zeta 电位测试、红外光谱分析、X 射线光电子能谱测试（XPS）和单矿物浮选等方法,研究了晶质铀矿的表面特性和不同 条件下矿物可浮性的变化,初步探讨了浮选药剂的作用机理。研究发现：晶质铀矿在 pH 值 4.4～5.3 之间的 Zeta 电 位为正,在 pH 值介于 2.0～4.4 和 5.3～11.0 间时 Zeta 电位为负;U（IV）、Th（IV）、Pb（Ⅱ）为浮选药剂作用的主要活性 位点;8-HQ 为晶质铀矿最佳的捕收剂;在 pH=9,捕收剂用量 2 000 g/t,温度 25 ℃,矿物粒度为 38~50 μm 的条件下, 晶质铀矿的精矿回收率可达 89.3%;8-HQ 的捕收作用是通过在晶质铀矿表面发生化学吸附,与表面不饱和键结合 形成螯合物,使矿物疏水性增强而实现的。     

四种羟基羧酸对含钙矿物浮选的影响

通过浮选试验、Zeta 电位测定、X 射线光电子能谱(XPS)分析、溶液化学计算,研究柠檬酸、酒石酸、苹果 酸、水杨酸 4 种羟基羧酸对稀土尾矿中萤石、磷灰石和方解石浮选行为的影响,结果表明:油酸钠作为捕收剂时,四种 羟基羧酸的抑制能力大小为萤石(柠檬酸>酒石酸>苹果酸>水杨酸),磷灰石(柠檬酸>酒石酸 =苹果酸>水杨酸)以及 方解石(柠檬酸>苹果酸>酒石酸 =水杨酸)。 柠檬酸对萤石和方解石具有选择性抑制效果。 在 pH = 6. 8 时,1. 6×10^-4 mol / L 柠檬酸和 1. 0×10^-4 mol / L 油酸(约等于 30 mg / L 油酸钠)都以阴离子形式存在,并以矿物表面的 Ca 为作用位 点,产生竞争吸附。 矿物表面 Ca 的电子结合能大小决定了柠檬酸对矿物抑制能力的大小,萤石>磷灰石>方解石。     

聚天冬氨酸对白钨矿和方解石浮选分离的影响及其作用机理

白钨矿中方解石等含钙脉石矿物的存在制约着白钨矿浮选技术的进步,开发选择性强的高效抑制剂是解决此类问题的关键。以铅离子-苯甲羟肟酸( Pb-BHA)配合物为捕收剂,通过浮选试验及 Zeta 电位测试、XPS 分析等手段研究了聚天冬氨酸(PASP)的抑制效果,并结合浮选溶液化学及晶体化学计算进一步分析作用机理。 纯矿物试验结果显示:当 cBHA = cPb = 2. 0×10-4 mol / L、cPASP = 2 mg / L、pH = 10 时,白钨矿与方解石的回收率之差可达 70%以上, 表明 PASP 对方解石有选择性抑制作用。在此条件基础上开展人工混合矿试验,结果表明:PASP 能够在基本不影响回收率的前提下,大幅提高精矿 CaWO₄ 品位;当白钨矿与方解石的质量比为 1 ∶1 时,添加 2 mg / L 的 PASP 后精矿中 CaWO ₄ 的回收率和品位分别达到 95. 2%和 85. 0%。 Zeta 电位测试及 XPS分析结果证实 PASP 在方解石表面发生了强烈的吸附作用,改变了方解石表面电性及化学环境。晶体化学分析显示:聚天冬氨酸官能团与方解石表面钙质点的匹配度明显优于其与白钨矿的匹配度,从而导致了聚天冬氨酸对方解石的选择性抑制作用。     

阿仑膦酸钠在萤石和方解石浮选分离中的作用及机理

这是一篇矿物加工工程领域的论文。通过单矿物浮选实验、接触角测试、Zeta电位测试、吸附量测试及红外光谱分析，研究阿仑膦酸钠对萤石与方解石浮选行为的影响，考查阿仑膦酸钠在两种矿物表面的作用机理。单矿物浮选实验结果表明：在仅添加油酸钠时，萤石与方解石在pH值7～12区间内都具有较好的可浮性，难以分离。在添加阿仑膦酸钠后，萤石与方解石的可浮性出现差异，可以实现两者浮选分离。接触角测试、Zeta电位测试、吸附量测试及红外光谱分析结果表明：阿仑膦酸钠在萤石表面的吸附量较少，对其表面润湿性影响较小，在方解石表面的吸附量大，对其表面润湿性影响较大。阿仑膦酸钠中的两个磷酸基团与方解石表面的钙原子结合，阻碍了油酸分子在方解石表面的吸附，使得方解石被抑制。     

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。     

菱镁矿、白云石和方解石的浮选第一性原理研究

为了更好地实现菱镁矿的浮选脱钙,基于密度泛函理论,通过Materials Studio（MS）软件模拟优化了菱镁矿、白云石和方解石的晶体结构、解理面、与常见浮选药剂的作用模型,计算了这3种矿物的能带结构、态密度、表面能、与常见浮选药剂的前线轨道以及相互作用能等参数,从微观角度研究了钙镁碳酸盐矿物的浮选机理。理论研究表明：菱镁矿、白云石和方解石均为绝缘体,六偏磷酸钠和水玻璃比油酸钠和十二胺更容易与这3种矿物结合;菱镁矿{104}、白云石{110}、方解石{104}是这3种矿物的完全解理面;这3种矿物的钙镁离子与油酸钠的羰基氧发生了化学吸附,与十二胺是物理吸附,N-H…O氢键起了重要作用;推测出十二胺对钙镁碳酸盐矿物浮选有一定的选择性。第一性原理的推测结果基本得到了纯矿物浮选试验的验证,因此,第一性原理对浮选分离药剂的选择和机理研究有一定的指导意义。     

Synergetic effect of a mixture of anionic and nonionic reagents: Ca mineral contrast separation by flotation at neutral pH

Ca mineral flotation was performed to characterise the separation conditions of calcite, francolite, fluorite and gypsum at neutral pH. These minerals constitute the gangue of metallic or sedimentary ores. The separation of Ca minerals is difficult because of their similar surface properties. Thus, the effect of using different electrolytes on francolite zeta potential measurements was studied. Batch experiments were performed to generate scientific knowledge of Ca mineral flotation behaviour at neutral pH. This paper discusses the effect of mixing anionic collectors (sodium oleate, hydroxamic acid, D2EHPA) with nonionic reagents on the selective separation of Ca minerals. The most interesting observation is the separation of gypsum from other Ca minerals using a mixture of sodium oleate and nonionic reagents. Additionally, this paper discusses the enhancement of separation contrast between calcite and francolite by adding nonionic and anionic reagents.     

巯基乙酸抑制硫化矿物的电化学机理研究

研究了巯基乙酸（TGA）对硫化矿物电极电位和动电位的影响。试验表明巯基乙酸对黄铁矿、方铅矿和黄铜矿有抑制作用,对毒砂和亲锌矿没有抑制作用。电化学测试表明巯基乙酸对表面覆盖有捕收剂膜的硫化矿物动电位影响较小,能够显降低硫化矿物的静电位,它对硫化矿物抑制的电化学机理为当硫化矿物的静电位EMS低于黄药氧化为双黄药的可逆电位EX^-/X2时,硫化矿物表面双黄药不稳定被还原,从而降低了可浮性;反之,双黄药保持稳定,不被抑制。用巯基乙酸实现两种硫化矿物浮选分离的电化学条件为：EMS1＜EX^-X2(EX^-/GPbX2）＜EMS2。     

白钨矿常温浮选基础研究

以白钨矿、萤石和方解石单矿物为研究对象,通过单矿物可浮性试验、动电位测定、吸附量测定以及溶液化学分析,对白钨矿的常温浮选行为及机理进行了系统研究。浮选试验结果表明,用CaO+Na₂CO₃（以1∶3的质量比添加）调节矿浆pH=11.0、硅酸钠为抑制剂、733氧化石蜡皂为捕收剂,可以实现常温下白钨矿与萤石和方解石的有效分离。用CaO+Na₂CO₃调浆后,萤石和方解石表面的Ca²⁺浓度大于白钨矿表面的Ca²⁺浓度,加入硅酸钠后,萤石、方解石表面动电位显著负移,而白钨矿表面电位变化不明显。吸附量测定及溶液化学计算表明：硅酸钠在3种矿物表面的吸附量由大到小为萤石＞方解石＞白钨矿,即3种矿物表面生成硅酸钙的难易程度由强到弱依次为萤石>方解石>白钨矿。     

影响典型铜矿物可浮性的晶体化学基因研究

为实现“基因矿物加工”系统工程建设，探究基因特征与铜矿浮选的关系，以具有代表性的铜矿物黄铜矿、斑铜矿、孔雀石、蓝铜矿和赤铜矿作为研究对象，通过 XPS、溶解性试验、Zeta 电位、接触角等测试分析及 MS 模拟计算等分析总结了含铜矿物的基因特征。通过浮选试验得到了含铜矿物的天然可浮性为：斑铜矿>黄铜矿> 赤铜矿>孔雀石>蓝铜矿；在乙基钠黄药（NaEX）、丁基钠黄药（NaBX）、异戊基黄药（NaIAX）和丁铵黑药体系下的浮选规律为黄铜矿、斑铜矿有较好的可浮性，而孔雀石、蓝铜矿和赤铜矿的可浮性较差，可浮性优异大致规律为：斑铜矿>黄铜矿>蓝铜矿≈孔雀石>赤铜矿；结合基因特征分析得出含铜矿物的天然可浮性规律与断裂面、断裂键密度和断裂键等基因特征有关，而在 NaEX、NaBX、NaIAX 和丁铵黑药体系下铜矿物的可浮性规律与铜矿物的禁带宽度和表面 S 元素含量基因特征有关。     

Impact of gypsum supersaturated solution on surface properties of silica and sphalerite minerals

In some sulphide mineral flotation operations, the process water contains high concentrations of calcium and sulphate ions that exceed the solubility limit of gypsum. It has been speculated that the gypsum supersaturated process water would lead to precipitation of gypsum which could coat on mineral surfaces by either nucleation or coagulation, resulting in reduced flotation recovery and selectivity. In this study, a laboratory prepared gypsum supersaturated solution is used to represent the gypsum supersaturated process water, the effect of gypsum supersaturated solution on the surface properties of silica and sphalerite minerals was investigated using zeta potential distribution measurements, scanning electron microscope (SEM), X-ray photon spectroscopy (XPS), Auger electron spectroscopy (AES), and quartz crystal microbalance with dissipation (QCM-D). Our results show that silica and sphalerite minerals carry identical surface charge (−10 mV of zeta potential) in the gypsum supersaturated solution at pH 10 although they are charged differently in simple electrolyte solution at the same pH. Needle shape gypsum precipitates are found in both silica and sphalerite minerals systems conditioned with gypsum supersaturated solution. The gypsum precipitates do not grow on the minerals surfaces but form in the bulk gypsum supersaturated solution. The heterocoagulation between the examined minerals and gypsum particles is insignificant in the gypsum supersaturated solution. It is the high calcium concentration in the gypsum supersaturated solution that has significant effect on the surface properties of silica and sphalerite minerals. The zeta potentials of silica and sphalerite in a 800 ppm calcium solution (similar to the calcium concentration in the gypsum supersaturated solution) are similar to those measured in the gypsum supersaturated solutions. Both silica and sphalerite minerals surfaces are indiscriminately coated with calcium. The surface coating of calcium results in the identical surfaces between silica and sphalerite minerals, and ultimately causes problems for the flotation separation of silica and sphalerite.     

Mechanism of adsorption of sodium dodecylsulfonate on celestite and calcite

The surface properties of celestite (SrSO₄) and calcite (CaC0₃) in aqueous solutions of the anionic collector sodium dodecylsulfonate (NaDDS0₃) have been investigated making use of zeta potential, adsorption, infrared spectroscopy and microflotation techniques. A range of pH (3 to 11) and surfactant concentration (10⁻⁶ to 10⁻³ M) were tested. The experiments were performed at a constant temperature (25°C) and using regulated suspensions. The zeta potential studies showed that the isoelectric point (IEP) of celestite and calcite took place at pH 3 and 8, respectively. In the presence of dodecylsulfonate ion the IEP of both minerals shifted to lower pH values. The adsorption isotherms obtained for both minerals showed marginal adsorption up to certain surfactant concentration and precipitation of the salt (strontium or calcium dodecylsulfonate) onto the mineral surface beyond such a concentration. The microflotation studies showed that celestite was activated even at pH values where its surface was negatively charged. Compared to celestite, the activation of calcite was lower. It is suggested that the dodecylsulfonate ion adsorbed on the surface of celestite and calcite by a chemisorption mechanism giving rise, under certain circumstances, to the formation of the corresponding salt at the mineral-water interface.