胶磷矿浮选体系中硅酸钠的分散机理及第一性原理分析

通过单矿物沉降试验,考察了弱碱性条件下硅酸钠对微细粒胶磷矿分散行为的影响,结果表明,pH=8.5时,随硅酸钠浓度增大,胶磷矿矿物颗粒分散效果逐渐增大,当硅酸钠浓度为800 mg/L时,胶磷矿分散率可达40％,且颗粒能稳定分散.Zeta电位分析结果表明,随硅酸钠浓度增大,胶磷矿表面Zeta电位负电位逐渐增加,矿物颗粒间静...     

微细粒绢云母-石英分散聚沉行为研究

通过沉降试验、表面电位测试和扫描电镜分析,系统研究了在酸性和碱性条件下,分散剂六偏磷酸钠和羧甲基纤维素对绢云母、石英纯矿物和人工混合矿分散效果的影响。结果表明:矿物颗粒沉降行为受介质pH值的影响较大,当分散介质pH值为3和pH值为12时,颗粒极易发生团聚;六偏磷酸钠通过降低颗粒表面电位,增大颗粒间的静电排斥作用,对绢云母和石英具有较好的分散效果。SEM镜下观察显示,添加六偏磷酸钠后,绢云母表面附着的细粒石英颗粒明显变少。     

微波预处理对萤石浮选的影响机理研究

为研究微波预处理对萤石浮选的影响机理,分别对萤石纯矿物、去离子水、矿浆和添加捕收剂的矿浆进行微波预处理,研究不同pH值、捕收剂浓度、预处理时间和微波功率对萤石浮选回收率的影响。结果表明,在最佳试验条件下,微波预处理纯矿物、去离子水和添加捕收剂的矿浆后,浮选回收率有所提高,同时pH值调整剂及捕收剂用量均有所减少;而微波预处理矿浆的浮选回收率有所下降。Zeta电位及红外光谱检测结果表明,微波预处理纯矿物、去离子水后,矿物表面正电性增强,促进了捕收剂油酸钠的吸附;微波预处理矿浆,矿物表面正电性减弱,抑制了油酸钠的吸附。     

微细粒鲕状赤铁矿、石英的分散行为与机理研究

通过不同力场中微细粒赤铁矿及石英颗粒的沉降及受力特性研究,得出分散-选择性絮凝是微细颗粒有效分选的途径。采用沉降实验考查了不同分散剂的种类、pH值、搅拌速度对赤铁矿、石英的分散行为影响规律。结果表明,三种分散剂对赤铁矿分散效果由强至弱的顺序为:六偏磷酸钠焦磷酸钠碳酸钠。通过Zeta电位测定和DLVO理论计算,分析了六偏磷酸钠提高赤铁矿分散行为的作用机理。     

油酸钠在细粒白云石表面吸附特性研究

研究了不同条件下油酸钠在细粒白云石表面的吸附行为，结果表明，油酸钠在白云石表面吸附量随着温度升高而增加、随着溶液pH值增加而降低; 吸附过程符合准二级动力学方程，吸附等温线符合Linear拟合方程; 油酸钠在白云石表面的吸附属于自发的吸热过程，298 K时的ΔG为-27.62 kJ/mol，ΔH和ΔS分别为0.76 kJ/mol和95.26 J/(mol·K)。扫描电镜结果印证了油酸钠在白云石表面的吸附; 表面电位测试结果表明，pH>8以后白云石表面电位值不再降低; 红外光谱测试结果证实油酸钠在白云石表面的吸附为物理吸附。浮选试验结果证实油酸钠是细粒白云石的良好捕收剂，自然条件下随着温度升高和油酸钠浓度增加，白云石矿物上浮率增加。     

不同分散剂在低阶煤制水煤浆中的作用机理研究

为了解分散剂对低阶煤成浆性的作用机理,应用氨基磺酸盐、木质素磺酸钠和萘系磺酸盐3种分散剂对鄂尔多斯东胜煤田褐煤的成浆性能进行研究。通过紫外-可见分光光度计检测了不同分散剂在煤表面的吸附量,测量了不同分散剂对煤表面Zeta电位的影响,并探讨了分散剂种类和用量对水煤浆流变性能的影响。结果表明,3种分散剂中氨基磺酸盐对低阶煤制水煤浆的分散作用最好,木质素磺酸钠与氨基磺酸盐复配也表现出优良的分散性能;分散剂的分散性能与吸附量和Zeta电位具有一致性,分散剂复配后的吸附量和Zeta电位明显增加。带电的分散剂分子吸附到煤颗粒上,既增大了煤颗粒的空间位阻,也增强了煤颗粒之间的静电斥力,静电排斥和空间位阻的共同作用显著提高了水煤浆的分散性。     

低品位微细粒铁尾矿的分散行为与机理

为强化微细粒铁尾矿的选择性絮凝分选,研究了不同条件下矿物颗粒的分散行为及机理。以低品位、细粒度且主要矿物为赤铁矿和石英的铁尾矿为对象,采用单因素法考察了搅拌速度、搅拌时间、分散剂用量对其分散行为的影响。结果表明,加快搅拌速度、延长搅拌时间、添加分散剂均有助于矿浆的分散,与其他几组分散剂相比,硅酸钠+硫酸铵组合分散剂的分散效果最好,且用量最低。此外,还考察了硅酸钠+硫酸铵对赤铁矿、石英单矿物表面电位的影响,并从溶液化学、EDLVO理论的角度进行了分析。结果发现,硅酸钠水解的SiO(OH)_3~-吸附在矿物表面,增加了矿物颗粒间的静电排斥力和空间位阻排斥力,而且,与之组合使用的硫酸铵不仅可以增加SiO(OH)_3~-的含量,本身对矿泥也有一定的分散作用,将二者组合使用,能产生正协同的分散效果,使分散体系更加稳定。     

活性油泡浮选基础研究

提出了应用活性油泡(即被含有捕收剂的油薄层所复盖的气泡)作为浮选载体的新概念。油膜除了使细颗粒团絮作用外，向油相中添加可溶于水的掳收剂可以很好地控制被薄的油膜复盖的气泡的表面性质，以便获得所需求的选择性。油泡在矿物表面上的接触角比气泡在矿物表面上的接触角大得多，这样可以保证对细颗粒和粗颗粒具有较强的捕收能力。活性油泡可使进入水相中的捕收剂量最小，防止矿浆中存在的捕收剂、活化剂、抑制剂和分散剂之间的不希望的协同作用，因而使脉石矿物活化程度最小，大幅度降低捕收剂所需要的量。测定了水溶液中煤油滴的Zeta电位与pH的关系。结果表明，可以通过控制捕收剂的种类来使油滴的表面电荷和表面性质适于浮选需要。用接触角测定法研究了含有捕收剂的油泡在二氧化硅、闪锌矿和方铅矿表面上的固着。用微浮选试验证实了在优先浮选中应用活性油泡的可能性。     

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。     

微 细 粒 赤 铁 矿 分 散 行 为 的 研 究

采用单矿物沉降试验,系统考察pH值以及六偏磷酸钠、硅酸钠、三聚磷酸钠和焦磷酸钠4种分散剂对微细粒赤铁矿分散行为的影响。通过DLVO理论计算,分析分散剂提高赤铁矿分散性能的作用机理。4种分散剂对赤铁矿分散能力的顺序为:三聚磷酸钠和焦磷酸钠>六偏磷酸钠>硅酸钠;氢氧化钠作为pH调整剂,与六偏磷酸钠和硅酸钠对微细粒赤铁矿的分散均具有协同作用。     

鄂西高磷赤铁矿分散剂性能及机理研究

以鄂西高磷赤铁矿为对象,通过分散剂的种类及用量、矿浆pH值、添加分散剂后的搅拌时间对矿泥分散效果的影响试验,研究了分散剂对抗其中的微细矿物颗粒发生互凝和矿泥罩盖作用的情况,明确了达到最佳分散效果的条件,并从理论上分析了分散作用的机理,以及试验中的分散剂产生分散效果差异的原因。     

金属离子对微细粒锂辉石与长石浮选矿浆流变性的影响

微细粒锂辉石浮选回收难度大,金属离子可在锂辉石矿物表面生成羟基络合物及氢氧化物沉淀,从而改变微细粒锂辉石矿物表面动电位、矿物颗粒分布状态和矿物颗粒尺寸等性质,使矿浆流变特性发生改变。为充分了解金属离子对微细粒锂辉石和长石矿浆流变特征及其浮选行为的影响,开展了流变特性测试、浮选试验、表面动电位测试、EDLVO理论计算和矿浆流体形态观测等试验研究。结果表明:Mn²⁺、Ca²⁺和Fe³⁺均能改变微细粒锂辉石和长石矿浆的表观黏度和屈服应力等流变特性,Mn²⁺在增大微细粒锂辉石矿浆表观黏度和屈服应力的同时也能提升其浮选回收效果,而Mn²⁺在碱性条件下能抑制微细粒长石的浮选回收,从而扩大微细粒锂辉石和长石的可浮性差异;在Mn²⁺的活化作用下,微细粒锂辉石和长石颗粒间作用力以疏水作用吸引力为主导,矿物颗粒间的聚集效应加剧,使得矿浆悬浮液中网络状空间结构的强度进一步增强,改善了微细粒锂辉石浮选回收效果,为微细粒锂辉石矿浆流变性的定向调控及其浮选分离回收提供新的思路。     

菱镁矿浮选体系中Fe3+对白云石的选择性活化及机理分析

通过单矿物浮选实验,研究了在十二胺浮选体系中菱镁矿、白云石的浮选行为及调整剂Fe3+对两种矿物可浮性的影响。依据傅里叶红外光谱（FTIR）、接触角测试研究了Fe3+的作用机理。浮选实验结果表明:十二胺体系中,在矿浆自然pH值条件下,白云石的可浮性优于菱镁矿,菱镁矿与白云石具有一定的浮游差,添加少量的Fe3+显著提升了两种矿物的浮游差。红外光谱测试结果表明:十二胺在白云石、菱镁矿表面的吸附主要是静电吸附,白云石-CH₃和-CH₂的对称和不对称拉伸振动的峰值增大。接触角测试结果表明:少量Fe3+的加入使得白云石接触角明显增大,疏水性增强,对菱镁矿可浮性影响不大,起到了选择性活化白云石的作用。      

新型阳离子捕收剂DBA-2浮选石英的研究

针对铁矿石反浮选过程中药剂使用时所需矿浆温度高,开发了适合捕收细粒级石英的阳离子捕收剂。通过一系列浮选试验及接触角、Zeta电位和红外光谱检测考察了此阳离子捕收剂对石英的捕收性能和两者的作用机理。结果表明,温度为18℃和p H=9.45时,阳离子捕收剂DBA-2对38μm粒级石英有很高的浮选回收率;在此条件下,对74~38μm粒级石英浮选效果不佳,阳离子捕收剂DBA-2更适用于微细粒铁矿反浮选中应用。接触角测量结果说明,添加DBA-2使石英表面接触角增大,可浮性增强,在20~30°之间,接触角发生的微小变化会对回收率产生巨大影响。Zeta电位测试结果表明,在纯水中石英的零电点为p H=2.26,与DBA-2作用后,零电点偏移至9.47,说明DBA-2在石英表面有吸附作用的发生。通过红外光谱检测分析,DBA-2在石英表面的吸附主要是静电吸附和氢键吸附。     

用戊基钾黄药和己硫醇浮选菱锌矿

在不同pH值下用Zeta电位、接触角、微量浮选和漫反射FTIR测定,研究了不同浓度下戊基钾黄药(KAX)和己硫醇(HM)在菱锌矿表面上的吸附.用KAK捕收剂时,Zeta电位测量结果表明,纯菱锌矿表面能够吸附离子电荷(经KAX处理后带更多的负电荷),当pH值为10.5时,其Zeta电位在-38～-45 mV范围内变化;当pH值为10.5、KAX浓度为2.96·10-3 ol/L、硫化钠浓度为2.6·10-2 mol/L和硫酸铜浓度为9.4·10-3 mol/L时,菱锌矿的最大回收率达到81.3%、最大接触角为98.7°;而用HM浮选,其最大回收率为78.6%、最大接触角为92.3°,此时矿浆pH值为9、HM浓度为1.1·10-2 mol/L.经KAX处理过的菱锌矿的FTIR光谱分析结果证实,菱锌矿表面上有CS2存在,并吸附了KAX;但经过HM处理后,在氧化锌矿物表面上附着了RS-,还会因这种吸附导致硫醇S-H键发生断裂.上述两种阴离子捕收剂试验结果对比表明,因菱锌矿表面对捕收剂的吸附量不同,会导致其表面疏水程度不同.     

白云石表面溶出Ca~(2+)、Mg~(2+)对其可浮性的影响

钙镁质磷矿石中白云石因其较高的溶解性导致矿浆中含有大量Ca~(2+)、Mg~(2+)影响浮选指标。通过测定溶出离子浓度,研究了pH对白云石表面离子溶出行为的影响。考察了酸性条件下白云石表面溶出液及添加Ca~(2+)、Mg~(2+)对其可浮性、Zeta电位和捕收剂吸附量的影响。结果表明:酸性条件下白云石表面Ca~(2+)、Mg~(2+)溶出速率快,符合二级动力学方程;自然pH及碱性条件下溶出相对缓慢,符合一级动力学方程。白云石表面溶出Ca~(2+)、Mg~(2+)抑制其浮选,与人工添加Ca~(2+)、Mg~(2+)浮选效果相同。Ca~(2+)、Mg~(2+)对白云石表面Zeta电位无明显影响,但使捕收剂在白云石表面吸附量减小,可浮性下降。     

EPE型双亲嵌段共聚物强化油酸钠浮选分离萤石与微细粒石英

通过对萤石和微细粒石英进行纯矿物浮选试验、人工混合矿浮选试验、Zeta电位分析、红外光谱分析及油酸钠吸附量测定，系统地研究了在油酸钠浮选体系中EPE型双亲嵌段共聚物F-127对微细粒石英和萤石的人工混合矿浮选速率的影响。结果表明：油酸钠对萤石具有良很好的捕收效果，对石英无捕收效果；F-127具有一定的起泡功能，因而能显著加快萤石纯矿物的上浮；微细粒石英易与粗粒萤石发生异相凝聚，F-127通过改善矿浆的分散程度，可促进微细粒石英从粗粒萤石表面解吸下来，从而改善萤石与石英的浮选分离效果。     

SiC磨料悬浮液体系分散稳定性的影响因素研究

利用SiC表面Zeta电位的变化研究了p H值、分散剂类型及用量对SiC磨料悬浮液分散稳定性的影响。结果表明,p H值、分散剂类型及用量对SiC磨料悬浮液分散体系的分散稳定性均有显著影响。当p H=9,添加聚丙烯酸铵分散剂且添加量为0.40%时,SiC表面Zeta电位绝对值最大,此时SiC磨料悬浮液体系的分散稳定性达到最佳。     

硅酸钠对高灰煤泥浮选影响研究

通过浮选试验、接触角测定和Zeta电位测试等手段,研究了硅酸钠在煤泥浮选中的降灰效果以及对细泥的抑制机理。试验结果表明:在硅酸钠用量为1000g/t时,对细泥的抑制和分散效果最好,精煤中细泥含量最少,精煤灰分降低了1.91个百分点;接触角测定结果显示,浮选中添加了硅酸钠后,浮选精煤的接触角增大,达到108.84°,显著提高了浮选精煤的疏水性;Zeta电位检测结果表明,pH值为中性时,与硅酸钠作用后,低灰煤泥和高灰细泥表面电位分别降低了7mV和16.9mV,增大了两者间的静电斥力,有效减弱了高灰细泥在低灰煤颗粒表面的吸附。     

Pluronic F-68在萤石和石英表面的吸附特性及分散作用研究

Pluronic（普朗尼克）是一类非离子型双亲三嵌段共聚物,分子结构为 PEOn-PPOn-PEOn,能够在矿物表 面形成多种吸附构型,依靠空间位阻作用调控颗粒间的分散聚团行为,在解决矿物颗粒罩盖、异相凝聚方面具有较 高的研究价值。以 Pluronic F-68 为研究对象,通过沉降试验考察其在细粒石英与萤石异相凝聚体系中的分散作用 效果,利用吸附量测试和接触角测试分析了 Pluronic F-68 在萤石和石英表面的吸附特性与分散机理,并通过分子 动力学模拟研究其吸附模型。结果表明：①矿浆 pH=7 时,Pluronic F-68 能够实现细粒石英和萤石颗粒间的稳定分 散;②Pluronic F-68 在萤石和石英表面均形成了薄饼型单层吸附,PEO 链段朝内,PPO 链段朝外,依靠空间位阻效 应,在显著提高矿浆分散稳定性的同时也增大了矿物表面疏水性;③分子动力学模拟结果验证了 Pluronic F-68 在 萤石和石英表面的吸附构型,说明其在矿物表面的吸附具有一定的稳定性。试验结果为解决其他矿物异相凝聚体 系提供了有益的借鉴。