机械力化学活化滑石处理含铜废水研究

为提升天然黏土矿物在环境修复领域的实际应用水平,特别是针对重金属污水的治理,对天然滑石矿 物进行机械力化学活化,并考察其对含铜废水的净化性能。 系统探讨了行星式球磨机的磨机转速、滑石用量、处理时 间、溶液中铜离子浓度和铜盐种类等因素对滑石沉淀铜离子效果的影响,同时采用 XRD、FTIR 等测试手段对滑石及 活化样品处理铜溶液前后残渣进行表征,来明晰滑石与铜离子之间的相互作用机理。 结果表明,当球磨机转速为 500 r / min、滑石用量为 2. 5 g / L、溶液中铜离子浓度为 1 000 mg / L 时,滑石对铜离子的处理量可达到 271. 2 mg / g,证实了机 械力化学活化可以提高滑石净化含铜废水的处理能力。 XRD 和 FTIR 分析结果表明,机械力化学活化后,滑石矿物的 完整结晶被破坏,呈现非晶状态,镁离子和羟基从矿物中脱出至溶液中,提高了溶液 pH 值,在硫酸根离子存在的情况 下使铜转化为碱式硫酸铜沉淀从而被去除。 该沉淀经简单的酸浸,即可使铜溶出,可作为铜金属资源进行回收。 研究 表明,机械力化学活化可以切实提高天然滑石矿物的理化反应活性,实现重金属污水净化和金属二次资源回收的双 重目的,促进了资源与环境的协同发展。     

金属离子对十二烷基磺酸钠浮选蓝晶石的影响

通过单矿物浮选试验,考察了Na+、K+、Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺这6种金属离子在酸性条件下对十二烷基磺酸钠（SDS）浮选蓝晶石的影响,结果表明：一价离子Na+、K+对蓝晶石的浮选基本没有影响;二价离子Ca2+、Mg2+对蓝晶石的浮选有抑制作用,且Ca2+的抑制能力更强;三价离子Fe³⁺、Al³⁺对蓝晶石的浮选有活化作用,且Al3+的活化能力更强。以Ca²⁺和Fe³⁺分别为二价离子和三价离子的代表,通过溶液化学分析了它们的抑制机理和活化机理,结果表明：钙离子在酸性介质中的主要水解组分为Ca²⁺,Ca²⁺易与SDS中的磺酸基形成难溶物,从而使SDS被消耗大量而产生抑制作用;铁离子在酸性条件下对蓝晶石起活化作用的有效水解组分因pH值不同而变化,pH<2.5时FeOH²⁺和Fe(OH)₂⁺是起活化作用的有效水解组分,pH≥2.5时Fe(OH)_3(s)是起活化作用的有效水解组分。     

油酸钠体系下铁离子活化石英的吸附特性

这是一篇矿物加工工程领域的论文。本文通过纯矿物浮选实验研究了Fe²⁺和Fe³⁺在油酸阴离子捕收剂体系下对石英的浮选行为的影响，并采用红外光谱分析、原子力显微镜成像分析和Zeta电位测定分析等方法，进行了Fe³⁺活化石英的机理研究。纯矿物浮选实验结果表明，Fe³⁺的活化作用比Fe²⁺的强，在以Fe³⁺为活化离子的条件下，油酸钠的捕收作用比亚油酸钠强；红外光谱分析和原子力显微镜成像分析结果表明，油酸钠难以在未经活化的石英矿物表面产生有效吸附，但油酸钠可以有效吸附在经过Fe³⁺活化后的石英表面；Zeta电位分析结果表明，在pH值为6.0时，Fe³⁺活化后的石英表面的正电位达到较大值，且活化后的石英基本呈正电性。     

铜离子对锡石浮选的影响及其机理研究

为探索Cu²⁺对锡石的活化机理,在苯乙烯膦酸（SPA）浮选体系中进行锡石单矿物浮选试验。结果表明,在pH为2.0~7.4的范围内Cu²⁺对锡石具有活化作用,在pH=4,SPA用量250 mg/L,Cu²⁺用量为4×10^-3 mol/L条件下,锡石的浮选回收率较未添加Cu²⁺时提高了11个百分点。动电位检测和XPS分析结果显示：Cu²⁺可以通过吸附或者取代作用在锡石表面,增加锡石表面与SPA作用的反应位点,进而活化锡石,增加SPA在锡石表面的吸附量。试验结果可以为锡石资源的浮选回收工艺提供指导。     

碱浸改性蛇纹石尾渣吸附材料的制备及其对Cu2+的吸附性能研究

为提升蛇纹石尾渣(ALS)对重金属污染物Cu²⁺的去除效果,实现废水中Cu²⁺的高效去除,开展了蛇纹石尾渣碱浸改性研究,系统探究改性后蛇纹石尾渣吸附材料(AALS)对废水中Cu²⁺去除性能的影响。结果表明,当蛇纹石尾渣与氢氧化钠质量比为1∶0.12、改性温度为30.0℃、改性时间为90.0min时,改性效果最佳。利用BET、SEM、XRD和FTIR等分析方法考察了碱浸改性蛇纹石尾渣的改性机理。结果表明,碱浸改性致使蛇纹石尾渣的比表面积从22.62m²/g提高到67.19m²/g,碱可以侵蚀蛇纹石浸渣的结构,导致其暴露出更多Si—O—Si、Si—O官能团,增加了颗粒表面的Cu²⁺吸附位点。AALS对溶液中Cu²⁺的最佳吸附条件为AALS用量为0.15g、吸附时间为15min、溶液p H值为5.39,此时其对50.0m L浓度为125.0mg/LCu²⁺溶液中Cu²⁺的吸附量及Cu^2+...     

Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)在石英、蛇纹石和绿泥石浮选中的活化作用

蛇纹石和绿泥石通常是镍矿石中的主要含MgO的硅酸盐脉石矿物,尽管它们是亲水的矿物,然而有报道认为,它们可以通过夹带或与硫化矿物呈包裹体而进入到精矿中.本研究发现,蛇纹石和绿泥石以及石英能够被Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)活化,并且在pH 7～10范围内被黄药浮起.在该pH范围内,Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的羟基络合物呈稳定状态,并通过在矿物表面吸附或沉淀而促进黄药的吸附(形成疏水的黄原酸组分、黄原酸铜和双黄药),从而使这些矿物实现浮选.在pH7～10范围内,铜离子对这些矿物的活化能力比镍离子强得多,因此,有报导称,在pH 7～10范围内,尤其是在加入硫酸铜活化浮选速度慢的镍黄铁矿时,蛇纹石和绿泥石也可能进入浮选精矿中.     

天然沸石对模拟尾矿渗滤液中重金属离子的静、动态吸附研究

沸石具有良好的吸附性能和离子交换特性,对去除水中的重金属离子具有廉价、高效的优点。利用天然沸石矿物作为吸附材料,探讨了在不同条件下对干扰分选过程的多种重金属离子的去除效果和去除机制,研究了其在静、动态条件下去除模拟尾矿渗滤液中重金属离子的性能和机理。单一重金属离子静态吸附实验结果表明,沸石对Pb²⁺、Cu²⁺、Mn²⁺、Zn²⁺均有较好的去除效果,对4种重金属离子的吸附能力大小为Pb²⁺> Cu²⁺> Zn²⁺> Mn²⁺。混合离子静态吸附实验结果表明,在任意初始质量浓度下,Pb²⁺在沸石上的吸附量均远大于Cu²⁺、Zn²⁺和Mn²⁺。4种离子的吸附过程均符合Langmuir等温模型,属于单分子层吸附,准二级动力学模型能较好地描述沸石吸附4种重金属离子的过程,沸石在离子交换、表面静电和断键络合的共同作用下去除...     

钙镁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、动电位测试、吸附试验、溶液化学计算和红外光谱分析等手段研究了油酸钠体系下Ca²⁺和Mg²⁺对长石和绿帘石浮选的影响。结果表明, 纯净的长石和绿帘石矿物几乎不浮, 加入Ca²⁺、Mg²⁺后, 矿物可浮性得到改善;钙镁离子主要以Ca²⁺、CaOH⁺、CaCO₃(s)和Mg²⁺、MgOH⁺、MgCO₃(s)形式吸附在矿物表面;油酸钠和钙镁离子在长石和绿帘石矿物表面存在静电吸附, 且钙镁离子可以促进油酸钠在矿物表面的吸附。     

球磨调控非金属矿物反应活性实现重金属环境 净化及资源再生利用

通过非金属矿深加工过程提升非金属矿的反应活性，用于环境污染治理已是目前非金属矿物主要研 究方向之一。总结了通过球磨活化石灰石、高岭石、蛇纹石等非金属矿物，强化其和水相铜、铅、砷等有害成分的反 应能力，使通常发生在表面上的吸附现象转化为化学当量上的沉淀反应，实现高效简单且低成本的净化污水新工 艺。进一步通过调整活化强度，改变这些矿物和各种重金属之间的反应活性，实现差异化，成功地获得 Cu-Ni，CuCo，Pb-Zn，Fe-Mn 等之间的高效分离，应用于污水净化过程中目标金属成分的选择沉淀分离进而富集回收。基于 这些基础研究的结果，构筑利用尾矿中的非金属矿物原料处置污水中重金属污染问题的同时，实现其中资源回收 再利用的绿色环保新工艺。     

不同磨矿体系下新生阳离子存在行为及其对黄铜矿可浮性的影响

磨矿过程会使矿浆溶液中离子的种类及含量发生较大变化,进而对矿物浮选溶液化学性质及其可浮性 产生难免影响。 通过磨矿试验、原生离子和新生阳离子含量检测试验、单矿物浮选试验和浮选溶液化学计算,考察了 不同磨矿体系下新生阳离子的存在行为及其对黄铜矿可浮性的影响。 结果表明:黄铜矿不同磨矿体系下矿浆溶液中 存在的新生阳离子为 Cu²⁺、Fe²⁺和 Fe³⁺,且干式磨矿体系下产生的新生阳离子含量高于湿式磨矿体系;适量的 Fe²⁺和 Cu²⁺在黄铜矿表面能够形成新的活性位点,可增强黄铜矿表面与丁胺黑药的键合作用,从而提高黄铜矿的可浮性;适 量的 Fe³⁺在 pH 值为 5~ 7 时对黄铜矿有轻微活化作用,但过量的 Fe³⁺会增大 Fe( OH) ₃(aq) 和 Fe( OH) ₄ ^-组分在溶液中 的含量,使得矿物表面亲水性增强,从而对黄铜矿产生抑制作用。 研究结果可为黄铜矿不同磨矿体系的选择及其对 浮选环境的调控提供一定的借鉴。     

天然矿物的机械力化学活化改性研究进展

天然矿物一般具有较高的晶格能和稳定的理化性质,导致其反应活性不足,在资源开发或作为功能 材料应用时受到一定限制,因而需要对天然矿物进行一定的活化改性处理。针对天然矿物的活化改性问题,综述 了机械力化学作用诱发矿物的晶体结构、表面性质和理化功能发生变化的效应与机制,及其在矿物表面有机化改 性、强化浸出和环境修复应用等方面的研究进展。机械力化学作用可以使矿物粒度减小、表面积增大、持续产生大 量新鲜表面、增加表面自由能,并最终提高其反应活性,实现矿物材料性能的优化或复杂矿物资源的选择性提取。 最后,总结了天然矿物的机械力化学活化改性研究存在的局限并提出了未来研究方向,旨在为提高国内外矿物资 源综合利用水平提供参考。     

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。     

应用纳米气泡气浮应急修复重金属污染土壤

为了确定纳米气泡气浮快速修复重金属污染土壤的选别工艺，采用自制纳米气泡气浮装置为试验仪器，模拟含Cu²⁺、Zn²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺、Ni²⁺和Cr³⁺等重金属离子溶液泄漏导致土壤重金属污染事件，考察了磨矿细度、pH值等参数对重金属脱除效率的影响。结果表明，当硫酸铵用量为30 kg/t、硫化钠用量为36 kg/t、丁基黄药用量为2 500 g/t、2#油用量为1 500 g/t、溶液pH值为8.0和浮选时间为60 min时，经过“1粗3扫”后，污染土壤中Cu²⁺、Cd²⁺、Ni²⁺、Pb²⁺、Zn²⁺和Cr³⁺的脱除率分别为90.08%、87.92%、85.95%、84.77%、78.85%和75.58%；获得泡沫产品中Cu²⁺、Zn²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺、Ni²⁺和Cr³⁺含量分别为12.01×10⁴ mg/kg、11.72×10⁴ mg/kg、11.46×10⁴ mg/kg、11.30×10⁴ mg/kg、10.51×10⁴ mg/kg、10.08×10⁴ mg/kg，达到了硫化矿精矿质量要求，具有综合回收价值。研究获得的工艺流程对重金属污染土壤的应急修复具有指导意义。     

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。     

EDTA二钠去除Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)离子对蛇纹石的浮选活化作用

以蛇纹石纯矿物为研究对象,进行了纯矿物浮选、捕收剂(丁基钾黄药)吸附量测定以及相关体系的溶液化学计算分析。结果表明:当pH6时,Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)能够有效的活化丁基钾黄药对蛇纹石的浮选捕收,EDTA二钠能够有效去除Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)的活化作用;丁基钾黄药几乎不在纯净的蛇纹石表面吸附,Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)的存在能够大幅度提高丁基钾黄药在蛇纹石表面的吸附量,EDTA二钠则能有效地降低其吸附量;在pH 9~10的范围内,Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)主要以Cu(OH)_2(s)和Ni(OH)_2(s)的形式存在,通过沉淀罩盖活化蛇纹石的浮选;EDTA二钠能够有效地络合稳定矿浆中的铜、镍羟基络合物,从而抑制丁基钾黄药对蛇纹石的浮选捕收。     

从含重金属废水中回收铅、汞的研究

在研究单一体系中铅/汞回收的基础上, 采用分步硫化沉淀浮选法对含Pb²⁺、Hg²⁺混合废水中铅/汞的分离回收进行了研究。试验结果表明: 向混合废水中加入Hg²⁺1.1倍当量Na₂S, 反应12 min, 加入丁黄药45 mg/L, 浮选5 min, 浮选后的废水再加入Pb²⁺1.5倍当量Na₂S, 反应12 min, 加入丁黄药25 mg/L, 浮选5 min, 铅和汞回收率均达99.90%以上。经该方法处理后的废水中残余重金属含量均低于GB8979-1996一级标准。浮渣中汞品位为32.42%, 铅品位为83.25%, 具有极高的资源回收价值。     

稀土矿浮选中Ce3+对含钙脉石活化作用机理研究

通过单矿物浮选试验、红外光谱分析和Zeta电位测试等方法,研究了以辛基异羟肟酸为捕收剂浮选稀土时矿浆中Ce³⁺对含钙脉石矿物萤石及方解石的活化作用机理。浮选结果表明,当辛基异羟肟酸浓度为2.0×10^-4 mol/L、矿浆中Ce³⁺浓度小于1×10^-4 mol/L时,pH值在 6~10之间时,Ce³⁺对含钙矿物萤石及方解石有活化作用。机理分析结果表明,Ce³⁺吸附在含钙矿物萤石及方解石表面形成了活性位点,可与羟肟酸根离子产生络合吸附,生成稳定的五元环络合物,增大了羟肟酸在矿物表面的吸附能力,从而活化矿物。     

金属离子对金红石浮选的影响及作用机理

金属离子在金红石的浮选过程扮演着重要角色,主要分为活化和抑制,活化离子有Pb²⁺、Bi³⁺和Cu²⁺,抑制离子有Al³⁺、Fe³⁺,其中的作用机理表现出明显不同。本文综述了近年来金红石常用的浮选捕收剂,重点介绍了金红石浮选中活化金属离子Pb²⁺、Bi³⁺、Cu²⁺和抑制金属离子Al³⁺、Fe³⁺对其浮选的影响及作用机理,为了解金红石浮选中常见金属离子影响及作用机理提供参考。     

干法超细研磨中黑滑石的机械力化学效应

为揭示机械力化学作用对黑滑石晶体结构、微观形貌和理化性质的影响,指导其矿物综合利用,以江西广丰某黑滑石纯矿物为原料,通过XRD、FTIR、SEM、TG、BET等表征技术,系统地研究了干法超细研磨中黑滑石的机械力化学效应。超细研磨会破坏黑滑石矿物的晶体结构,引发晶格畸变,Mg2+和OH-可以从固相脱出成为自由离子。矿物颗粒棱角消失、形状趋于统一,比表面积下降,但当研磨作用过大时颗粒会发生二次聚团。研磨过程中,黑滑石表面官能团振动特性发生变化,红外吸收峰出现移动。由于粉体内能的累积,黑滑石的热分解效率也会明显提升,在较低温度下就可脱除结构羟基。在合理的强度范围内,机械力化学作用可有效增强黑滑石的界面反应活性。     

钠基膨润土对重金属离子Cu2+， Zn2+，Cd2+ 的吸附实验

通过等温吸附试验,研究了钠基膨润土对不同浓度的Cu²⁺,Zn²⁺,Cd²⁺的吸附情况,结果表明,钠基膨润土对Cu²⁺,Zn²⁺,Cd²⁺有很好的吸附作用,等温吸附曲线符合Langmuir 方程,吸附容量随金属离子浓度的增加而增大,并趋于平稳,通过吸附实验发现钠基膨润土对重金属离子的吸附具有选择性,吸附容量的大小顺序为Cu²⁺＞Zn²⁺＞Cd²⁺.研究表明,钠基膨润土是一种良好的土壤改良剂,可降低土壤中重金属的有效性,且不产生二次污染.