硫化矿－溶液界面电子转移的前线分子轨道理论讨论

本文通过半经验分子轨道法（ＣＮＤＯ／２）计算，得到了方铅矿和黄铁矿表面的电子结构、原子净电荷密度和前线分子轨道能量。用前线分子轨道理论探讨了电子在硫化矿－溶液界面转移的微观机理。硫化矿自诱导浮选涉及到电子从矿物表面转移到分子氧；硫化钠诱导浮选涉及到电子从ＨＳ－离子传递给矿物表面然后再给分子氧。研究表明，方铅矿表面电子能级较高，易给出电子，自诱导浮选好，黄铁矿表面电子能级较低，易接受电子，硫化钠诱导浮选好。     

方铅矿诱导浮选研究

详细地考察了方铅矿和黄铁矿的诱导浮选行为。研究表明，方铅矿的自诱导可浮性良好，黄铁矿则很差。黄铁矿的适量硫化钠条件下，具有良好的硫诱导可浮性。与捕收剂诱导相比，自诱导或硫诱导均使铅硫的可浮硫的可浮性差异增大，同时浮选分离的范围也加宽。据此，对方铅矿和黄铁矿浮选分离进行了方案设计。人工混和矿试验表明，诱导浮选技术能够有效地分离方铅矿与黄铁矿。     

方铅矿诱导浮选研究

详细地考察了方铅矿和黄铁矿的诱导浮选行为，研究表明，方铅矿的自诱导可浮性良好，黄铁矿则很差。黄铁矿在适量硫化钠条件下，具有良好的硫诱导可浮性。与捕收剂诱导相比，自诱导或硫诱导均使铅硫的可浮性差异增大，同时浮选分离的范围也加宽。据此，对方铅矿和黄铁矿浮选分离进行了方案设计。人工混和矿试验表明，诱导浮选技术能够有效地分离方铅矿与黄铁矿。     

无捕收剂浮选的电化学及量子化学研究

本文给出了有无硫化钠存在时。黄铜矿和黄铁矿的无捕收剂浮进行为。研究表明,黄铜矿自诱导浮选良好,有较宽的电位和pH范围;弱酸性和碱性介质中,黄铁矿自诱导浮选较差,没有电位范围。硫化钠的添加,明显促进了黄铁矿的无捕收剂浮选,黄铁矿有良好的硫化钠诱导浮选。对天然矿石验证试验表明,自诱导浮选技术能够有效分离黄铜矿和黄铁矿。通过HS~-离子吸附量的测定,矿物表面中性硫量提取分析、电化学测试和量子化学计算,较详细研究了黄铜矿和黄铁矿无捕收剂浮选的机理,矿物表面中性硫是主要疏水体。     

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。     

硫化钠作还原剂硫化矿物无捕收剂浮选规律及分离方案的设计

硫化钠作为一种还原电位调整剂,在硫化矿物无捕收剂浮选中起着特殊作用。它能促进黄铁矿和毒砂的无捕收剂浮选,能抑制黄铜矿和方铅矿的无捕收剂浮选,从而表现出不同于其它常用还原剂(如S_2O_4~(2-)、SO_3~(2-))的特殊性能。通过控制硫化钠浓度来调控矿浆电位,实现硫化矿物之间的无捕收剂浮选分离。本文以黄铜矿、方铅矿、毒砂、黄铁矿和闪锌矿为例,设计了硫化钠存在下无捕收剂浮选分离的方案。这是一种新的浮选分离思想,可供硫化矿物浮选分离研究及生产实践参考。     

硫化铅锌矿的新型硫抑制剂作用机理研究

硫化铅锌矿浮选过程常采用大量石灰抑制黄铁矿,造成矿浆pH过高、管道堵塞等问题,新型抑制剂HS-1替代部分石灰可实现铅锌硫的高效分离。为进一步完善HS-1与方铅矿、闪锌矿及黄铁矿的作用机理,基于纯矿物浮选试验结果,开展了HS-1抑制机理研究。结果表明：①矿浆pH=10时,以乙硫氮+丁铵黑药（物质的量之比2∶1）为组合捕收剂、HS-1为抑制剂,能有效抑制黄铁矿,部分抑制闪锌矿,而对方铅矿浮选行为基本无影响;②抑制剂HS-1对捕收剂在方铅矿表面的吸附几乎没有影响,减少了乙硫氮+丁铵黑药在闪锌矿表面的吸附量,能有效抑制组合捕收剂在黄铁矿表面的吸附量。③在pH=10时,HS-1和组合捕收剂先后与3种纯矿物作用后,矿物表面均出现了HS-1的红外特征吸收峰,方铅矿表面捕收剂的特征吸收峰无明显变化,闪锌矿及黄铁矿表面捕收剂的吸收特征峰消失,说明HS-1有效抑制了捕收剂在黄铁矿的吸附,并对闪锌矿产生一定抑制作用。     

方铅矿无捕收剂浮选中硫化钠作用的研究

本文研究了硫化钠对方铅矿无捕收剂浮选的影响。少量硫化钠存在(<40mg/L)能促进浮选,但硫化钠浓度较高(>40mg/L)时,浮选明显受到抑制。通过矿浆电位测量、HS~-在方铅矿表面吸附量测定、表面中性硫的溶剂提取—化学分析、量子化学计算、半导体能带理论讨论,较详细地研究了HS~-降低矿浆电位的作用和在方铅矿表面的吸附方式。研究结果表明:当HS~-浓度较低时,矿浆电位下降缓慢,HS~-可以在方铅矿表面发生电化学吸附而氧化成中性硫;浓度较高时,矿浆电位迅速下降,HS~-在方铅矿表面只能发生非电化学吸附。     

乙硫氮作捕收剂时无机调整剂加药顺序对典型硫化矿物浮选的影响

研究了乙硫氮作捕收剂时无机调整剂硫酸锌、亚硫酸钠、硫化钠和硫酸铜不同加药顺序对典型硫化矿物黄铜矿、方铅矿、闪锌矿和黄铁矿浮选行为的影响。结果表明,调整剂与捕收剂的加药顺序对硫化矿物浮选的影响不同。与调整剂先加时相比,乙硫氮先加时,硫酸锌对黄铜矿和方铅矿浮选的抑制作用减弱;硫酸锌、低用量硫酸铜、亚硫酸钠或硫化钠对闪锌矿浮选以及硫酸铜对黄铜矿和方铅矿浮选的抑制作用更强;硫酸锌或硫酸铜对黄铁矿浮选以及较高用量硫酸铜对闪锌矿浮选的活化作用相当;亚硫酸钠或硫化钠对黄铜矿、方铅矿和黄铁矿浮选的影响很小。研究结果可为部分硫化矿通过改变调整剂与捕收剂的加药顺序提高矿物浮选分离效率提供借鉴。     

硫化钠诱导浮选的应用研究

研究了闪锌矿、方铝矿和黄铁矿的硫化钠诱导浮选行为．研究发现，硫化钠的加入．使得黄铁矿、方铝矿的可净性变好．通过在湖北某矿山的实践表明，硫化钠诱导浮选可以使得Ph－Zn分离效果好，回收率提高，同时回收了硫精矿．     

Electrochemical characteristics and collectorless flotation behavior of galena: With and without the presence of pyrite

The electrochemical characteristics, surface properties and collectorless flotation behavior of galena with and without the presence of pyrite have been studied. Electrochemical tests confirmed previous reports in the literature that galena is electrochemically more active than pyrite and serves as the anode in galvanic combinations with pyrite. Cyclic voltammograms and polarization curves tests indicated that the addition of pyrite did not change the oxidative and reductive products of galena, but increased the current density during oxidation process. Zeta potential of galena showed a significant difference when coupled with pyrite, due to the influence on the oxidation of the mineral surface. Flotation results showed that the presence of pyrite leading to an influence on the collectorless floatability of galena and the influence correlation with the composition proportion of each mineral.     

硫化铜矿诱导浮选的研究与应用

考察了黄铜矿和黄铁矿的诱导浮选行为，并对其机理进行探讨。研究表明，黄铜矿具有良好的自诱导可浮性；黄铁矿的自诱导可浮性差，但具有良好的硫化钠诱导可浮性。不同的诱导浮选特性可以使硫化铜矿的铜硫分离更具选择性。     

DESIGNS AND PRACTICES OF NEW FLOTATION SEPARATION FLOWSHEETS OF SULPHIDE ORES

ＤＥＳＩＧＮＳＡＮＤＰＲＡＣＴＩＣＥＳＯＦＮＥＷＦＬＯＴＡＴＩＯＮＳＥＰＡＲＡＴＩＯＮＦＬＯＷＳＨＥＥＴＳＯＦＳＵＬＰＨＩＤＥＯＲＥＳＷａｎｇＤｉａｎｚｕｏ（ｍｅｍｂｅｒｏｆＡｃａｄｅｍｉａＳｉｎｉｃａ）ＢｅｉｊｉｎｇＧｅｎｅｒａｌＲｅｓｅａｒｃｈＩ...     

方铅矿自诱导浮选的电化学和量子化学研究

给出了方铅矿自诱导浮选电位区域和电位上下限,热力学计算表明了其意义。伏安曲线和量子化学计算分别用来研究方铅矿表面的阳极氧化和氧化过程中电子转移的微观机制。用表面溶剂提取—化学分析技术建立了自诱导浮选中方铅矿表面的琉水/亲水平衡关系。结果表明,方铅矿表面荷负电的硫原子能转变成电中性的单质硫,导致方铅矿表面疏水。方铅矿浮选回收率与中性硫提取量成正比。     

Selective depression of pyrite with chitosan in Pb–Fe sulfide flotation

Chitosan was used in the flotation of pyrite–galena mixtures. The results indicated that chitosan preferentially adsorbed on pyrite and galena was floated from the pyrite–galena mixtures. Time-of-flight secondary ion mass spectrometry (ToF-SIMS) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analyses were performed to study the interaction mechanism of chitosan on the pyrite and galena minerals at pH 4 and 6. ToF-SIMS showed that chitosan adsorbed heavily on pyrite but barely on galena when a mixture of pyrite and galena was treated by chitosan. The high resolution XPS spectra indicated that both the amine and the hydroxyl groups from chitosan reacted with pyrite surface, whereas no significant binding energy shifts were observed on galena. Combined with the authors’ previous studies of chitosan in other sulfide flotation systems, it was observed that chitosan could depress pyrite, galena, sphalerite and chalcopyrite to different extent when the minerals were floated alone. However, in the flotation of mineral mixtures, chitosan selectively adsorbed on one mineral which depressed its flotation, allowing the other mineral to be floated from the mixture. The competitive adsorption was attributed to the differences in the electron affinity value of the lattice metal ions. Chitosan strongly binds with metal ions with a high electron affinity.     

脆硫锑铅矿无捕收剂浮选的研究

考察了脆硫锑铅矿的无捕收剂浮选行为,包括其自诱导浮选行为和硫诱导浮选行为。结果表明,脆硫锑铅矿在pH<13、一定电位范围内,具有自诱导可浮性,通过药剂调控矿浆电位,确定了不同pH条件下,回收率与矿浆电位关系和浮选电位上下限与pH关系。通过矿物表面提取,发现不同pH条件下,矿物表面均可提取到一定量的S0,探讨了脆硫锑铅矿表面氧化的机理,表明中性硫可能是脆硫锑铅矿表面的主要疏水体。结果还表明,脆硫锑铅矿不具有硫诱导无捕收剂浮选现象。     

硫化钠对黄铜矿无捕收剂浮选的影响

给出了碱性介质中硫化钠作还原电位调整剂时黄铜矿的无捕收剂浮选(称有硫化钠无捕收剂浮选)的行为。通过矿浆电位测试、伏安曲线、HS~-在黄铜矿表面吸附量测定和中性硫的溶剂提取一化学分析,较详细地研究了HS~-降低电位的作用和在黄铜矿表面的吸附行为。研究结果表明,经硫化钠调浆的黄铜矿矿浆的铂电位(即矿浆电位)迅速下降,在硫化钠自身调控的还原电位下,HS~-难以在黄铜矿表面发生电化学吸附;但在恒电位仪控制的高电位下,HS~-可以在黄铜矿表面发生电化学吸附。因此,HS~-存在并不能明显降低黄铜矿无捕收剂浮选的矿浆电位下限,黄铜矿有硫化钠无捕收剂浮选的矿浆电位下限与无硫化钠无捕收剂浮选(称自诱导浮选)的矿浆电位下限接近。     

铁闪锌矿无捕收剂浮选研究

考察了铁闪锌矿的自诱导和硫诱导无捕收剂浮选行为,结果表明,铁闪锌矿在弱酸性矿浆中可以实现自诱导浮选,通过药剂调控矿浆电位,得出了不同pH条件下,回收率-矿浆电位关系和浮选电位上下限-pH关系。通过矿物表面提取,探讨了铁闪锌矿表面氧化的机理,中性硫可能是主要疏水体。在中性和弱碱性条件下,铁闪锌矿具有硫诱导无捕收剂浮选。