酸预处理对六方晶系磁黄铁矿浮选行为的影响及作用机理

针对磁黄铁矿易氧化且氧化后可浮性差、难以通过浮选将其与其他矿物分离的问题,通过单矿物浮选试验、接触角测量、Zeta电位测定以及红外光谱测试等方法研究了酸预处理对不同氧化程度六方晶系磁黄铁矿浮选行为的影响及作用机理。结果表明,六方晶系磁黄铁矿氧化程度越深,其可浮性越差; 通过酸预处理可以明显提高六方晶系磁黄铁矿可浮性,且酸预处理pH值越低,酸预处理后六方晶系磁黄铁矿可浮性越好; 酸预处理后的六方晶系磁黄铁矿接触角明显增大,疏水性得到提高,零电点向负方向偏移,表面带正电的氧化产物发生脱附; 红外光谱测试结果表明,丁基黄药与六方晶系磁黄铁矿发生化学吸附同时生成双黄药。     

黄铜矿与孔雀石的电子结构及硫化作用的电化学研究

通过电子密度计算、循环伏安测试和浮选试验等方法,分析了硫化钠在黄药浮选黄铜矿和孔雀石过程中的抑制与活化作用及机理。结果表明,黄铜矿中铜和硫原子之间有较强的电子云重叠,共价作用明显,易与黄药作用而上浮,随硫化钠浓度的增加,黄药与黄铜矿作用的循环伏安曲线上出现的氧化峰逐渐减弱以至于消失,表明硫化钠对黄药在黄铜矿表面的吸附起到了抑制作用;而孔雀石中铜和氧之间电子云重叠较少,离子键作用显著,难以与黄药直接作用,循环伏安曲线测试结果证实了黄药在硫化的孔雀石表面吸附伴随着电子转移,是一个电化学过程,在适宜的硫化钠浓度下,黄药与孔雀石作用的循环伏安曲线上出现了氧化峰,表明硫化钠能促进黄药在孔雀石表面吸附,起到活化作用。     

新型硫脲类捕收剂CPTU对黄铜矿及黄铁矿浮选的电化学机理研究

采用循环伏安、Tafel法及红外光谱分析研究了新型硫脲类捕收剂CPTU在黄铜矿及黄铁矿表面吸附的电化学行为及机理。试验结果表明, 当pH值低于9.18时, 黄铜矿电极从0 V左右开始氧化, 出现了一个新的氧化峰, CPTU在黄铜矿表面电化学吸附形成疏水性产物Cu(CPTU)和单质S; 随着pH值增大, 氧化峰电流减小, 疏水性增强并产生钝化; 当pH值高于11.0时, 黄铜矿自身的氧化占据了主导地位。对于黄铁矿而言, 在整个pH范围内, 捕收剂CPTU的加入并未改变循环伏安曲线的形状。并且, 碱性条件下黄铁矿腐蚀反应产物更容易在矿物表面形成氢氧化物沉淀, 阻碍了CPTU在其表面电化学反应的进行, 证明CPTU对黄铜矿和黄铁矿的捕收有选择性。红外光谱分析表明, CPTU在黄铜矿表面的吸附属于化学吸附, 而在黄铁矿表面的吸附属于物理吸附。     

双黄药在磁黄铁矿电极表面的电化学形成及吸附研究

本文研究了丁基黄药在磁黄铁矿表面氧化的电化学过程。热力学和循环伏安研究表明丁黄药离子在磁黄铁矿表面氧化形成双黄药 ;恒电流阶跃法导出了氧化过程的电化学动力学方程 η =0 0 98-0 0 74lg〔1-(t/τ) 1/ 2 〕 (V) ,利用动力学参数可以定量地描述氧化速率 ;计时电量法的研究确定了磁黄铁电矿电极表面双黄药吸附层厚度随着 pH值升高而变薄 ,在 pH =6 82、 9 18和 11 0的条件下 ,吸附层厚度分别为 3 0 9、 2 14和 0 98个单分子层     

L-半胱氨酸与NaHS组合抑制剂在铜钼分离浮选中的应用及其机理研究

针对目前铜钼分离中黄铜矿抑制剂用量大、环境污染严重等问题,采用L-半胱氨酸(L-CYS)与NaHS组合抑制剂,对黄铜矿和辉钼矿浮选分离进行了研究。在黄药体系下,分别考察了单一抑制剂L-CYS、NaHS和组合抑制剂对单矿物及人工混合矿的浮选影响。矿物浮选结果表明：在pH=8,药剂配比为1:30,药剂用量为310mg/L时,组合抑制剂对黄铜矿的抑制效果最佳。此时组合抑制剂相较于单一抑制剂,NaHS用量由600mg/L减少到300mg/L,药剂用量减少了一半。Zeta电位结果表明,L-CYS、NaHS均可以吸附在黄铜矿表面,同时二者在组合使用时可以在黄铜矿表面发生共吸附。红外光谱结果表明,丁基黄药在黄铜矿表面发生化学吸附,NaHS可以解吸黄铜矿表面的黄药,L-CYS单独使用无法去除黄铜矿表面的黄药。二者组合使用时,首先NaHS解吸矿物表面的黄药,然后NaHS和L-CYS共同吸附在黄铜矿表面,从而使黄铜矿表面亲水。     

捕收剂烯丙基异丁基硫氨酯在硫化铜矿表面的吸附机理

烯丙基异丁基硫氨酯(ATC)是新一代酯类选矿药剂,它对黄铜矿捕收力强,黄铁矿捕收力弱,是铜硫分离的优良捕收剂。为了考察ATC对黄铜矿和黄铁矿分离的影响及吸附机理,在纯矿物浮选试验的基础上,进行了动电位、吸附量测量试验和红外光谱分析。结果表明,ATC在试验pH范围内对黄铜矿的捕收能力强于对黄铁矿的捕收能力;ATC的捕收力及选择性均强于传统捕收剂Z-200;在pH=9.0、ATC用量为11.8 mg/L时,黄铜矿与黄铁矿回收率相差55个百分点;矿浆pH对黄铜矿可浮性影响较小,对黄铁矿可浮性影响大;ATC用量对黄铜矿电位影响大,对黄铁矿电位影响小;红外光谱分析表明ATC在黄铜矿表面是化学吸附,在黄铁矿表面是物理吸附。     

一种新型辉钼矿抑制剂及其在铜钼浮选分离中的机理研究

针对目前铜钼浮选分离所使用的传统黄铜矿抑制剂存在毒性大、对环境污染严重等问题,开发出新型辉钼矿的抑制剂以实现铜钼的有效分离具有重要的意义。本文拟开发黄腐酸(FA)作为新型高效的辉钼矿抑制剂,通过单矿物浮选试验和人工混合矿浮选试验探究抑制剂浓度、矿浆pH、捕收剂浓度等因素对黄铜矿和辉钼矿可浮性及铜钼分离效果的影响,并采用FTIR和Zeta电位表征手段探究FA在黄铜矿和辉钼矿表面的吸附行为。浮选试验结果表明,FA在pH为4~12的范围内能够有效地抑制辉钼矿的浮选,而对黄铜矿的浮选影响不大;FA能够显著地扩大辉钼矿和黄铜矿之间可浮性的差异。在pH为9,FA浓度为200mg/L,SIBX浓度为20mg/L条件下,人工混合矿试验取得了较好的结果,黄铜矿回收率高达70.20%,辉钼矿回收率仅有16.83%。FTIR和Zeta电位结果表明,FA能够克服静电斥力吸附在辉钼矿表面,并且FA与SIBX在黄铜矿表面存在竞争吸附,SIBX能够取代黄铜矿表面已吸附的FA,使其表面恢复疏水性,而SIBX几乎不影响FA在辉钼矿表面的吸附,使辉钼矿表面保持亲水性,从而能够实现铜钼的有效分离。     

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。     

黄药类捕收剂与载金黄铁矿的作用机理研究

研究了黄药类捕收剂在载金黄铁矿表面上的吸附机理。浮选试验结果表明, 乙黄药、丁黄药和Y-89用量为20～40 mg/L时, 载金黄铁矿上浮率能达到80%~90%; 矿浆pH值对载金黄铁矿可浮性影响较大, 在pH=4～8条件下, 载金黄铁矿可浮性较好, pH>8后, 可浮性下降; 黄药类(乙黄药、丁黄药、Y-89)捕收剂对亚铁离子具有较好的选择性, 对金离子选择性较小。吸附量试验结果表明, 捕收剂在载金黄铁矿表面吸附量随着药剂浓度增大基本呈线性增加, 且随着pH值增加逐渐降低, 在酸性条件下, 吸附量较大, 当pH>8后, 吸附量快速降低。载金黄铁矿与黄药类捕收剂作用前后的红外光谱表明, 捕收剂在载金黄铁矿表面产生了吸附。     

药剂在锌硫分离过程中的竞争吸附机制研究

通过人工混合矿浮选实验和润湿接触角测试, 考察了闪锌矿与磁黄铁矿浮选分离的影响因素, 并研究了浮选药剂在矿物表面的吸附机制。结果表明 磁黄铁矿影响闪锌矿的浮选并显著降低浮选锌精矿品位。捕收剂与抑制剂在两种矿物表面发生了竞争吸附 在闪锌矿表面, 丁基黄药的吸附能力要强于腐植酸钠;而在磁黄铁矿表面, 腐植酸钠的吸附能力要强于丁基黄药。研究结果表明, 适宜用量的捕收剂配合抑制剂可以较好地实现锌硫浮选分离。     

Floatability of chalcopyrite and molybdenite in the presence of lignosulfonates. Part II. Hallimond tube flotation

The effect of six lignosulfonates on the Hallimond tube flotation of chalcopyrite and molybdenite was studied as a function of pH, with the use of common pH modifiers (soda ash, potassium hydroxide, and lime). By comparing the flotation results with the adsorption data collected in Part I of this contribution, it becomes evident that the depression of chalcopyrite flotation takes places only when lignosulfonates adsorb on the mineral surface and, at the same time, a fraction of the xanthate collector is desorbed from the mineral surface. These two conditions are met only at high pH adjusted with lime. The depression of the natural floatability of molybdenite is relatively easy using all six lignosulfonates, but once the mineral is rendered strongly hydrophobic by the addition of an oily collector (dodecane), the depression of molybdenite by lignosulfonates is very difficult and only calcium lignosulfonates, and the highest molecular weight sodium salt, produce significant levels of depression. Overall, the results suggest that it is possible to selectively float chalcopyrite from molybdenite using lignosulfonates by depressing molybdenite. This can be achieved over a wide pH range provided that a pH modifier other than lime is used for pH control. Although the results showed that chalcopyrite flotation and molybdenite depression can be achieved under similar physicochemical conditions, further tests with real ores under industrial conditions have to be carried out with particular attention to the effect of process water quality.     

Effect of calcium ions and citric acid on the flotation separation of chalcopyrite from galena using dextrin

Using NaOH to adjust pH, dextrin selectively depressed galena while chalcopyrite was floated with a xanthate collector. However, when the pH was adjusted with lime, or when calcium ions were present in the pulp, the flotation of galena was “restored” while chalcopyrite was depressed in an alkaline pH, causing deteriorated flotation separations. It was found that calcium ions adsorbed preferably on chalcopyrite surfaces but not on galena, thus increasing the adsorption of dextrin on chalcopyrite. The addition of citric acid was found to eliminate the detrimental effects of calcium ions and to restore the selectivity of chalcopyrite-galena separation using dextrin.     

以羟乙基纤维素为抑制剂浮选分离铜硫

为检验铜硫分离新型抑制剂HEC的有效性,并了解HEC作用效果的影响因素,以丁基黄药为捕收剂,对黄铜矿、黄铁矿纯矿物进行了浮选试验,并以HEC为抑制剂进行了实际矿物浮选试验。结果表明：①丁基黄药对黄铜矿的捕收能力强于黄铁矿,且几乎不受矿浆pH值的影响,在无抑制剂的情况下,高碱环境可抑制黄铁矿的上浮。②HEC可用于铜硫分离,用量为200 mg/L时可显著抑制黄铁矿,但对黄铜矿的抑制能力很弱。③抑制剂HEC适宜在pH=7的环境下浮选分离黄铜矿与黄铁矿的人工混合矿。④在分选内蒙古某铜硫矿石时,以HEC为铜硫分离黄铁矿的抑制剂,可获得铜品位为23.21%、铜回收率为81.75%的铜精矿,以及硫品位为13.20%、硫回收率80.83%的硫精矿,较好地实现了铜硫分离。     

新型铜锌分离抑制剂BL01的抑制作用及机理研究

从单矿物及人工混合矿两方面对新型铜锌分离抑制剂BL01的应用特性进行了研究。单矿物试验研究表明,当丁基黄药作为捕收剂时,BL01最佳用量为60 mg/L,黄铜矿回收率达到95. 43%,闪锌矿(Cu~(2+)活化)回收率降至8. 68%。人工混合矿试验研究表明,最优条件下分离系数可达到7. 33,能够实现铜锌分离。动电位测定、吸附量测定和红外光谱分析表明,BL01能够阻碍丁基黄药在闪锌矿表面的吸附,实现对闪锌矿的抑制。     

单斜磁黄铁矿浮选行为研究

通过单矿物试验,研究了单斜磁黄铁矿的浮选行为。结果表明:单斜磁黄铁矿在丁黄药或乙硫氮体系中的可浮性基本一致,矿浆电位对其浮选行为影响不大。碱性条件下,乙硫氮对单斜磁黄铁矿的捕收能力比丁黄药强。以丁黄药为捕收剂时,在酸性、中性和弱碱性条件下,腐植酸钠+氯化钙组合抑制剂可很好地抑制经CuSO4活化的单斜磁黄铁矿;在NaOH形成的强碱性条件下,该组合抑制剂很难抑制活化的单斜磁黄铁矿;而在CaO形成的强碱性条件下,即使采用单一腐植酸钠也可以实现对活化单斜磁黄铁的抑制。     

蛇纹石对黄铜矿浮选影响的研究

在通过单矿物浮选试验、Zeta电位测试考察pH值及捕收剂用量对蛇纹石和黄铜矿浮选回收率影响的基础上,采用人工混合矿浮选试验考察蛇纹石含量与粒度对黄铜矿回收率的影响,并对其机理进行分析。结果表明,蛇纹石与黄铜矿的零电点分别为9.7和5.4,随着矿浆pH值的增大,蛇纹石和黄铜矿的ζ电位电负性增强;pH值为7时,丁基钠黄药用量对蛇纹石回收率影响不大,最高为12.3%,黄铜矿回收率随丁基钠黄药用量的增加呈现先上升后下降的趋势,最高为88.03%;颗粒之间的吸附是造成黄铜矿与蛇纹石浮选过程中交互影响的重要原因,蛇纹石的含量以及粒度很大程度上影响了黄铜矿的浮选质量。     

磁黄铁矿与乙黄药相互作用电化学浮选红外光谱的研究

考查了乙黄药为捕收剂时磁黄铁矿的浮选行为, 发现在pH=1～12 范围内, 磁黄铁矿均表现出良好的可浮性, 只有当pH >12 时, 可浮性下降。通过用氧化剂过硫酸铵, 还原剂硫代硫酸钠调节矿浆电位, 考查了磁黄铁矿在不同pH 值下, 可浮性与矿浆电位之关系, 得出了矿物可浮的电位-pH 区间。并通过红外光谱测试的研究, 探讨了乙黄药在磁黄铁矿表面作用机理及生成产物, 不同pH 值及不同电位下与乙黄药作用后, 磁黄铁矿红外吸收强度与其回收率有对应关系, 双黄药是主要吸附产物。