不同分子结构表面活性剂对低氧化度氧化石墨插层机理的探索

以人造石墨为原料制备了低氧化程度的氧化石墨（MOG）,并研究了具有不同极性基团和不同碳链长度的表面活性剂对氧化石墨的插层机理。通过X射线衍射（XRD）、红外光谱（FT-IR）、X射线光电子能谱（XPS）、拉曼光谱（Raman）和Zeta电位仪对插层前后的氧化石墨进行表征,探讨表面活性剂的分子结构对其插层能力的影响以及表面活性剂的插层机理。结果表明阳离子表面活性剂主要通过其极性端与氧化石墨的羧基、羟基之间的静电吸引作用进入氧化石墨层间进行插层,其插层效果优于阴离子表面活性剂,更容易增大氧化石墨的层间距。阴离子表面活性剂则通过与氧化石墨之间形成氢键和疏水作用力来进行插层。研究表明:表面活性剂极性基团的分子大小越大,非极性端的碳链越长,其插层能力越强。上述研究成果有助于深入认识表面活性在氧化石墨层间的插层机理,同时也对氧化石墨插层改性材料的制备和应用具有重要的指导意义。      

深海高强安全浮力材料的研制及其表征

高强浮力材料对提高潜器的有效载荷,减小其外形尺寸,提高其水下安全运动性能具有重要作用.以环氧树脂为基体材料,通过填充大量空心玻璃微珠研制出密度低、强度高的固体浮力材料.对选用的W SR6101环氧树脂基体材料,筛选出适宜固化剂为顺丁烯二酸酐(MPD)、4,4′-二氨基二苯砜(DDS).通过对空心玻璃微珠进行表面改性处理,提高其和聚合物的相溶性,使玻璃微珠掺加量大幅度提高,最高可达20%.通过优化试验,获得了密度0.61~0.75 g/cm3,压缩强度40~68.96 MPa,且吸水率很低的深海高强浮力材料,性能优于国产同类材料,达到国际先进水平.对浮力材料的屈服破坏进行微观机理分析,指出应选用粘结力强的基体材料和壁厚的空心玻璃微珠.     

磁化浸金溶液提高某低品位金矿石滴淋堆浸效果研究

某低品位金矿金品位为0.65 g/t,滴淋堆浸浸出率较低。为考察磁化处理对该金矿石滴淋堆浸效果的影响,进行了磁化处理条件试验,考察了Ca2+、Mg2+及Na+等杂质离子浓度对溶液磁化前后表面张力的影响,探究了磁化浸金溶液对低品位金矿滴淋堆浸效果的影响及机理。结果表明：①磁化可以降低去离子水的表面张力,磁感应强度为1 T时适宜的磁化条件为磁化时间15 min、水流速度300 r/min,该条件下磁化后去离子水的磁化效果仅维持50 min。②溶液中Ca2+、Mg2+会使溶液的表面张力不同程度的增大,且表面张力随离子浓度的增大而增大,而磁化可以在一定程度上减弱或消除这类离子的影响;尽管Na+的存在也会降低溶液的表面张力,但溶液表面张力受Na+浓度的影响较小。③磁化后的氰化钠浸金液与矿石的接触角更小,磁化有利于氰化钠浸金液在矿石表面的铺展。④浸金液的磁化处理有利于提高矿石的金浸出率,金浸出率由58.04%提高至62.21%,增幅达4.17个百分点。     

赞比亚某难浸氧化铜矿石工艺矿物学研究

赞比亚某铜矿属于复杂难浸氧化铜矿,为充分了解该类矿石的性质,并为制定合理的选冶工艺提供基础资料,通过化学分析、X射线衍射分析、扫描电镜-能谱分析、工艺矿物学分析仪（BPMA）分析等多种测试方法对该氧化铜矿进行了系统的工艺矿物学研究。结果表明,原矿中的铜主要分布在云母矿物中,分布率为68.63%。此外,还有少量铜分布在孔雀石、硅孔雀石、赤铜矿以及硫化矿如黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿和铜蓝中。该矿属于高氧化率、高结合率难浸氧化铜矿,原矿中的含铜云母是现场需采取加温浸出工艺且造成能耗增加的主要因素,可以考虑采用有机阳离子插层或者超声波剥离等技术,以实现对当地氧化铜矿资源经济高效地利用。     

赞比亚谦比希硫化铜矿的浮选药剂制度优化

谦比希铜矿以硫化铜矿为主,由于矿石性质发生改变,采用现有工艺的浮选指标受到负面影响。针对这一问题,以谦比希西矿体矿石为研究对象,采用一段粗选开路浮选流程浮选,对药剂制度进行优化,并通过闭路浮选试验对优化结果进行验证。结果表明,黄药类捕收剂对该矿石浮选效果最好,其中异丙基黄药选择性较强,而丁基黄药具有更好的捕收能力。在磨矿细度为-0.074mm占70%,氧化钙用量600g/t,丁基黄药40g/t,松醇油25g/t的最优药剂制度下,经一次粗选、三次精选、两次扫选的闭路浮选,所得最终精矿的铜品位27.51%、回收率90.65%,浮选指标良好。     

低品位钼矿煤油气溶胶加药浮选规律的研究

本研究针对某低品位钼矿,煤油捕收剂采用气溶胶形式进行加药,主要从磨矿细度、矿浆浓度、pH值和起泡剂用量等浮选工艺条件,对煤油气溶胶加药浮选过程的影响进行了系统的研究。试验结果表明:磨矿细度、pH值、矿浆浓度和起泡剂用量等浮选工艺条件对于传统浮选和气溶胶浮选过程的影响规律基本相似,但两种浮选技术对于各浮选工艺条件的适应能力存在较大差异。与传统浮选技术相比,气溶胶浮选技术对于磨矿细度和矿浆浓度的变化,表现出了较好的适应能力;气溶胶浮选技术对于pH值的变化没有体现出良好的适应能力,只有在合适的pH值条件下才能发挥其优势;起泡剂用量对于气溶胶浮选影响较大,用量过少不利于煤油气溶胶加药浮选,良好的成泡环境对于气溶胶浮选过程是有利的。     

基于降低悬浮颗粒Zeta电位的铜精矿沉降过程研究

以内蒙古乌山铜钼矿铜精矿矿浆为例, 研究了加入絮凝剂/凝聚剂后矿浆的沉降过程, 以及絮凝剂/凝聚剂种类与矿浆的Zeta电位的关系。实验研究发现, 无机凝聚剂WA能使矿浆Zeta电位改变符号, 在不同药剂用量下, 由原来的-15.69 mV变为+2.39 mV; 有机高分子絮凝剂WB作用下的矿浆电位始终为负值, 但存在电位绝对值先降低再升高的趋势, WA和WB均能起到强化铜精矿沉降的作用。按照最佳用量下矿浆电位接近于零的原则, WA的最佳用量为850 g/t, WB的最佳用量为2.5 g/t。通过pH值条件试验, 认为WA的最佳使用范围为pH=5～9, WB的最佳使用范围为pH=9～11。并从分子结构和质子迁移理论的角度进行了解释。     

某铜铅锌硫化矿浮选废水特性研究

研究某铜铅锌硫化矿的浮选废水,通过将其多次回用到浮选流程中,得到各种废水指标的变化规律,包括悬浮物含量、COD值及重金属离子的浓度,并从废水对浮选过程及产品指标影响规律的角度对废水作出评价,以铜精矿中的铅和锌的含量作为评判标准,从而为浮选废水的处理和回用提供了依据。     

金川镍沉降渣的工艺矿物学

采用化学分析、X射线衍射（XRD）、光学显微镜、扫描电子显微镜（SEM）和能谱（EDS）等方法,研究了金川镍沉降渣的矿物组成、结构、嵌布特征、主要有价成分Fe、Ni、Cu、Co的分布等工艺矿物学性质.结果表明,金川镍沉降渣主要由铁镁橄榄石和玻璃质组成,并含少量的铜镍铁硫化物、辉铜矿、磁铁矿等;沉降渣的结构单一,微细粒的铜镍铁硫化物呈星散状无规律分散在硅酸盐基质中;铁主要存在于铁镁橄榄石内,镍和铜主要赋存在铜镍铁硫化物中,钴没有独立矿物存在,主要以类质同象形式赋存在其他矿物中.镍渣中有价成分的回收可考虑用深度还原法或湿法冶金工艺.      

镍沉降渣深度还原过程中的相变特征

通过化学成分、光学显微镜、X射线衍射、扫描电镜能谱分析等测试手段,分析了镍沉降渣矿物成分和嵌布特点和沉降渣深度还原过程中物相的转变特征,结果表明,渣的物相由铁镁橄榄石和玻璃质组成.渣中主要有用成分铜镍铁硫化物嵌布粒度微细,分布无规律,回收困难.经深度还原,沉降渣逐渐转变为镁黄长石、含镍金属铁、辉石、钙霞石、钠闪石、石英等新的矿物成分,加热至1300℃,还原产物物相组成稳定,镁黄长石和含镍金属铁相对含量最高.还原时间也是影响还原效果重要因素,含镍金属铁相对含量随还原时间的增加而增长,120 min时相对含量最高.热力学分析表明,镍沉降渣深度还原过程中主要发生的反应为铁镁橄榄石与氧化钙作用生成镁黄长石和FeO,FeO被C和CO还原为金属铁.金属硫化物与CaO和C通过氧化还原作用,生成的金属铜和镍溶于金属铁中,产生的CaS与硅酸盐一起析出.