新型含硫杂环抑制剂在钼铅分离中的应用及其量子化学分析

传统钼铅分离过程中使用磷诺克斯作为抑制剂,存在毒性大、污染严重等问题.为了降低金堆城钼精矿中铅的含量,对比了毒性较弱的巯基丙醇、L-半胱氨酸、1,3-氧硫杂戊环-羧酸、硫普罗宁的铅抑制效果,并对抑制剂用量进行了考察,经过比较选取1,3-氧硫杂戊环-羧酸作为金堆城钼铅混合精矿的抑制剂.经过条件试验,最终确定在再磨细度-3...     

方铅矿新型抑制剂BK508C及其作用机理研究

针对钼铅分离过程使用磷诺克斯抑铅浮钼存在毒性大、污染严重等问题,开展了新型环保型抑制剂BK508C替代磷诺克斯试验研究。采用单矿物浮选试验和人工混矿浮选试验的方法研究了BK508C对辉钼矿与方铅矿浮选行为的影响,并通过分子模拟、接触角测试、吸附量测定和红外光谱分析等方法研究其作用机理。单矿物浮选试验采用12.5mg/L用量的BK508C可使方铅矿的回收率降至10.82%,人工混矿分离试验分离系数达到6.32,分离效果高于磷诺克斯,说明BK508C可以替代磷诺克斯试剂实现钼铅分离。机理研究表明,BK508C与Pb_²⁺以1:1配位方式形成络合物,化学吸附在方铅矿表面,在辉钼矿表面吸附较弱,可以实现选择性抑铅浮钼。     

阳离子型絮凝剂片段在高岭石表面的吸附机理研究[1]

采用密度泛函理论(DFT)研究了3种不同结构的阳离子聚丙烯酰胺片段（EA,EMA,EAA）在高岭石表面的吸附机理。通过Mulliken布局分析、电子密度差以及吸附原子态密度对吸附体系的成键性质和相互作用类型进行了分析。结果表明,三种阳离子聚丙烯酰胺片段在高岭石（00-1）Si-O端面吸附能均要大于其在高岭石（001）Al-O端面的吸附能,主要吸附在高岭石（00-1）Si-O端面,三种阳离子聚丙烯酰胺片段在高岭石表面的能大小顺序为EA＞EAA＞EMA,经过Mulliken电荷和态密度分析,三种阳离子聚丙烯酰胺片段在高岭石（00-1）Si-O端面吸附主要为氢键。     

羟肟酸酰氯法工艺探索及其对氧化铅矿捕收性能

羟肟酸由于其具有用量少、选择性强、捕收力强、浮选速度快等特点被广泛应用于氧化矿浮选过程中，是一种重要的浮选捕收剂。针对传统酯-羟胺法生产羟肟酸过程中存在三废高，产品纯度低的问题，对羟肟酸的酰氯-羟胺生产工艺进行了探索。试验结果表明，在反应温度15℃，盐酸羟胺、氢氧化钠与苯甲酰氯的摩尔比为1.2:2.6:1，苯甲羟肟酸浓度为20%，反应时间为6h的条件下，产品纯度可达93.58%。该合成方法明显改善了产品质量，减少了三废的排放。通过氧化铅矿浮选试验对产品性能进行了考察，浮选试验表明，在苯甲羟肟酸用量相同的条件下，酰氯-羟胺法生产的苯甲羟肟酸与市售苯甲羟肟酸产品浮选效果相似。     

氯化焙烧综合回收硫精矿中有价金属研究

银山硫精矿含金1.40 g/t，银21.0 g/t，铜0.17%，硫47.08%，铁41.21%，具有较高的经济价值，仅作为硫精矿制酸将造成资源浪费。针对该硫精矿进行了“氧化焙烧-焙砂制粒-氯化焙烧”的工艺条件试验。扩大试验各金属挥发率为金96.72%，银90.91%，铜52.48%，熟球含铁60.72%，抗压强度2.105 kN，达到三级品要求，实现了硫精矿中有价金属的综合回收。由于扩大试验焙烧设备及操作方面的原因，铜的挥发率远低于小型试验，在实际生产中须予以重视。机理分析表明，焙烧时需要采取必要措施抑制氯化钙在低温度下的分解，提高氯化钙的利用率。     

锡石表面电子结构及铅活化机理第一性原理研究

用密度泛函理论对锡石表面晶体结构及铅离子活化对苯甲羟肟酸和水杨羟肟酸在锡石表面的吸附过程的影响进行了研究。利用态密度及前线轨道理论分析了铅吸附后锡石（100）表面电子结构的变化。结果表明:铅离子吸附在锡石（100）后会降低表面氧原子的反应活性,增加表面的反应位点。根据前线轨道理论,从能量角度比较了苯甲羟肟酸和水杨羟肟酸与锡石（100）表面的相互作用能,揭示了羟肟酸浮选锡石的本质。      

铜钼分离抑制剂分子生命周期评价

针对选矿药剂对环境影响较大的问题,首次利用生命周期评价技术,建立了铜钼分离抑制剂NaHS与BK511生命周期排放评价模型,并对比二者的生命周期排放评价指标。研究表明:BK511产品毒性低,用量少,采用一锅法制备技术,生产和制备过程不产生三废,使用过程有害物质排放少,说明与NaHS比较,BK511生命周期排放综合外部成本降低,对环境影响小。从产品抑制性能及降低生命周期排放角度两个方面证明,BK511是清洁、高效的铜钼分离抑制剂,是NaHS优良的替代物。     

陕西某难选钼矿石选矿试验

陕西某难选钼矿石钼品位为0.099%,钼主要以辉钼矿形式存在。矿石辉钼矿嵌布粒度细,且与滑石等易浮层状硅酸盐矿物嵌布密切。为给该矿石开发利用提供依据,进行了三阶段磨矿-阶段浮选试验研究。结果表明：在一段磨矿细度为-0.074mm占70%、二段磨矿细度为-0.038 mm占84%、三段磨矿细度为-0.038 mm占95%条件下,以水玻璃+石灰+BK510为抑制剂、煤油+柴油为捕收剂、BK340为辅助捕收剂、2号油为起泡剂,进行浮选,获得了钼品位为47.56%、回收率为86.78%的钼精矿。试验结果可以为该矿石开发利用提供技术依据。     

片段组装技术研发铜钼分离高效抑制剂

铜钼分离药剂是实现铜钼分离的核心,常用的铜钼分离抑制剂主要有硫化钠、硫氢化钠、诺克斯试剂、巯基乙酸钠及氰化物等,存在用量大、成本高、环境污染严重、适用性差等问题。针对这一问题,利用基于片段的分子组装技术,采用筛选确定先导化合物、先导化合物片段拆分再组装调控的方法,结合计算机辅助分子技术研发高效抑制剂BK511。MS软件计算该药剂与黄铜矿的相互作用能显著大于硫化钠、巯基乙酸钠等,且与辉钼矿的相互作用能大于零,实现选择性高效抑铜浮钼。铜钼矿山工业应用表明,BK511对铜抑制能力强,用量少,可以替代硫氢化钠（硫化钠）,药剂用量为硫氢化钠用量的10%~20%,可大幅降低药剂成本,并显著改善车间操作环境,工业应用中可以大幅度降低选矿厂尾水中的硫化物含量。      

阳离子促进高岭石表面絮凝过程研究

在传统尾矿处理过程中存在微细粒矿物难以沉降的问题,因此本文以高岭石为例,研究了在使用聚丙烯酰胺作为絮凝剂的条件下,加入丁胺、十二胺、十四胺、十六胺以及十八胺等阳离子对高岭石悬浮液沉降过程的影响,通过第一性原理计算发现,阳离子在高岭石表面的吸附主要是以离子性的氢键为主,随着碳链的增长,其键级略有增长,其吸附能也不断增加,说明阳离子在矿物表面的吸附能力随着碳链增长而逐渐增强。通过试验研究发现当碳原子数小于14时,阳离子对高岭石悬浮液絮凝促进效果随着阳离子碳原子数的增加而增强,当碳原子数大于14时,阳离子对高岭石悬浮液絮凝促进效果随着阳离子碳原子数的增加而减弱,这主要是由于其碳链过长,在悬浮液中分散性不好所导致。