基于高速动态的颗粒气泡脱附过程动力学研究

通过颗粒气泡脱附高速动态测试系统，研究了颗粒气泡脱附过程动力学。运用Image-Pro Plus图像处理软件测量颗粒气泡间接触角、三相润湿周边，计算颗粒气泡间毛细黏附力随颗粒运动时间的变化。结果表明：颗粒从气泡表面脱附主要分为气泡拉伸变形接触角增大和气泡滑动三相润湿周边减小两个阶段。气泡拉伸阶段，三相润湿周边固定在颗粒表面，接触角由平衡接触角增大到前进接触角；气泡滑动阶段，接触角保持不变，三相润湿周边滑动减小。毛细黏附力在气泡脱附过程中随接触角增大而增大，随三相润湿周边滑动而减小，当外力超过颗粒气泡间临界黏附力时，颗粒从气泡表面脱附。     

基于微气泡残留的疏水性颗粒—气泡脱附新机制研究

脱附是导致粗颗粒浮选回收率低的重要原因。为了探究疏水性颗粒-气泡间脱附行为机理,利用自 制的浮选颗粒-气泡脱附测试系统对不同疏水性颗粒的脱附过程进行观测,借助 Image-Pro Plus 图像处理软件对颗 粒-气泡间接触角、三相润湿周边变化进行测量。结果表明：颗粒脱附过程中接触角并非保持不变,而是存在明显 的接触角滞后,接触角为 67.0°、83.9°和 98.7°的 3 种疏水性颗粒在达到前进接触角 106.7°、119.3°和 128.3°后三相润 湿周边开始滑动收缩。区别于传统三相润湿周边滑动脱附机制,发现在三相润湿周边滑动阶段为了保证颗粒前进 接触角不变,不可避免地会在颗粒表面形成反向毛细颈部,且反向毛细颈部处曲率随着三相润湿周边的收缩而快 速增加,并最终在拉普拉斯压力作用下发生断裂脱附,在颗粒表面留下微气泡。同时由于三相润湿周边滑移速度 随着颗粒疏水性的增加而降低,因此反向毛细颈部处曲率增加速率随颗粒疏水性的增加而增加,导致最终颗粒表 面残留微气泡大小也随颗粒疏水性的增加而增加。     

铜镍硫化矿浮选精矿降镁研究进展

我国铜镍矿石资源主要为富含MgO硅酸盐脉石矿物的低品位硫化矿。浮选是实现铜、镍金属富集的主要途径,然而浮选精矿普遍存在MgO含量过高的问题。闪速熔炼要求MgO含量必须低于6.5%,精矿中高含量的MgO会导致冶炼炉温升高、炉渣粘度增大、炉子结瘤、渣相分离困难,导致回收率降低和冶炼成本增加。对此,国内外科研人员做了大量研究,但是普遍存在降低镁含量的同时铜镍损失率过大的问题,降低铜镍硫化矿精矿中镁含量一直是选矿的技术难题。本文就国内外铜镍硫化矿浮选精矿降镁研究进展进行了总结概述,分析了降镁机理并提出了发展趋势。     

氧化锌矿浮选体系矿物溶解离子和矿泥影响的研究进展

锌矿是我国重要的战略性矿产资源,氧化锌矿是主要的锌矿石之一。浮选法是处理氧化锌矿石的重要手段,然而氧化锌矿石中含有大量可溶性矿物和黏土矿泥,矿物溶解离子和矿泥的不利影响严重制约了氧化锌矿浮选效率。总结了国内外对氧化锌矿浮选体系矿物溶解离子和矿泥影响的研究进展,详细介绍了矿物溶解离子和矿泥的种类、影响规律以及消除不利影响的方法,并探讨了矿物溶解离子和矿泥影响研究的未来发展趋势。高效浮选技术开发和微观作用机理研究将是氧化锌浮选体系矿物溶解离子和矿泥影响研究的发展方向。      

粗粒辉钼矿工艺矿物学及流态化浮选抛废研究

粗粒预选抛废是实现选厂节能降耗的重要技术手段，借助流态化浮选技术对河南某选厂低品位辉钼矿(粒级-1 mm,Mo品位0.076%)进行选前抛废探索。通过工艺矿物学对辉钼矿嵌布和解离特征进行了全面分析，研究了操作因素对流态化浮选的影响规律，并在不同捕收剂用量下比较了其与机械式浮选的抛废效果差异。工艺矿物学结果表明，试验所用矿石中主要有价矿物辉钼矿为中粒-细粒不均匀嵌布，粗粒级矿石中辉钼矿解离度较低。流态化浮选结果表明，操作因素对于尾矿品位和抛尾率均可能产生影响，最优条件下流态化浮选尾矿品位为0.011%～0.015%，抛尾率为40%～55%，抛废效果远优于机械式浮选，其原因是流态化浮选构建了低紊流环境，提升了浮选粒度上限。     

粗颗粒浮选过程强化研究进展及展望

粗颗粒浮选不仅能够有效拓宽浮选粒度上限、减少碎磨能耗,而且对建设绿色矿山和提高资源利用率具有重要意义。目前,针对粗颗粒浮选过程强化,国内外学者做了大量相关研究并取得了显著成果。从粗颗粒的难浮机理出发,重点综述了当前粗颗粒浮选过程强化技术新进展,并分析了不同分选技术的作用机理、优势与不足,以期为粗颗粒浮选实践提供理论指导与技术借鉴。浮选矿浆的高紊流环境是造成粗颗粒难浮的根本原因,基于此,为了降低粗颗粒紊流效应,更多研究聚焦于高效粗颗粒浮选装备开发,如矿冶科技集团有限公司研制的CLF粗粒浮选机和美国Eriez公司设计的流态化浮选设备——水力浮选机。最后提出了未来粗颗粒浮选技术的新发展方向,主要包括低紊流高相含率的浮选环境下浓相流态化浮选机理、大型流态化浮选智能装备开发以及由此带来的新型浮选工艺开发设计。     

Pd纳米颗粒协同氧空位增强TiO2光催化CO2还原性能

针对TiO₂表面活性位点不足、反应动力学缓慢、CO₂还原产物中碳氢化合物的产率低以及选择性差等问题,研究通过Pd催化氧还原法在缺氧环境中构筑了具有表面氧空位的一维单晶TiO₂纳米带阵列(Pd-Ov-TNB)。通过形貌结构、载流子行为及光催化性能分析,探究了表面氧空位和Pd的氢溢流效应对光生载流子分离传输及还原产物选择性的影响。结果表明,Pd-Ov-TNB的CO₂还原活性强,产物中CH₄、C₂H₆和C₂H₄的产率分别为40.8、32.09和3.09μmol·g^-1·h^-1,碳氢化合物的选择性高达84.52%,在C-C偶联方面展现出巨大的潜力。其一维单晶纳米带结构提高了材料的活性比表面积和结晶度,为CO₂还原反应提供了更多的活性位点,并加速载流子的分离传输。同时,氧空位增强了光生电荷的表面积累,为CO₂还原提...     

湍流场中浮选颗粒-气泡脱附行为的尺寸效应研究

湍流诱发浮选颗粒-气泡脱附已达成广泛共识,但湍流场中颗粒的脱附行为机制仍未明晰。传统离心脱附理论认为当颗粒所受离心力大于毛细力时颗粒从气泡表面脱附,忽略了颗粒重力对浮选颗粒-气泡间稳定性的影响,且未考虑不同尺寸颗粒间的脱附行为差异。采用自制的微流体通道湍流槽探索了湍流涡中不同尺寸颗粒的脱附行为,运用Image-Pro Plus图像处理软件对颗粒脱附过程的动力学参数进行测量分析。结果表明,粗颗粒(2.0 mm)质量大,颗粒在气絮体升浮阶段发生直接脱附;而中颗粒(1.0 mm)和细颗粒(0.5 mm)质量小,气泡会带动颗粒由湍流槽底部向湍流涡中心旋转迁移,同时颗粒在气泡表面高速旋转发生离心脱附。此外,颗粒稳定性分析表明传统邦德(B_O^*)模型并不能对湍流场中的颗粒-气泡气絮体稳定性进行准确判断,颗粒易受湍流涡加速或气泡振荡的影响,导致颗粒脱附时邦德数在1左右波动。