钙离子对萤石和方解石浮选行为的影响及其 调控方法研究

盐类矿物在浮选的过程中会溶解出不同的离子,这些离子通常会影响矿物的浮选。而在碳酸盐萤石 的浮选中,钙离子是其常见的影响离子。通过单矿物浮选试验,考察了在 pH=9 的条件下,钙离子对萤石和方解石 浮选行为的影响,并利用络合剂 EDTA 对浮选矿浆中的 Ca²⁺进行调控。研究结果表明：当 NaOL 作捕收剂,TA 作抑 制剂时,方解石能够较好地被抑制,而萤石的浮选基本不受影响,两者可浮性差异较大;当 Ca²⁺加入时,萤石和方解 石均被强烈抑制,进而影响两者的浮选分离。加入络合剂 EDTA 进行调控后,钙离子对萤石浮选的影响被有效地 消除,提高了萤石的回收率。Zeta 电位测试分析表明,Ca²⁺会与矿浆中油酸根离子反应,消耗矿浆中的捕收剂,从而 使萤石不能上浮,而 EDTA 能有效络合矿浆中的 Ca²⁺,使得萤石能够重新上浮;Ca²⁺的存在基本不影响药剂在方解石 表面的吸附。     

稀土矿浮选中Ce3+离子活化方解石去活机理研究

通过单矿物浮选试验、红外光谱分析和Zeta电位测试等方法,研究稀土矿浮选中络合剂EDTA对Ce³⁺离子活化方解石的去活作用机理。试验研究结果表明,在低浓度条件下,EDTA对Ce³⁺离子活化方解石的浮选具有明显的抑制作用。机理分析结果表明,EDTA与方解石表面的Ce³⁺离子生成了一种稳定的络合物,可降低方解石表面的Zeta电位,从而去除Ce³⁺离子对方解石的活化作用。     

白钨矿常温浮选基础研究

以白钨矿、萤石和方解石单矿物为研究对象,通过单矿物可浮性试验、动电位测定、吸附量测定以及溶液化学分析,对白钨矿的常温浮选行为及机理进行了系统研究。浮选试验结果表明,用CaO+Na₂CO₃（以1∶3的质量比添加）调节矿浆pH=11.0、硅酸钠为抑制剂、733氧化石蜡皂为捕收剂,可以实现常温下白钨矿与萤石和方解石的有效分离。用CaO+Na₂CO₃调浆后,萤石和方解石表面的Ca²⁺浓度大于白钨矿表面的Ca²⁺浓度,加入硅酸钠后,萤石、方解石表面动电位显著负移,而白钨矿表面电位变化不明显。吸附量测定及溶液化学计算表明：硅酸钠在3种矿物表面的吸附量由大到小为萤石＞方解石＞白钨矿,即3种矿物表面生成硅酸钙的难易程度由强到弱依次为萤石>方解石>白钨矿。     

稀土矿浮选中Ce3+对含钙脉石活化作用机理研究

通过单矿物浮选试验、红外光谱分析和Zeta电位测试等方法,研究了以辛基异羟肟酸为捕收剂浮选稀土时矿浆中Ce³⁺对含钙脉石矿物萤石及方解石的活化作用机理。浮选结果表明,当辛基异羟肟酸浓度为2.0×10^-4 mol/L、矿浆中Ce³⁺浓度小于1×10^-4 mol/L时,pH值在 6~10之间时,Ce³⁺对含钙矿物萤石及方解石有活化作用。机理分析结果表明,Ce³⁺吸附在含钙矿物萤石及方解石表面形成了活性位点,可与羟肟酸根离子产生络合吸附,生成稳定的五元环络合物,增大了羟肟酸在矿物表面的吸附能力,从而活化矿物。     

Ca2+对菱镁矿浮选行为的影响

为了尽可能消除难免离子Ca²⁺对菱镁矿浮选的影响，通过纯矿物浮选实验、Ca²⁺浮选溶液化学计算和红外光谱分析等方法，考察了油酸钠浮选体系下Ca²⁺对菱镁矿浮选行为的影响并分析其机理。研究表明：①在油酸钠浮选体系下，在矿浆7≤pH≤12情况下，Ca²⁺对菱镁矿浮选具有较强的抑制作用，且Ca²⁺浓度升高对菱镁矿浮选的抑制作用增强。②矿浆中的Ca²⁺是抑制菱镁矿浮选的主要组分。③在pH=10的碱性条件下，菱镁矿表面存在亲水的-OH吸收峰，证实Ca²⁺与菱镁矿发生了吸附作用。     

Ca2+对菱镁矿浮选行为的影响

为了尽可能消除难免离子Ca²⁺对菱镁矿浮选的影响，通过纯矿物浮选实验、Ca²⁺浮选溶液化学计算和红外光谱分析等方法，考察了油酸钠浮选体系下Ca²⁺对菱镁矿浮选行为的影响并分析其机理。研究表明：①在油酸钠浮选体系下，在矿浆7≤pH≤12情况下，Ca²⁺对菱镁矿浮选具有较强的抑制作用，且Ca²⁺浓度升高对菱镁矿浮选的抑制作用增强。②矿浆中的Ca²⁺是抑制菱镁矿浮选的主要组分。③在pH=10的碱性条件下，菱镁矿表面存在亲水的-OH吸收峰，证实Ca²⁺与菱镁矿发生了吸附作用。     

矿物溶解对萤石、方解石浮选行为的影响

萤石和方解石在矿浆中会溶解出不同的离子,这些离子对盐类矿物的浮选有着重要的影响。通过浮选试验,考察在pH值为9时,矿物溶解澄清液对萤石和方解石浮选行为的影响。结果表明:油酸钠用量较低时,萤石在方解石溶解澄清液中的浮选被明显抑制,继续增大油酸钠用量,萤石可重新上浮,而方解石在去离子水和萤石溶解澄清液环境下的浮选行为差异不大。Visual MINTEQ软件模拟结果表明:萤石在方解石溶解澄清液中浮选被抑制的主要原因是Ca~(2+)消耗了矿浆中的油酸根离子。     

新型有机抑制剂对萤石和方解石浮选分离的影响及作用机理

萤石与方解石具有类似的表面性质,即相同的活性钙质点,导致2种矿物在浮选过程中的分离十分困难。首次提出采用环保型水溶性膦酸盐乙二胺四亚甲基膦酸钠(EDTMPS)作抑制剂强化萤石与方解石的浮选分离,并开展了相关的浮选试验。研究结果表明,在矿浆pH值为7～9的条件下,EDTMPS可有效抑制方解石的上浮,而对萤石的浮选行为影响较小,人工混合矿浮选试验验证了采用EDTMPS作为抑制剂可实现方解石与萤石的分离。对EDTMPS抑制剂实现方解石与萤石分离的机理进行了研究分析,发现EDTMPS分子结构中的膦酸根离子与方解石表面的钙离子发生化学吸附,阻碍了油酸根离子的进一步吸附,相比较而言,EDTMPS在萤石表面的吸附极小,对其可浮性的影响很小。EDTMPS抑制剂可选择性抑制方解石,在方解石与萤石的浮选分离中具有广泛的应用前景。     

回水中无机离子对硅钙质磷矿石正反浮选的影响

以贵州某硅钙质胶磷矿为研究对象,通过往矿浆中添加不同浓度的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-、PO₄^3-、F^-等影响离子,考察了无机离子对磷矿正反浮选的影响,结果表明: Ca²⁺和Mg²⁺会沉淀捕收剂,使精矿P₂O₅品位和回收率大幅度降低; 碱性条件下PO₄^3-会抑制磷矿正浮选; 酸性条件下SO₄^2-易与Ca²⁺反应生成硫酸钙沉淀附着在磷矿表面,影响磷矿反浮选; F^-对磷矿正反浮选影响较小。研究成果可为磷矿正反浮选废水的处理回用提供指导。     

钙镁离子对长石和绿帘石浮选的影响及其作用机理

通过小型浮选试验、动电位测试、吸附试验、溶液化学计算和红外光谱分析等手段研究了油酸钠体系下Ca²⁺和Mg²⁺对长石和绿帘石浮选的影响。结果表明, 纯净的长石和绿帘石矿物几乎不浮, 加入Ca²⁺、Mg²⁺后, 矿物可浮性得到改善;钙镁离子主要以Ca²⁺、CaOH⁺、CaCO₃(s)和Mg²⁺、MgOH⁺、MgCO₃(s)形式吸附在矿物表面;油酸钠和钙镁离子在长石和绿帘石矿物表面存在静电吸附, 且钙镁离子可以促进油酸钠在矿物表面的吸附。     

三种常见捕收剂体系中Ce3+对萤石和方解石浮选行为的影响

白云鄂博矿中存在稀土矿物,在浮选回收萤石时,Ce³⁺便成为了难免金属离子。通过浮选试验、溶液化学分析以及X射线光电子能谱(XPS)分析研究了在油酸钠、十二烷基磺酸钠、苯甲羟肟酸3种常见捕收剂体系下,Ce³⁺对于萤石和方解石浮选行为的影响。研究表明萤石和方解石表面对Ce³⁺的吸附不同。在酸性和中性环境中,Ce³⁺以Ce F₃·0.5H₂O₍(s))的形式存在于萤石表面,增加了Ce活性位点,有助于萤石的浮选;Ce³⁺以Ce₂(CO₃)₃·8H₂O₍(s))的形式存在于方解石表面,由于结晶水和空间位阻效应的影响会使方解石浮选受到抑制。强碱性环境,Ce³⁺大多以Ce(OH)₍3 (s))的形式存在,会增加萤石和方解石表面亲水性,起到抑制作用。由3种不同的捕收剂体系比较可...     

烷基硫酸盐捕收剂对菱镁矿和白云石的浮选性能研究

白云石是低品质菱镁矿中主要的含钙杂质，但是白云石与菱镁矿的晶体结构相似、组成相近，导致钙镁矿物浮选分离困难。开发新型高效脱钙捕收剂是提高白云石与菱镁矿分离效率的主要手段。基于此，探索性地将十二烷基硫酸钠(SDS)作为白云石的捕收剂进行钙镁分离，考察了矿浆pH值、SDS浓度以及可溶性离子Ca²⁺、Mg²⁺和Fe³⁺对菱镁矿与白云石浮选性能的影响，结果表明：在SDS浓度为20×10^-5mol/L、矿浆pH值为10时，白云石与菱镁矿有较好的浮选分离效果。Ca²⁺和Mg²⁺对菱镁矿与白云石均有抑制作用，对两种矿的浮选性差异影响较小。Fe³⁺对白云石的抑制作用较小，对菱镁矿的抑制作用较大，有利于两种矿的浮选分离。FTIR与Zeta电位结果表明，SDS在白云石表面的吸附量远远大于在菱镁矿表面的吸附量，且Fe³⁺可以促进SDS在白云石表面的吸附，抑制SDS在菱镁矿表面的吸附，从而增大白云石与菱镁矿间的可浮性差异。     

钙离子对胶磷矿和白云石可浮性的影响研究

以白云石-胶磷矿体系为研究对象, 在无机阴离子存在的条件下, 研究了钙离子对胶磷矿和白云石浮选行为的影响。试验结果表明: F^-存在的条件下, Ca²⁺对两种矿物的可浮性影响并不大; 而CO₃^2-存在的条件下, 在强碱性环境中, Ca²⁺的加入使两种矿物的可浮性趋于一致。同时, 在Ca²⁺体系中, 当pH≈7时, SO₄^2-对胶磷矿的抑制效果较好; 在pH=5~7时, PO₄^3-对两种矿物有明显的选择性抑制作用。F^-和CO₃^2-混合体系中, Ca²⁺对两种矿物的浮选均有一定的活化作用, Ca²⁺对胶磷矿的活化作用要优于白云石。     

溶解离子对白云石和氟磷灰石浮选及表面性质的影响研究

采用纯矿物浮选、Zeta电位和接触角测试等方法研究了溶解离子Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-、PO₄^3-对白云石和氟磷灰石浮选及表面性质的影响。结果表明，溶解离子会明显改变白云石和氟磷灰石的可浮性、表面电性和表面润湿性。Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-、PO₄^3-会降低白云石和氟磷灰石的接触角，导致其疏水性减弱，使其上浮率降低。Ca²⁺、Mg²⁺会使白云石和氟磷灰石表面Zeta电位升高，SO₄^2-、PO₄^3-会降低矿物Zeta电位。研究可为下一步有针对性地去除磷矿浮选中有害离子提供参考。     

金属离子对十二烷基磺酸钠浮选蓝晶石的影响

通过单矿物浮选试验,考察了Na+、K+、Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺这6种金属离子在酸性条件下对十二烷基磺酸钠（SDS）浮选蓝晶石的影响,结果表明：一价离子Na+、K+对蓝晶石的浮选基本没有影响;二价离子Ca2+、Mg2+对蓝晶石的浮选有抑制作用,且Ca2+的抑制能力更强;三价离子Fe³⁺、Al³⁺对蓝晶石的浮选有活化作用,且Al3+的活化能力更强。以Ca²⁺和Fe³⁺分别为二价离子和三价离子的代表,通过溶液化学分析了它们的抑制机理和活化机理,结果表明：钙离子在酸性介质中的主要水解组分为Ca²⁺,Ca²⁺易与SDS中的磺酸基形成难溶物,从而使SDS被消耗大量而产生抑制作用;铁离子在酸性条件下对蓝晶石起活化作用的有效水解组分因pH值不同而变化,pH<2.5时FeOH²⁺和Fe(OH)₂⁺是起活化作用的有效水解组分,pH≥2.5时Fe(OH)_3(s)是起活化作用的有效水解组分。     

Ca2+浓度对纳米粒子捕收剂在矿物表面吸附行为的影响

为实现难浮煤泥的高效回收利用，亟需研发新型高效的浮选药剂。一种新型的纳米粒子浮选捕收剂在矿物加工领域得到了广泛的关注。通过制备阳离子型聚苯乙烯(PS)纳米粒子作为煤泥浮选捕收剂，利用耗散型石英微晶天平(Quartz Crystal Microbalance with Dissipation, QCM-D)技术探究了Ca²⁺对纳米粒子捕收剂在不同矿物表面吸附行为的影响。研究结果表明，疏水性的PS纳米粒子在不同的环境中均会在无定形碳和SiO₂芯片表面产生不可逆吸附，并且吸附量均随Ca²⁺浓度的增加而逐渐减小，吸附过程更加符合准一级动力学模型。因此，PS纳米粒子可以作为煤泥浮选捕收剂，但Ca²⁺增加会抑制其吸附。研究结果为PS纳米粒子在煤泥浮选的应用提供了一定的理论参考。     

金属离子对微细粒锂辉石与长石浮选矿浆流变性的影响

微细粒锂辉石浮选回收难度大,金属离子可在锂辉石矿物表面生成羟基络合物及氢氧化物沉淀,从而改变微细粒锂辉石矿物表面动电位、矿物颗粒分布状态和矿物颗粒尺寸等性质,使矿浆流变特性发生改变。为充分了解金属离子对微细粒锂辉石和长石矿浆流变特征及其浮选行为的影响,开展了流变特性测试、浮选试验、表面动电位测试、EDLVO理论计算和矿浆流体形态观测等试验研究。结果表明:Mn²⁺、Ca²⁺和Fe³⁺均能改变微细粒锂辉石和长石矿浆的表观黏度和屈服应力等流变特性,Mn²⁺在增大微细粒锂辉石矿浆表观黏度和屈服应力的同时也能提升其浮选回收效果,而Mn²⁺在碱性条件下能抑制微细粒长石的浮选回收,从而扩大微细粒锂辉石和长石的可浮性差异;在Mn²⁺的活化作用下,微细粒锂辉石和长石颗粒间作用力以疏水作用吸引力为主导,矿物颗粒间的聚集效应加剧,使得矿浆悬浮液中网络状空间结构的强度进一步增强,改善了微细粒锂辉石浮选回收效果,为微细粒锂辉石矿浆流变性的定向调控及其浮选分离回收提供新的思路。     

没食子酸对方解石的抑制作用及作用机理

为了给解决非硫化矿石浮选体系中方解石的抑制难题提供借鉴,通过单矿物浮选试验、捕收剂吸附量测定和红外光谱检测,系统研究了油酸钠浮选体系中没食子酸对方解石的抑制作用及作用机理。结果表明：在矿浆pH为9~11、油酸钠用量为1.0×10^-4 mol/L条件下,添加5×10^-5 mol/L没食子酸可将方解石完全抑制。没食子酸之所以对方解石有良好的抑制作用,是因为其分子中的两个羟基能与方解石表面的Ca2+离子形成螯合物,该螯合物可阻止油酸钠在方解石表面的吸附,并在方解石表面形成亲水膜。     

CMC浮选分离萤石与方解石作用机理研究

为了更有效地浮选分离萤石和方解石,通过浮选试验、接触角、Zeta电位、吸附量及微量热分析,研究了羧甲基纤维素（CMC）在萤石、方解石浮选分离中的作用,揭示了CMC对萤石、方解石选择性抑制机理。结果表明：CMC用量为20 mg/L时能够高效抑制方解石,当pH=8时,可最大化实现两者浮选分离。由于CMC优势组分—RCOO—大量吸附于方解石表面,使得方解石表面只能吸附较少油酸根离子,同时造成方解石Zeta电位显著负移,使其亲水增强,这与接触角测试结果一致。吸附模型表明,方解石表面Ca²⁺活性位点大量减少,难以继续吸附油酸根离子,是其被抑制的主要原因,且体系反应级数n=1。     

锂辉石矿的选矿工艺现状与发展趋势

锂辉石矿最常见的选矿方法是浮选法,指出了该方法存在的主要问题包括传统型捕收剂或选择性不佳,或对温度敏感;“难免离子”(Ca²⁺、Fe³⁺、Mg²⁺等)污染矿物表面,使得有用矿物和脉石矿物的可浮性差异变小;调整剂选择性较差,常用抑制剂在抑制脉石矿物的同时对锂辉石也有一定程度的抑制作用。锂辉石浮选药剂技术进展主要体现在锂辉石浮选捕收剂和脉石矿物调整剂方面,捕收剂研究的主要方向是寻找捕收能力强、选择性好、且高效易降解的捕收剂;小分子有机抑制剂所带极性基团的水化性越强、数量越多,其抑制效果越好。浮选新技术研究进展主要体现在自动化程度高、运行稳定、处理能力大的浮选柱的应用和电化学技术推动浮选药剂创新方面。最后介绍了锂辉石矿的其他选矿工艺还包括重介质选矿法、磁选法和联合选矿法。