DTAC对不同粒级高岭石浮选行为的影响

通过浮选试验、Zeta电位测试、Materials Studio模拟研究了十二烷基三甲基氯化铵(DTAC)对不同粒级高岭石浮选行为影响及吸附机理.结果表明:高岭石浮选回收率随矿浆pH值升高反而下降,0.1~0.075mm粒级的高岭石在酸性pH值内回收率大于90%,而-0.045mm粒级高岭石的回收率小于10%.pH>4时,(001)面荷负电;pH<6时,(001)面荷正电。通过分子动力学模拟计算发现,(001)面比(001)面更易吸附DTAC分子,而端面(010)和(110)对DTAC分子的吸附能力比(001)小.     

阴离子淀粉对一水硬铝石和伊利石浮选行为的影响

通过浮选实验、动电位和吸附量测定,考察了阴离子淀粉在一水硬铝石和伊利石浮选分离中的效果与作用机理.单矿物浮选实验表明,在阳离子捕收剂(DTAC)体系中,阴离子型淀粉(LSDZ)在pH=4～11的范围内抑制了一水硬铝石的浮选.当pH=6,c(DTAC):3×10-4 mol/L时,随着阴离子淀粉LSDZ用量的提高,一水硬铝石被抑制;当c(LSDZ)＜40 mg/L时,活化伊利石的浮选,继续提高淀粉用量,则伊利石被抑制.结果表明:阴离子淀粉是反浮选分离一水硬铝石和伊利石的有效调整剂,LSDZ通过氢键与静电力作用吸附在铝硅矿物表面,阳离子捕收剂使矿物表面ζ-电位正移,阴离子淀粉使矿物表面ζ-电位负移,且阴离子淀粉的加入能促进捕收荆DTAC在矿物表面的吸附.     

十二烷基三甲氧基硅烷对十二胺浮选铝硅矿物的影响

通过单矿物浮选实验、动电位测定及红外光谱分析,研究了十二胺(DDA)和十二烷基三甲氧基硅烷(WD-10)2种浮选药剂对一水硬铝石和高岭石的浮选行为和作用机理.结果表明:在酸性条件下,十二胺单独使用时,高岭石的回收率略高于一水硬铝石,两种矿物的可浮性差异不大,不能有效实现高岭石与一水硬铝石的浮选分离;十二烷基三甲氧基硅烷单独使用时对高岭石和一水硬铝石均无捕收作用;与单用十二胺相比,DDA+WD-10的组合捕收剂对硅酸盐矿物浮选能力强,选择性好.在pH=4～5.5的范围及最佳药剂配比条件下,高岭石回收率在75%以上,而一水硬铝石回收率只有20%左右,能有效实现铝硅矿物的反浮选分离.     

油酸钠浮选高岭石的溶液化学机理研究

通过单矿物浮选实验、浮选溶液化学计算、Zeta电位测试和红外光谱分析研究了油酸钠对高岭石浮选行为的影响以及溶液化学作用机理,旨在为阴离子捕收剂高效浮选高岭石以及铝土矿正浮选提供理论指导.通过高岭石溶解组分的浓度对数图(lg c-pH)理论推算出高岭石零电点PZC=4.52,较Zeta电位所测值(PZC=3.9)偏高,与文献利用AFM所测的高岭石PZC=4～5一致.通过油酸钠溶液各组分的浓度对数图(lg c-pH)可知,形成最大浓度离子-分子缔合物的pH值为8.44,其与最佳浮选pH一致,此时高岭石表面Zeta电位负移也最显著,说明离子-分子缔合物的浮选活性最大.加入阴离子捕收剂油酸钠后高岭石表面Zeta电位整体向负移,说明油酸钠通过非静电力吸附在高岭石表面.结合红外光谱测试结果推断油酸钠与高岭石可能发生化学吸附.     

六偏磷酸钠在铝土矿浮选中的作用

通过浮选试验、吸附量测试、动电位测试,研究了六偏磷酸钠对一水硬铝石和高岭石2种矿物浮选行为的影响以及其作用机理。结果表明：六偏磷酸钠对这2种矿物均有抑制作用,当捕收剂量增大时,被六偏磷酸钠抑制的一水硬铝石的可浮性逐渐变好,而高岭石则变化不大。其主要原因在于六偏磷酸钠与捕收剂油酸钠在这2种矿物表面存在竞争吸附,而油酸钠在一水硬铝石表面的吸附能力强于在高岭石表面的吸附,使得在一定捕收剂用量下,六偏磷酸钠抑制高岭石的上浮而不抑制一水硬铝石。这为2种矿物浮选分离提供了依据;此外,六偏磷酸钠对矿物表面的动电位影响较大,增大了矿物之间的静电排斥力,有利于矿泥的分散,增强了浮选分离的选择性。     

季铵盐在高岭石表面吸附的分子模拟研究

为探究季铵盐类疏水改性药剂在高岭石表/界面吸附的微观结构及作用机理,对十八烷基三甲基氯化铵阳离子(OTAC+)在高岭石表面的吸附进行了分子模拟研究.密度泛函理论(DFT)结果表明:OTAC+能够通过其极性头基与表面形成C-H…,O弱氢键及强静电引力作用近似垂直地稳定吸附在高岭石不同层面;OTAC+在高岭石(001)面和...     

N,N-二乙基-N-十六烷基胺的合成及其对铝硅矿物浮选性能的影响

以十六胺、甲酸和乙醛为原料,合成了阳离子捕收剂N,N-二乙基-N-十六烷基胺(DEN16),通过单矿物和人工混合矿浮选实验以及红外光谱和Zeta电位测试,考察了其对一水硬铝石、高岭石和伊利石的浮选行为以及矿物与药剂的作用机理.浮选结果表明:在pH=5～5.5,DEN16用量为2×10-4mol/L时,高岭石、伊利石的回收率均高于82%,而一水硬铝石仅为60%;人工混合矿浮选精矿的铝硅比均高于20,说明在pH8时,以DEN16为捕收剂可以实现铝硅酸盐与一水硬铝石的分离.红外光谱和Zeta电位研究结果表明,DEN16与3种矿物的作用皆为静电吸附,且与高岭石和伊利石的作用强于一水硬铝石.     

N-十二烷基乙二胺在石英表面的吸附机理

采用单矿物浮选试验探讨了N-十二烷基乙二胺(ND)对石英的捕收性能,通过动电位测试、X-射线光电子能谱分析和表面自由能计算分析其在石英表面的吸附机理.结果表明,与十二胺相比,ND对石英具有更好的捕收能力,在捕收剂用量为41.7mg/L,pH=6.6时,石英回收率达到最大值98.10%.表面自由能计算结果表明,石英表面吸附ND后的表面自由能明显降低,疏水性增强;X射线光电子能谱分析和动电位测试结果表明,ND与石英表面主要发生了静电和氢键吸附.     

酸对捕收剂在胶磷矿和白云石表面吸附的影响

浮选过程中抑制剂会使矿物表面亲水,还可能与捕收剂存在竞争吸附. 硫酸和磷酸是钙（镁）质磷矿石反浮选工艺常用的抑制剂. 通过单矿物和人工混合矿浮选试验及吸附量测定,研究了胶磷矿 - 白云石反浮选体系中,抑制剂硫酸或磷酸浓度对捕收剂 GJBW 在矿物表面吸附量的影响. 结果表明,酸浓度对矿物上浮率影响较大,但对捕收剂在胶磷矿和白云石表面吸附量影响均较小,说明该体系中抑制剂和捕收剂在矿物表面不是竞争吸附而是共同吸附,综合决定表面亲/疏水性,进而影响其上浮率. 于是建立了两者在矿物表面共同吸附的双电层模型,其中不溶油酸分子（HOl）作为主要捕收剂组分在白云石 - 水界面起主导作用使表面疏水,而胶磷矿酸溶释放出的或磷酸电离出的 H ₂ PO ₄ ^- 做为主要抑制组分在胶磷矿 - 水界面起主导作用使表面亲水.     

硅线石浮选捕收剂选择的研究

本研究选用了油酸钠、M_(50) (石油磺酸钠)、烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠、烷基硫酸钠、氯代烷基吡啶及烷基盐酸铵作为硅线石的捕收剂,通过一系列对纯矿物和天然矿石的浮选试验,从中找出了较适合于硅线石的浮选捕收剂。并通过红外光谱、ζ-电位等手段对油酸钠与硅线石表面的作用机理进行了研究,发现其作用形式由浮选介质的 pH 值决定。     

MgSO4与表面活性剂复配对水合物生成的影响

在自然条件下,天然气水合物多存在于海洋环境中.因此,研究盐水条件下水合物的形成及其基本性质很有必要.研究了低浓度的MgSO4与十二烷基硫酸钠(SDS)、烷基糖苷(APG)、十二烷基三甲基氯化铵(DTAC)等不同表面活性剂复配对水合物生成的影响.在275.15 K、6 MPa的环境下,考察了水合物形成过程中压力和温度随时...     

正十二硫醇与煤油协同强化细粒辉钼矿浮选机理研究

为了改善细粒辉钼矿的浮选效果,研究了正十二硫醇(NDM)作为辅助捕收剂与煤油复配对细粒辉钼矿浮选行为的影响及作用机理.单矿物浮选试验结果表明：NDM与煤油复配(质量比2∶3)显著强化了辉钼矿的浮选效果.实际矿石浮选试验表明：复配捕收剂具有较好的捕收能力.接触角测试表明NDM与煤油复配有效改善了细粒辉钼矿表面的疏水性,红外光谱(FTIR)及X射线光电子能谱(XPS)分析证实了NDM大量吸附于细粒辉钼矿表面.密度泛函理论(DFT)计算表明NDM通过巯基(—SH)上的S 3p轨道与Mo 4d轨道杂化,在辉钼矿极性“棱”上完成吸附,NDM在001面的吸附能(E_ads=505.536 kJ/mol)远高于在100面的吸附能,而煤油更易于吸附在001面上.因此,NDM和煤油在辉钼矿不同晶面的差异化吸附,同时改善了辉钼矿“棱面”疏水性,协同强化了细粒辉钼矿的浮选回收.     

β-CD对离子型表面活性剂CMC影响的研究

在25℃时用电导法研究了系列阳离子型表面活性剂十烷基三甲基氯化铵(DTMAC)、十二烷基三甲基氯化铵(DTAC)、十四烷基三甲基氯化铵(TTAC)、十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)、十八烷基三甲基氯化铵(OTAC)和阴离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)，及十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作为客体，与主体分子β-环糊精(β-CD)生成包合物的情况．实验结果表明：当加入β-CD后，阳离子型表面活性剂(DTMAC、DTAC、TrAC、CTAC、OTAC)及阴离子型表面活性剂(SDS、SDBS)胶束水溶液体系的表观临界胶束浓度(CMC^*)随．β-CD物质的量浓度的增加呈线性增加关系．经最小二乘法拟合，在一定的物质的量浓度范围内CMC^*值符合线性增加关系的经验表达式．表面活性剂胶束水溶液体系临界胶束浓度的外推值(CMCExpt)和实验值(CMCExp)与其献值(CMCRef)相吻合．同时，详细论述了环糊精及环糊精与表面活性剂单体分子所生成的包合物与胶束形成过程的联系，以及环糊精与胶束的聚集状态之间的相互关系，它将对模拟酶催化具有重要的理论和实际应用意义．     

金属有机配合物对钛铁矿浮选行为的影响与机理研究

论文以钛铁矿和钛辉石作为研究对象,通过单矿物浮选试验、红外光谱测定、矿物表面药剂吸附、X射线光电子能谱(XPS)分析等试验和测试分析方法,系统地研究了不同金属有机配合物对钛铁矿和钛辉石的作用机理,构建金属有机配合物在矿物表面的吸附模型.结果表明：相比于螯合剂的单独加入,不同金属有机配合物的加入体现出更好的捕收性和选择性,可更好实现钛铁矿和钛辉石在弱碱性条件下的浮选分离.水杨羟肟酸(SHA)以金属有机配合物的方式加入可与羟基化的钛铁矿表面发生强烈的化学吸附并生成Me—O—Me新键,从而显著提高药剂在钛铁矿表面的吸附性能.     

基于Washburn法的辉钼矿尺度效应分析及浮选响应

辉钼矿是典型各向异性矿物,其表面性质显著影响矿物的浮选行为.为了研究不同粒级辉钼矿表面性质差异及浮选响应,本文采用Washburn动态法分析了-74+38,-38+20,-20μm 3个粒级辉钼矿表面热力学性质,进而研究了不同粒级辉钼矿颗粒的浮选行为,并计算了烃类油捕收剂分子与辉钼矿不同解理面作用差异.研究结果表明:辉钼矿"面"和"棱"亲疏水差异显著,随着粒度减小,辉钼矿表面的疏水性明显降低,且颗粒表面能增加显著,非极性分量降低,极性分量增加明显,-20μm粒级辉钼矿升至高表面能表面,极性强.随着粒度减小,辉钼矿浮选速度及产率均下降,对于-20μm粒级尤为明显;C₁₂H₂₆分子优先在(001)面吸附,而水分子则优先在(010)面吸附,C₁₂H₂₆在(001)面的吸附能远高于(010)面.因此常规烃类油难以有效改善微细辉钼矿表面疏水性,对微细粒辉钼矿浮选性能改善有限.     

石英与长石在酸性介质中的浮选分离研究

以十二烷基磺酸钠(SDS)和N-十二烷基-1,3-丙二胺(DN12)作为混合捕收剂,采用单矿浮选实验分离石英与长石,探究DN12和SDS对长石和石英浮选回收率的影响及其浮选分离的机理。结果表明,在p H为2.0,DN12浓度为4.739×10-4mol/L,SDS浓度为2.38×10-4mol/L时,长石和石英回收率的差值最大,达62.3%。紫外光谱的分析得出,SDS和DN12捕收剂在长石表面仅存在物理吸附,在石英表面不仅存在物理吸附,还存在化学吸附,表明该捕收剂对石英具有更强的捕收能力。     

表面氧化磁黄铁矿的高效捕收研究

针对硫化铜镍矿石中有用矿物易被氧化造成浮选回收率降低的问题,选用磁黄铁矿作为研究对象,通过单矿物浮选试验、吸附量测试和X射线光电子能谱检测,揭示了羟肟酸类捕收剂和黄药类捕收剂与氧化的磁黄铁矿的作用机理.结果表明:选择能直接与矿物表面的氧化产物作用的捕收剂是浮选表面氧化硫化矿的一种可行思路.弱碱性条件下苯甲羟肟酸是表面氧化磁黄铁矿的高效捕收剂,苯甲羟肟酸与氧化的磁黄铁矿表面的氧化膜主要发生"O,O"螯合,苯甲羟肟酸作用后矿物表面亲水性的Fe(OH)_3相对含量减少了37.18%.弱碱性环境下,丁基钠黄药对表面氧化的磁黄铁矿捕收能力弱,主要是因为丁基钠黄药虽然能够较好吸附在氧化的磁黄铁矿表面,但氧化的磁黄铁矿表面的亲水性物质不会减少.     

增效剂Tween 80实现磷矿常温浮选机理研究

研究采用非离子型表面活性剂Tween80(简写成Tw80)作为油酸浮选的增效剂,进行了磷灰石—石英人工混合矿分离实验。当Tw80为油酸用量的10％时,在低温(10℃)条件下可提高回收率30％左右,达到常温单独使用油酸浮磷相同的浮选效果。通过对溶液化学和磷灰石表面吸附的研究查明,作为增效剂的Tw80,物理吸附于矿物表面,促进了油酸钙的化学吸附。     

铝硅酸盐矿物浮选中捕收剂的设计合成及浮选机理的研究

铝土矿中脉石主要为高岭石、伊利石和叶蜡石等铝硅酸盐矿物,可以采用反浮选脱硅即通过选用合适的捕收剂将这些脉石矿物浮出.本文针对某铝土矿,结合Curis2软件中的高岭石晶体模型分析,从亲矿物基和非极性基两方面设计合成多胺类捕收剂DN12.通过浮选实验、浮选溶液化学计算、动电位测定和红外光谱测定研究该新型药剂对铝硅酸盐矿物的浮选作用及其机理.该捕收剂相对于常规捕收剂对铝硅酸盐矿物有更好的捕收效果,有效浮选pH区间为4~10.该捕收剂与铝硅酸盐矿物的作用以静电作用为主,同时也有氢键作用,从而增强了对矿物的捕收能力.     

胶磷矿浮选技术的改进

胶磷矿浮选过程选择性差的根本原因,是由于矿物组分尤其镁离子的溶解,造成矿物表面性质相互转化和捕收剂皂盐在矿物表面无选择性沉积. 通过控制浮选条件和药剂制度,尽可能避免捕收剂和溶解组份在矿物表面无选择性吸附或沉积,是选择性调控胶磷矿浮选性质的重要手段. 此外,采用机柱联合浮选装置来改善胶磷矿的浮选分离环境,对提高其浮选效率也非常重要. 实验表明:对原矿含五氧化二磷22.16%、氧化镁3.15%、二氧化硅25.41%的湖北远安磷矿石,通过采取以上改进措施,采用简单的单一浮选工艺,可获得磷精矿五氧化二磷品位＞30%、回收率＞80%和氧化镁品位1%左右的分选指标