新型螯合捕收剂YH-2浮选低品位胶磷矿研究

针对湖北大峪口磷矿三层矿,进行了白云石和胶磷矿浮选试验研究。纯矿物试验研究了螯合捕收剂YH-2用量对胶磷矿和白云石浮选效果的影响,确定了合适的捕收剂用量,为有效分选白云石和胶磷矿奠定了基础。实际矿物浮选试验采用两段正浮选工艺,浮选温度35℃。闭路试验所获精矿P2O5品位31.16%、精矿MgO品位1.31%、回收率90.73%、尾矿P2O5品位3.42%,取得了良好的分选效果。借助吸附量测试和红外光谱测试,研究了不同pH值对药剂YH-2在矿物表面上的吸附量的影响。结果表明,当pH=9时,胶磷矿表面药剂的吸附量为白云石表面的2.5倍,且YH-2在胶磷矿表面主要为牢固的化学吸附,在此条件下YH-2表现出良好的选择性。     

中低品位硅钙质磷矿石双反浮选试验研究

针对贵州某中低品位硅钙质磷矿石,采用捕收剂GJBW和捕收剂AY进行双反浮选试验,考察磨矿细度和药剂制度对浮选的影响。试验结果表明:在磨矿细度为-0.075 mm含量占78.08%的条件下,粗选作业添加7.5 kg/t混酸（硫酸与磷酸体积比为2:1）和0.3 kg/t GJBW,精选作业添加7.5 kg/t混酸和0.4 kg/t AY,进行双反浮选试验,获得磷精矿中P₂O₅品位和P₂O₅回收率分别为30.27%和81.32%的浮选指标。正交试验结果表明:混酸、GJBW和AY间的交互作用对精矿浮选指标影响不大。红外光谱分析结果说明捕收剂AY在石英表面的吸附主要是物理吸附。      

钙镁离子对磷矿浮选的界面反应机理探讨

磷矿资源是磷肥生产的主要原料,磷矿浮选过程中矿浆溶液含有大量的钙镁离子,钙镁离子改变矿物表面性质,导致含钙盐类矿物相互之间浮选分离的难度增加。通过矿物表面微观形貌、矿物表面接触角和捕收剂在矿物表面吸附量等分析方法,得到如下结论:钙镁离子对胶磷矿的浮选影响显著,对白云石的浮选影响微弱,钙镁离子在碱性介质中生成了碳酸盐沉淀或溶胶,粘附于胶磷矿的表面,改变了胶磷矿表面的疏水性,导致了胶磷矿的可浮性下降;但并未粘附与白云石的表面,呈自聚状态存在于矿浆中,对白云石可浮性的影响不大。     

十二胺捕收剂在三种不同矿物表面吸附的分子动力学模拟

采用Materials Studio中的Forcite模块,对水分子和十二胺捕收剂分子在锂云母、长石和石英三种不同矿物表面的吸附过程进行了分子动力学模拟研究,分析了吸附前后水分子在三种矿物表面的浓度分布。结果表明,三种矿物均具有类似的亲水特性,水分子在三种不同矿物表面吸附没有选择性。相反,比较了十二胺捕收剂在锂云母、长石和石英三种不同矿物表面的吸附情况,结果表明十二胺捕收剂能够选择性吸附在锂云母表面,从而改变其表面亲水性,达到与长石、石英分离的目的,阐明了十二胺捕收剂的吸附对于锂云母表面的亲水性改变极为有效。从理论上通过模拟接触角的变化,验证了烷基胺捕收剂浮选锂云母的这一过程。     

复配捕收剂改善磷矿浮选效果的机理研究

以贵州某硅钙质胶磷矿为研究对象,选取油酸钠作为磷矿正浮选的捕收剂,与几种常用的表面活性剂进行复配,考察了复配捕收剂的浮选效果,并通过表面张力、Zeta电位、红外光谱、扫描电镜和TOC测定,研究了复配捕收剂的浮选机理,确定了磷矿正浮选合适的复配捕收剂。试验结果表明,油酸钠与表面活性剂复配后用于磷矿正浮选,可以改善油酸钠在矿浆中的水溶性和分散性,降低矿浆的表面张力和磷矿的Zeta电位,提高捕收剂在磷矿表面的吸附量,促进水解的油酸根离子与磷矿表面的Ca²⁺反应生成油酸钙沉淀,从而改善磷矿正浮选效果,提高浮选指标。     

捕收剂AY作用下不同粒级石英浮选动力学模型研究

通过单矿物浮选试验, 研究了pH=4.0时、阳离子捕收剂AY作用下不同粒级石英上浮率随浮选时间的变化规律, 并采用6种浮选动力学模型进行了拟合。结果表明, 石英粒度越细, 极限上浮率和浮选速率常数越小; 增大捕收剂AY浓度, 石英极限上浮率和浮选速率常数提高, 这与捕收剂吸附密度和颗粒与气泡碰撞、粘附概率有关。该石英的浮选过程符合一级动力学模型, 其拟合优度R²可达0.98以上。     

钙镁离子对胶磷矿浮选影响机理探讨

金属阳离子因其活性易生成一些新产物,抑制、活化某种矿物而影响浮选过程。磷矿浮选中,大量钙镁离子的存在会显著影响浮选,浮选效果变差。通过添加钙镁离子浮选试验,接触角、吸附量的测定及傅立叶红外光谱测试,结果表明：一定浓度的Ca₂ 、Mg₂ 离子会显著降低胶磷矿纯矿物的回收率,原因是在碱性矿浆中,钙镁浓度太高时,易生成氢氧钙(镁)的溶胶或沉淀,吸附于矿物表面,致使矿物表面有效成份油酸络合物减少,捕收剂吸附量降低,疏水性减弱,胶磷矿浮选效果变差。     

十二胺聚氧乙烯醚对石英的捕收性能

通过石英单矿物浮选试验和实际磁铁矿石磁选精矿反浮选试验,比较了十二胺聚氧乙烯醚与十二胺和十二烷基丙基醚胺对石英的捕收性能,并通过吸附热、吸附量和吸附过程焓变的测定比较了3种捕收剂与石英表面作用的强弱。单矿物浮选试验结果表明,3种捕收剂最适宜的矿浆pH条件均为6~8,但无论矿浆pH如何变化,十二胺聚氧乙烯醚对石英的捕收能力都强于另两种捕收剂。实际矿样反浮选试验结果显示,十二胺聚氧乙烯醚可在比另两种捕收剂更低的用量下获得比另两种捕收剂更好的分选指标,说明十二胺聚氧乙烯醚不仅捕收能力强,而且选择性好。吸附热、吸附量和吸附焓变测定结果显示,不同pH下3种捕收剂在石英表面的吸附都是自发进行的,且均为物理吸附,但十二胺聚氧乙烯醚在各pH下与石英表面的吸附作用都比另两种捕收剂强,从而有力地支持了浮选试验所得结果。     

可溶性淀粉在长石与石英浮选分离中的作用

通过单矿物浮选实验、动电位测试及吸附量的测定，揭示了可溶性淀粉在长石与石英浮选分离中的作用。结果表明:采用十二胺（DDA）和十二烷基磺酸钠(SDS)作为混合捕收剂，可溶性淀粉对长石与石英皆有抑制作用，相对而言可溶性淀粉对石英的抑制作用较强，对长石的抑制作用较弱；动电位测试表明，长石在可溶性淀粉中的zeta电位相对于在纯水中的zeta电位只是略微向正方向移动，pH值为 5～7的范围内，石英在可溶性淀粉溶液中的zeta电位明显向正方向移动；吸附量的测定结果表明，在中性矿浆条件下，淀粉用量在20-80 mg/L的范围内，其在石英表面的吸附量大于在长石表面的吸附量，淀粉阻碍了捕收剂在石英表面的吸附，因此淀粉能够有效地抑制石英，而对长石抑制作用较弱。      

捕收剂 DXY-1在石英表面的捕收性能及机理研究

为研究醚胺类捕收剂 DXY-1 对石英的捕收性能和机理,首先进行了单矿 物浮选试验,之后对药剂与矿物吸附前后的 Zeta 电位进行检测并用 MS 软件模拟计算。结果表明,捕收 剂 DXY-1 在常温下对石英有良好的捕收能力,pH=10 时浮选回收率最佳,可达 98.0%。基于 MS 软件的 CASTEP 模 块计算了捕收剂 DXY-1 与石英矿物表面的吸附作用能,其值为负值且低于 OH^-在石英表面的吸附能,说明 DXY-1 在 石英表面可以发生吸附且与 OH-相比,捕收剂 DXY-1 对石英的吸附作用更强。结合药剂与矿物吸附前后的 Zeta 电位检测和 MS 模拟布居数的计算结果表明,捕收剂 DXY-1 与石英（101）表面的吸附方式为静电吸附和氢键吸附 。     

十二胺和十二烷基磺酸钠在长石石英表面的吸附

采用浮选试验、ζ-电位和FTIR光谱分析,研究了十二胺(阳离子捕收剂,DDA)和十二烷基磺酸钠(阴离子捕收剂,SDS)作捕收剂在长石石英表面的吸附。浮选结果表明,pH值在2附近时,长石和石英的浮游差最大,混合捕收剂能增大二者的浮游差,有利于长石的优先浮选。在单一捕收剂中长石和石英ζ-电位均整体向正或负方向移动,在混合捕收剂溶液中,二者ζ-电位在碱性介质中正移幅度较酸性介质明显。FTIR光谱结果表明,pH值为2时,DDA在长石和石英表面均只存在物理吸附;SDS在长石表面既存在物理吸附,还与Al-O形成化学吸附,而在石英表面仅存在物理吸附;混合捕收剂在长石表面既有物理吸附,还存在氢键作用,而在石英表面仅存在物理吸附。     

腐殖酸钠对石英分散性能影响的机理研究

采用沉降试验、zeta电位、FTIR光谱和颗粒间相互作用分析,研究了介质pH值和腐殖酸钠对石英分散性能的影响及作用机理。结果表明,随着pH值升高,石英在水介质中的分散性随之提高,表面zeta电位随之下降。当pH值为11.5,腐殖酸钠用量为0.5 g/L,进一步提高了石英的分散性,表面zeta电位则下降至-67.5 m V;光谱结果表明,石英谱线在2923 cm-1处出现了-CH2的不对称伸缩振动吸收峰,2855 cm-1处出现了-CH2的对称伸缩振动吸收峰,说明石英与腐殖酸钠发生了物理吸附作用;颗粒间相互作用结果表明,当pH值为11.5,颗粒间双电层排斥能高于范德华吸引能,同时腐殖酸钠增强了石英表面的亲水性,提高了水化膜作用势能。     

捕收剂LKD-1对石英和滑石作用机理的研究

以石英和滑石纯矿物为研究对象,研究胺类捕收剂LKD-1(为多种胺的混合物并含有助溶成分)对石英与滑石的作用机理,并运用Zeta电位测定仪及红外光谱仪分析药剂对矿物的作用机制。结果表明：LKD-1的作用使得石英及滑石的ζ电位升高,说明药剂在石英及滑石表面存在静电吸附作用;石英与药剂作用后的红外光谱图中各峰位均未发生位移,说明胺类阳离子捕收剂与石英作用的方式不是化学吸附;滑石与药剂作用后出现了N-H伸缩振动的吸收峰,因此,滑石与药剂的作用既存在物理吸附又存在化学吸附。     

用阳离子型捕收剂DYP反浮选铁矿物

采用脂肪酸类阴离子捕收剂反浮选铁矿物,需要通过加温矿浆来保证其捕收性,不仅造成了能源的大量消耗,而且会对环境造成危害,为此东北大学研发了新型常温阳离子捕收剂DYP。为了研究其对铁矿物反浮选的分选效果,进行了石英、赤铁矿、磁铁矿单矿物及人工混合矿的浮选试验。结果显示：在捕收剂DYP体系中,3种单矿物的可浮性由强到弱依次为石英>赤铁矿>磁铁矿;DYP的用量为50 mg/L时,石英的回收率达到了97.33%,而赤铁矿和磁铁矿的回收率分别为6.50%、4.33%,说明捕收剂DYP具有很好的选择性,适合铁矿物反浮选。对捕收剂DYP在溶液中化学平衡、DYP对石英表面动电位及可浮性影响的分析表明,DYP对石英的捕收作用是静电吸附和氢键吸附协同作用的结果,且氢键作用强于静电吸附。     

云南某低品位混合型磷块岩工艺矿物学研究

利用偏光显微镜、MLA(Mineral Liberation Analyser)系统、能谱仪等对云南某低品位混合型磷块岩进行了系统的工艺矿物学研究,查明了矿石的矿物组成、结构构造、基本参数及主要矿物的特征。矿样中主要脉石矿物为石英、玉髓,其次为白云石,根据下游目前用矿要求,单独脱除某一种脉石矿物难以满足。矿样中硅酸盐矿物含量相比也较多,建议先脱泥,后进行浮选。矿样的主要构造类型为条带(条纹)状和块状,胶磷矿主要结构为团块状、粒状、凝胶状,粒状结构胶磷矿磨矿易产生连生体。矿样中胶磷矿和脉石矿物的嵌布粒度均较细,当磨矿细度达到-75μm占91.55%时,胶磷矿的单体解离度为84.98%,连生体中胶磷矿主要和硅质矿物连生,从连生类型看,硅质矿物、白云石主要呈皮壳状包裹胶磷矿,其次呈胶磷矿包裹体形式存在,故较难通过磨矿的方法使其解离,仅有少量胶磷矿和主要脉石矿物呈毗连镶嵌,可通过磨矿的方式使其解离。因此通过继续加大磨矿细度使胶磷矿和脉石矿物解离的能力有限,要想获得好的选矿指标,建议只能适当增大磨矿细度。     

某新型脂肪羧酸类捕收剂的浮选性能试验研究

通过药剂结构修饰,制备了一种新型脂肪羧酸类捕收剂CM-5。在pH调整剂、淀粉、CaCl₂、CM-5或油酸钠的浮选体系下进行了石英、绿泥石、赤铁矿单矿物浮选试验。结果表明:高碱条件下,相对于油酸钠,CM-5对经淀粉、CaCl₂作用后的绿泥石具有更好的选择捕收作用,对同条件下的赤铁矿捕收效果较弱。温度试验表明,CM-5在15~35 ℃的范围内都具有良好的选择性捕收效率。Zeta电位测定结果表明,在pH=11.5条件下,CM-5的吸附使经淀粉、CaCl₂作用后的绿泥石、赤铁矿动电位分别下降约15、10 mV,而油酸钠的吸附使同条件下的绿泥石、赤铁矿动电位分别下降8、11 mV,说明CM-5能选择性地吸附到绿泥石上。综合分析,CM-5可作为一种高效的铁矿反浮选捕收剂。      

有机螯合剂对活化石英的抑制及其作用机理

通过单矿物试验和吸附量测定,研究了以油酸钠为捕收剂时,Fe3 离子及有机螯合剂柠檬酸、酒石酸、草酸、EDTA和茜素红S对石英浮选行为的影响,结果表明:Fe3 离子能够在中性和弱碱性范围内很好地活化石英的浮选,而5种有机螯合剂能够很好地抑制Fe3 离子活化后石英的浮选.经X射线光电子能谱分析,查明Fe3 离子对石英的活化机理是Fe3 离子能够在石英表面产生特性吸附,增加石英表面吸附油酸钠的活性点;5种有机螯合剂对活化石英的抑制机理是这些有机螯合剂都能够与石英表面特性吸附的Fe3 离子螯合生成水溶性的螯合物,使石英表面失去吸附油酸钠的活性点.