异凝聚理论及应用研究：异类颗粒间相互作用及异类矿粒的凝聚

本文系统研究了异类颗粒间范德华、静电及界面极性相互作用。这３种相互作用均有可能是吸引或是排斥，取决于体系性质。亲水颗粒表面间水化排斥，疏水颗粒表面间疏水吸引及疏水表面与亲水表面间的水化或疏水作用，对矿粒的凝聚与分散起主导作用，可由界面极性相互作用确定。根据异类颗粒间范德华、静电及界面极性相互作用总势能曲线，确定了赤铁矿／石英及方解石／锐钛矿的凝聚、分散行为。     

细粒浮选体系中界面极性引互作用理论及应用

本文系统讨论了界面极性相互作用理论及其在细粒浮选研究中的应用。亲水矿粒间水化排扩作用及疏水矿粒间疏水吸引作用主要归因于颗粒间界面极性相互作用，通过测定矿物在已知表面能参数的液体中的接触角，就可确定矿物的表面能参数值，由界面极性相互作用能确定水化或疏水相互作用能量常数，从而计算颗粒间水化或疏水相互作用能曲线，利用ＥＤＬＶＯ理论能很好解释矿粒间的凝聚、分散行为。     

细粒浮选体系中扩展的DLVO理论及应用

讨论了细粒浮选体系中，颗粒间相互作用的水化力，疏水力，磁引力及空间斥力的基本概念及计算关系式，证明了经典的ＤＬＶＯ理论不能解释浮选体系中，细粒的凝聚与分散行为，应用扩展的ＤＬＶＯ理论，很好地说明了亲水体系及疏水体系中，颗粒间的凝聚与分散行为，亲水矿物表面间水化排斥能是亲水矿粒稳定分散的主要原因，疏水矿物表面间疏水吸收对疏水矿粒间的凝聚起主异作用。     

超细滑石粉在水介质中的分散机理研究

研究了超细滑石粉在水介质中的分散行为 ,讨论了超分散剂 PSE系列与传统分散剂对滑石在水介质中的分散行为的影响 ,并通过颗粒间的相互作用能的计算进一步分析了超分散剂PSE系列的作用机理。研究结果表明 :当滑石颗粒表面电位达到 5 0 m V时 ,滑石仍处于明显的团聚状态 ,说明滑石颗粒表面具有的疏水作用能是决定其在水介质中基本分散行为的重要因素 ;A- B嵌段超分散剂 PSE系列对超细滑石粉颗粒的分散效果优于传统的分散剂 ,且不受介质 p H的影响 ,其分散稳定作用实质上是增强了颗粒间的静电排斥作用和空间位阻作用 ,减弱了范德华吸引作用的结果     

羧化壳聚糖对镍黄铁矿/蛇纹石浮选体系的作用机理

通过矿物浮选试验、沉降试验、动电位和DLVO理论计算,考察了羧化壳聚糖在蛇纹石/镍黄铁矿浮选体系中的聚集/分散作用,研究了羧化壳聚糖对颗粒间的分散作用机理。研究结果表明：蛇纹石颗粒通过异相凝聚罩盖于镍黄铁矿表面上,降低镍黄铁矿表面疏水性能,影响其可浮性;羧化壳聚糖消除了镍黄铁矿与蛇纹石颗粒间异相凝聚,提高镍黄铁矿/蛇纹石体系中镍黄铁矿的浮选回收率。在pH为8.5时,羧化壳聚糖对镍黄铁矿/蛇纹石颗粒间的分散作用显著,并且强于羧甲基纤维素;荷正电的蛇纹石通过静电作用吸附在荷负电镍黄铁矿表面影响其浮选,羧化壳聚糖加入显著改变蛇纹石表面电性,使镍黄铁矿与蛇纹石颗粒间由静电吸引变为静电排斥,表现为异相分散,从而提高镍黄铁矿的浮选回收率。     

对Ca2+影响煤泥浮选和凝聚作用机理的认识

分析了Ca^2 的作用机理,当矿浆中Ca^2 浓度适中时,能强化煤泥的浮选和凝聚效果,Ca^2 与水分子生成的六水络合物[Ca(H2O)6]^2 在颗粒表面吸附或与气泡吸附,破坏双电层．使颗粒表面和气泡表面疏水性提高,从而改善煤泥浮选和凝聚效果．钙离子在煤泥水系统中循环,生产中节省药剂费用．Ca^2 浓度小时效果不明显;Ca^2 浓度较大时,与水生成的亲水性物质在颗粒表面上小部分吸附或沉淀,恶化浮选效果．但由于静电吸引,凝聚效果变好;硫酸钙用量太大时,生成的亲水性物质和没溶的硫酸钙会在颗粒面上大面积吸附、沉淀,颗粒间产生静电排斥,凝聚效果变差。     

微细粒石英赤铁矿凝聚和分散行为与机理研究

本文分别考察了水介质中微细粒石英及赤铁矿颗粒悬浮体系的凝聚与分散行为，借助颗粒表面润湿性与动电位等的测定数据及粒间相互作用能量模型，讨论了微粒凝聚与分散机理。     

硫化矿物表面水化层结构及其对药剂作用的影响

采用密度泛函量子理论研究了硫化矿物表面亲水/疏水结构,揭示了硫化矿物固液界面结构和水化层的性质,采用微量热仪研究了硫化矿物表面润湿热力学和动力学行为,考察了矿物表面亲水和疏水作用对浮选药剂作用的影响。研究结果表明：疏水硫化矿物表面以氢键和范德华力作用为主,亲水硫化矿表面以弱化学吸附键作用为主,固液界面体系下药剂在矿物表面的作用具有水化势垒和竞争吸附效应。根据固液界面作用模型,开发出铜、铅和锌浮选新技术,实现了有色金属硫化矿资源的高效利用。     

煤泥水悬浮液体系中EDLVO理论及应用

阐述了EDLVO理论的基本原理 ,并计算了煤泥水悬浮液体系中颗粒间的作用能。煤是天然疏水性矿物 ,煤粒表面间的疏水吸引力对颗粒的凝聚起主导作用。计算结果表明 :EDLVO理论综合考虑颗粒间的各种相互作用能 ,能够很好地说明细粒煤的凝聚与分散行为     

异凝聚理论及应用研究——矿粒及油相及气泡间的相互作用

本研究了矿粒与油相及气泡间静电相互作用力、范德华力，水化力及疏水力，根据扩展ＤＬＶＯ理论，计算了矿粒与油相气泡间相互作用总势能讨论了油团聚回怍细粒矿物，两液萃取分离细粒矿物及矿粒与气泡粘附脱附机理。     

凝聚理论的几个问题

前言向稳定分散状态的疏水性胶体溶液或悬浮液中添加电解质时,分散粒子变为不稳定而凝聚。这种凝聚是将围绕粒子的离子云(离子层或扩散双电层)的相互作用和粒子间作用的伦敦-范德华力合并一起来考虑的,用所谓Derjaquin-Landau-Verwye-Overbeek(DLVO)理论,有可能进行定量的讨论。这个理论在同类     

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。     

煤变质程度对煤泥水沉降性能的影响

利用扩展的DLVO理论计算了长焰煤、气煤和贫瘦煤3种不同变质程度的煤颗粒在水中的相互作用能,分析了变质程度对煤泥水沉降性能的影响.结果表明,煤变质程度越高,颗粒之间静电排斥能越小,疏水吸引能越大,所以贫瘦煤颗粒之间最易凝聚,气煤次之,长焰煤最不易凝聚,即煤泥水所含煤颗粒变质程度越高,越易澄清.     

疏水化、疏水作用、疏水影响和异相凝聚及其在矿物加工中的重要性

有关固体界面性质以及表面改性和表面性质测量等知识都是与矿物加工密切相关的.在本文中,叙述了固体表面的润湿性及影响表面润湿性的因素,对润湿现象做了一些解释,叙述了一些模型的建立.在矿物加工中,固体表面适当的疏水性是需要的,一般是通过表面活性剂吸附来实现其表面疏水化.在极性和非极性药剂吸附的能量平衡中,除了极性基与固体表面作用外,吸附在固体表面上的非极性基的缔合作用也是相当重要的.近年来,广泛的研究工作都是集中在水溶液中疏水固体表面之间的长距离引力作用.从现在提出的结果可以发现,附着在固体表面上的纳米气泡发生碰撞和兼并,形成了气桥,而这个气桥的毛细管力在固体表面之间产生了长距离引力作用.在疏水颗粒与大气泡碰撞时,也就是在浮选条件下,纳米气泡对颗粒向气泡固着起着决定作用.浮选过程中的流体力学也起着重要作用.     

微细粒锡石的凝聚与分散——理论与实践

本文较全面地论述了在有及无浮选剂存在条件下矿浆体系中矿粒之间可能存在的各种相互作用势能，给出了各种相互作用势能的计算公式。通过锡石表面Ｚｅｔａ电位和接触角的测定，计算了在不同油酸钠浓度下微细粒锡石表面极性相互作用能量常数、ＤＬＶＯ相互作用势能和扩展的ＤＬＶＯ相互作用势能，预测并解释了细粒锡石在矿浆中的凝聚与分散行为。根据理论计算结果和沉降试验结果的对比，指出了ＤＬＶＯ理论在解释有浮选剂存在条件下的矿粒凝聚与分散行为的不足，以及扩展的ＤＬＶＯ理论的正确性和较好的预测可信度。本研究可为锡石矿物的分选提供重要依据，也是对这两个理论在实际应用方面的重要拓展。     

六偏磷酸钠在镍黄铁矿/蛇纹石浮选体系的作用研究

通过矿物浮选试验、动电位测试及Zeta电位分布、扫描电镜观测等研究手段,考察了六偏磷酸钠在蛇纹石/镍黄铁矿浮选分离体系中的作用,分析了六偏磷酸钠对矿物颗粒间的分散作用机理。结果表明,在镍黄铁矿/蛇纹石浮选体系中,蛇纹石的存在降低了镍黄铁矿的回收率,而加入六偏磷酸钠使镍黄铁矿的浮选环境得到改善,回收率上升。机理研究表明：在一定pH值范围内,蛇纹石与镍矿铁矿表面荷电相反,蛇纹石可通过静电作用与镍矿铁矿发生"异相凝聚"而罩盖在其表面,从而降低镍矿铁矿表面的疏水性能,导致其可浮性下降;六偏磷酸钠可以使蛇纹石的表面电位由正变负。此时,蛇纹石和镍矿铁矿之间的电性相同,两者之间由静电吸引变为静电排斥,从而减弱蛇纹石在镍矿铁矿表面的附着,消除蛇纹石对镍黄铁矿的抑制作用,提高镍黄铁矿的浮选回收率。     

胶体高岭土悬浮液的疏水聚团

研究了pH值和十二烷胺(DDA)对高岭土悬浮液稳定性的影响,结果表明,当pH值小于5时高岭土颗粒开始凝聚,pH值大于5时高岭土颗粒处于分散状态,在靠近等电点处(pH值为3.2)凝聚度达到最高,为9.3%.当DDA加入溶液中后在pH值较高处高岭土絮凝也很强烈,并且凝聚度随DDA浓度上升而上升,当pH值为8、DDA浓度为1.1×10-3 mol/L时凝聚度为43.45%,絮凝效果提升明显.利用扩展的DLVO理论计算了不同条件下高岭土颗粒间的势能变化,发现高岭土颗粒凝聚所需克服的能垒随pH值降低而降低.当吸附DDA后,疏水吸引作用势能的加入显著降低絮凝能垒,使得高岭土颗粒在高pH值时也能凝聚.同时DDA的吸附也降低了颗粒间的静电排斥势能.     

石英—硅酸钠体系与界面相互作用

本文通过沉降试验、ｚｅｔａ电位检测、接触角的测定，以及运用界面力的基本理论知识从表面热力学的角度研究并探讨了－２０μｍ的石英微粒之间的凝聚行为。从界面力的角度探讨了硅酸钠对石英微粒的分散机理或抑制机理。实验结果及理论计算证实了经典的ＤＬＶＯ理论只有被扩展才能准确地描述亲水颗粒的分散、凝聚行为。     

水质硬度对煤泥水中煤和高岭石颗粒分散行为的影响

利用扩展的DLVO理论计算了2种硬度条件下煤和高岭石组成的煤泥水中颗粒之间的相互作用,建立了包括范德华作用能、静电作用能与界面极化作用能与颗粒间距的势能曲线,并进行了沉降试验.结果表明：当水质硬度为1.0 mmol/L时,煤颗粒之间、高岭石颗粒之间以及煤与高岭石颗粒之间都不凝聚而处于悬浮态;当水质硬度为10.0 mmol/L时,煤颗粒之间最易凝聚,其次是煤颗粒和高岭石颗粒凝聚,剩余的高岭石颗粒始终不凝聚而分散悬浮于水中.     

水质硬度对煤泥水中煤和高岭石颗粒分散行为的影响

利用扩展的DLVO理论计算了2种硬度条件下煤和高岭石组成的煤泥水中颗粒之间的相互作用,建立了包括范德华作用能、静电作用能与界面极化作用能与颗粒间距的势能曲线,并进行了沉降试验.结果表明:当水质硬度为1.0 mmol/L时,煤颗粒之间、高岭石颗粒之间以及煤与高岭石颗粒之间都不凝聚而处于悬浮态;当水质硬度为10.0 mmol/L时,煤颗粒之间最易凝聚,其次是煤颗粒和高岭石颗粒凝聚,剩余的高岭石颗粒始终不凝聚而分散悬浮于水中.