氧化铜矿活化硫化浮选机理及其工业应用

复杂难处理的氧化铜矿具有氧化率高、结合率高、矿物组成复杂等特点。孔雀石是一种典型氧化铜矿,其在矿浆中会与水的偶极子相互吸引形而成定向排列的水化膜,不利于浮选。孔雀石在硫化浮选过程中,其表面形成的硫化面积小、硫化物不稳定且易脱落。本文对硫酸铵增强硫化效果进行了系统研究,研究发现铵盐对氧化铜矿表面的硫化具有明显的促进作用,且能有效地提高孔雀石硫化浮选回收率。对溶液中S元素组分分析发现,在孔雀石浮选的最佳浮选pH范围内,HS^-为主要的含硫组分,推测HS^-是孔雀石硫化的主要物质。Zeta电位结果表明：硫酸铵的加入能促进HS^-/S^2-等负离子在矿物表面吸附。原子力显微镜(AFM)测试分析表明,硫酸铵提高了孔雀石表面硫化物的稳定性。X射线光电子能谱(XPS)研究表明,硫化过程是硫离子与矿物表面的铜离子发生氧化还原反应过程,硫酸铵的加入能促进这一氧化还原反应的进行,提高硫化效率。基于硫酸铵促进活化硫化浮选机理的研究,形成了先硫后氧-深度活化氧化铜矿异步浮选新工艺,并且成功地应用于华刚矿业的生产实践,大幅提高氧化铜...     

组合捕收剂硫化浮选氧化铜的机理和应用（英文）

通过浮选试验、芘荧光探针、zeta电位和红外光谱分析,研究组合捕收剂丁钠黄药(NaB X)和十二胺(DDA)对氧化铜浮选的影响。单矿物浮选试验表明,在pH7～11条件下,NaBX+DDA的浮选效果优于NaBX,其中NaBX与DDA的最佳摩尔比为2:1。实际矿的浮选试验表明,NaBX和DDA的用量为(100+54) g/t时,精矿中铜的品位和回收率分别为15.93%和76.73%。芘荧光探针结果表明,NaBX+DDA可降低胶束在矿浆中形成的浓度。Zeta电位和红外光谱测试结果表明,NaBX+DDA通过化学吸附、氢键吸附和静电吸附作用在孔雀石表面,并生成黄原酸铜和铜胺络合物。     

疏水强化浮选：双亲矿基捕收剂与常规捕收剂的对比（英文）

通过接触角和单矿物浮选试验,对比研究黄原酸酯-羟肟酸双配体捕收剂与黄原酸酯+羟肟酸组合捕收剂对氧化铜矿物浮选和疏水性能。结果表明,S-[(2-羟胺基)-2-乙酰基]-O-辛基-二硫代碳酸酯(HAOODE)对孔雀石的疏水化能力和浮选性能优于辛基羟肟酸(OHA)及其与S-烯丙基-O-乙基黄原酸酯(AEXE)的组合。通过动电位测试、原子力显微镜扫描和XPS分析,考察HAOODE对孔雀石的疏水强化机理。结果显示,HAOODE化学吸附在孔雀石表面,形成含羟肟酸—(O,O)—Cu和—O—C(—S—Cu)—S—构型的表面Cu—HAOODE络合物。HAOODE的双官能团共吸附产生了"环"形结构,比OHA和AEXE的单官能团吸附更稳定,强化其在孔雀石表面的吸附。此外,与OHA的"线"形和AEXE的"V"形疏水碳链相比,HAOODE的"h"形双疏水基强化了孔雀石表面疏水。因此,与OHA和AEXE相比,HAOODE对孔雀石颗粒浮选回收率更高。     

混合捕收剂浮选锂辉石的应用及作用机理

通过浮选试验,研究十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、油酸、731、环烷酸皂,以及油酸与十二胺的混合捕收剂对锂辉石、长石和石英单矿物浮选行为及锂辉石实际矿石浮选指标的影响。借助Zeta电位、红外光谱分析、吸附量测试及量子化学计算,探讨混合捕收剂的作用机理。结果表明:油酸与十二胺的混合捕收剂,兼有捕收性和选择性好的特点,在碱性条件下能实现锂辉石与长石和石英的浮选分离。混合捕收剂在锂辉石表面的吸附量大于长石和石英。混合捕收剂中油酸在矿物表面以化学吸附为主,十二胺则以物理吸附为主。油酸离子分别与十二胺离子(或分子)和油酸分子以缔合形态存在,油酸的头基COO^-与锂辉石表面的Al原子发生化学作用。     

搅拌过程铝离子溶出对微细粒一水硬铝石浮选的影响

以油酸钠为捕收剂,考察了搅拌预处理引起的铝离子溶出对微细粒一水硬铝石浮选行为的影响。浮选结果表明:添加少量铝离子能促进矿物浮选,添加铝离子浓度大于1×10~(-5)mol/L后,矿物可浮性逐渐降低;短时间搅拌预处理可提高浮选回收率,搅拌时间大于10 min后,浮选效果逐渐变差。ICP、吸附量、接触角测定结果和浮选溶液化学分析表明:铝离子添加量较小时,溶液中铝离子主要形成羟基络合物,促进油酸钠吸附,增强矿物疏水性;铝离子添加量较大时,亲水性氢氧化物沉淀逐渐增多,矿物疏水性变差,可浮性降低。Zeta电位和粒度测试结果表明:搅拌预处理后,颗粒表面负电性降低、粒度变粗,这说明颗粒形成絮团。适宜条件下搅拌预处理有助于絮团生长,这也是搅拌预处理相比于直接添加铝离子能够获得更高浮选回收率的重要原因。     

组合捕收剂浮选锂辉石的作用机理

通过浮选试验、表面张力测试、Zeta电位以及红外光谱分析,考察油酸钠(NaOL)、十二烷基琥珀酰胺(HZ)两种捕收剂及其组合捕收剂对锂辉石的浮选性能和作用机理。结果表明:单一捕收剂在一定浓度下都能较好地浮选锂辉石,其中HZ的捕收性能强于NaOL,组合捕收剂浮选效果明显优于任意单一捕收剂。在药剂用量为200mg/L、pH=9.0左右、组合捕收剂的混合摩尔比n(NaOL):n(HZ)为5:1的条件下,浮选效果最好,浮选回收率达88.48%。红外光谱分析表明NaOL在锂辉石表面以化学吸附为主,HZ则以物理吸附为主,两种捕收剂组合使用后的正协同作用是由于锂辉石矿物表面的不均匀性和表面的活性质点的差异使这两种不同药剂能选择性的吸附在矿物表面的不同位置,从而提高药剂捕收性能。     

油酸钠作用下异极矿的浮选行为及作用机理

通过纯矿物试验研究油酸钠为捕收剂体系中异极矿的浮选行为。结果表明:当油酸钠用量为3×10~(-4)mol/L、p H值为4~8和11时,异极矿浮选回收率均在80%左右。Zeta电位及红外光谱测试结果表明:油酸钠在异极矿表面主要发生化学吸附,同时也可能存在物理吸附。根据油酸钠溶液和锌离子水解组分含量化学计算,当p H值为4~8时,油酸钠溶液的优势组分为RCOO~-和(RCOO)_2~(2-);而异极矿表面锌离子主要以Zn~(2+)和少量Zn OH~+形式存在。结合异极矿在油酸钠捕收剂体系中的浮选行为,油酸钠在异极矿表面的相互作用原理是异极矿表面Zn~(2+)和羟基络合物Zn(OH)~+成为浮选的活性质点,能与油酸钠作用形成油酸盐,从而使异极矿疏水上浮;RCOOH_(aq)分子和离子-分子缔合物RCOOH·RCOO~-的物理吸附也可能存在;而在p H为11时矿物可浮性较好,可能是油酸根离子与矿物表面的形成Zn(OH)_2发生离子交换。     

白钨矿浮选体系中大分子有机抑制剂的抑制性能

以白钨矿、萤石和方解石的单矿物为研究对象,通过单矿物浮选试验、Zeta电位和红外光谱测试系统研究不同大分子有机抑制剂对3种矿物浮选的影响及作用机理。浮选试验结果表明,大分子有机抑制剂对白钨矿、萤石和方解石可浮性的抑制能力不同,抑制能力的顺序为:腐殖酸钠羧甲基纤维素单宁聚丙烯酸钠聚丙烯酰胺;Zeta电位和红外光谱研究表明,腐殖酸钠在白钨矿表面吸附作用较弱,与萤石和方解石矿物表面作用较强,主要发生了化学吸附作用。     

硅酸钠对含钙矿物浮选行为的影响及作用机理

以白钨矿、萤石和方解石为研究对象,通过单矿物浮选试验、动电位测试及XPS能谱分析,研究硅酸钠对含钙矿物浮选行为的影响及作用机理。浮选实验结果表明:在捕收剂731的作用下,pH值为9.7~10.3、硅酸钠浓度高于2.5 g/L时,白钨矿的回收率大于80%,而萤石和方解石的回收率分别低于10%和26%。Zeta电位检测结果表明:硅酸钠与矿物作用后,萤石和方解石的Zeta电位明显负移,而白钨矿的Zeta电位改变较小,说明硅酸钠更容易在萤石和方解石表面发生吸附。XPS能谱分析显示:硅酸钠与矿物作用后,在萤石和方解石表面出现了Si 2p特征峰,并且其相对含量分别为6.81%和4.72%,而Si在白钨矿表面的的相对浓度仅为0.35%;同时,白钨矿、萤石和方解石表面的Ca 2p3/2结合能偏移量分别为0.26、0.41和0.55 eV,说明硅酸钠在白钨矿表面可能发生了物理吸附,而在萤石和方解石表面发生了强烈的化学吸附。因此,硅酸钠能选择性抑制萤石和方解石,有效地分离白钨矿与萤石和方解石。     

乙酰丙酮对菱镁矿一步反浮选脱硅脱钙的影响及机理

在十二胺捕收剂浮选体系下,通过单矿物与人工混合矿浮选试验,考察了乙酰丙酮对菱镁矿一步反浮选脱硅脱钙的影响,并通过对药剂作用前后矿物表面Zeta电位及红外光谱的分析,探讨了乙酰丙酮对菱镁矿浮选脱硅脱钙的作用机理。结果表明：乙酰丙酮对菱镁矿具有一定的抑制作用,对白云石和石英作用不明显,乙酰丙酮对菱镁矿反浮选脱硅脱钙具有较好的分选效果;乙酰丙酮在菱镁矿表面形成较在白云石表面更多的含镁络合物,吸附量大且稳定,使其矿物表面正电性增强,不利于捕收剂十二胺在菱镁矿表面的吸附,从而对菱镁矿产生较强的抑制作用;乙酰丙酮在石英表面几乎不吸附,但不影响十二胺在石英表面的吸附。     

辛基胍浮选铝硅酸盐矿物的研究

以辛基硫酸胍SAG8为捕收剂,通过浮选实验、Zeta电位和红外光谱测定,研究了SAG8对铝硅酸盐矿物的浮选性能和作用机理.结果表明:在pH为4-12的范围内SAG8对高峰石、叶腊石和伊利石这三种铝硅酸盐都有较好的捕收能力.Zeta电位测得高峰石、伊利石和叶蜡石的等电点分别为3.5、3.0和2.3.矿物与SAG8作用后其表面正电荷密度增加的均不明显.其可能的原因是:胍是有机强碱.当胍分子一个NH2+与矿物表面Si-O-通过静电作用吸附于矿物表面后,由于胍基中还存在一个NH2官能团,它与矿浆中或者矿物表面的OH-发生氢键作用,矿浆表面OH-浓度增加,从而使矿物表面正电荷密度增加不明显矿粒表面荷负电.结合浮选实验、Zeta电位和红外光谱可以推断出矿物与SAG8的作用机理:SAG8阳离子中同时存在阳离子型和分子型两种NH2官能团,使得SAG8阳离子以静电力和氢键两种方式吸附铝硅酸盐矿物表面.其中在酸性介质中,SAG8主要通过静电力方式吸附在铝硅酸盐矿粒表面,而在碱性条件下以静电力和氢键两种方式作用.     

季铵型阳离子捕收剂在一水硬铝石和高岭石表面的吸附机理

研究十二烷基三甲基氯化铵（DTAC）和十六烷基三甲基氯化铵（CTAC）对一水硬铝石和高岭石的浮选行为。通过残余浓度法测定吸附等温线,荧光探针法和Zeta电位测试方法研究季铵型阳离子捕收剂在矿物表面的吸附机理。浮选结果表明：将DTAC和CTAC作为捕收剂,一水硬铝石的浮选回收率随着pH的增大而增加,而高岭石的浮选回收率随着pH的增大反而下降。当捕收剂的碳链增长时,矿物浮选回收率提高,但高岭石的增加幅度小于一水硬铝石的。在低浓度范围内,阳离子表面活性剂通过静电作用吸附在一水硬铝石表面,而对于高岭石,还存在离子交换作用。当浓度增大时,阳离子表面活性剂通过碳链间疏水缔合作用在两种矿物表面进一步吸附。矿物表面微极性研究表明：CTAC的疏水性比DTAC强,相同溶液浓度下CTAC在一水硬铝石表面能形成比在高岭石表面更大的胶团,这也说明阳离子表面活性剂碳链的增长对一水硬铝石吸附的影响要大,与浮选结果相吻合。     

铜镍硫化矿浮选中Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)离子对蛇纹石的活化机理

通过纯矿物浮选、Zeta电位测试、红外光谱分析及溶液化学计算分析,研究Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)离子对蛇纹石浮选的活化机理。结果表明:溶液pH6.5时,铜离子在水溶液中的优势组分为氢氧化铜沉淀;氢氧化铜沉淀覆盖在蛇纹石表面,与黄原酸根反应,从而活化蛇纹石浮选。溶液pH8时,镍离子在水溶液中优势组分为氢氧化镍沉淀,能吸附于蛇纹石表面使其活化,但其活化作用弱于Cu2+。在酸性pH值范围内,铜、镍在水溶液中主要以Cu2+、Ni2+形式存在,对蛇纹石浮选没有活化作用。     

H_2O_2处理后的黄铜矿和黄铁矿对黄药的吸附作用及其浮选分离（英文）

通过一系列浮选试验和矿物表面分析技术研究H_2O_2处理对黄药浮选分离黄铜矿与黄铁矿的影响。浮选试验结果表明,H_2O_2对两种矿物的浮选行为具有一定影响,H_2O_2对黄铁矿的抑制效果强于黄铜矿。在一定H_2O_2浓度条件下,黄铜矿在pH 9.0时可从黄铁矿中选择性分离出来,此时黄铜矿的回收率达84%以上,而黄铁矿回收率低于24%。Zeta电位、紫外-可见分光光谱以及红外光谱等分析结果表明,H_2O_2处理后的两种矿物对捕收剂的吸附量不同,黄铜矿表面对黄药的吸附量远远大于黄铁矿表面对黄药的吸附量。红外光谱和XPS分析结果表明,H_2O_2处理可大幅度提高黄铁矿表面的亲水性,从而抑制捕收剂的吸附,使其可浮性下降;而黄铜矿对H_2O_2不产生吸附,因此对黄药的吸附和对二黄原酸的氧化效果较好,黄铜矿的浮选回收率较高。     

蛇纹石与滑石的同步抑制原理

通过浮选试验、沉降实验、Zeta电位测试和吸附量测试,研究以六偏磷酸钠和古尔胶为调整剂时,蛇纹石和滑石的同步抑制及其机理。结果表明:在较宽pH范围内,蛇纹石与滑石颗粒表面电性相反,易发生异相凝聚,使得硫化矿浮选的降镁难度增大;六偏磷酸钠和古尔胶的组合使用能较好地同步抑制蛇纹石和滑石,实现与黄铁矿的人工混合矿分离;六偏磷酸钠使得蛇纹石颗粒表面动电位由正变负,蛇纹石与滑石颗粒间分散,从而提高古尔胶在滑石表面的吸附量。研究并提出对蛇纹石和滑石的混合镁硅酸盐矿物应是首先消除颗粒间的异相凝聚,再抑制易浮矿物的同步抑制原理。     

钨酸钠对镍黄铁矿与蛇纹石浮选分离的影响及作用机理

针对浮选时镍黄铁矿和蛇纹石易产生异质凝聚而造成其浮选分离难的问题,研究发现添加钨酸钠可实现镍黄铁矿和蛇纹石的有效分离。通过纯矿物浮选试验、浊度试验、Zeta电位测试、浮选溶液化学及X射线光电子能谱(XPS)分析,研究了钨酸钠对镍黄铁矿与蛇纹石浮选分离的影响及作用机理。结果表明：加入钨酸钠后,镍黄铁矿与蛇纹石单矿物的浮游差由69.02%升高至81.28%,人工混合矿中镍黄铁矿回收率升高至83.56%,表明添加钨酸钠可促进镍黄铁矿与蛇纹石浮选分离;钨酸钠的加入使蛇纹石和镍黄铁矿的浊度值升高,表明二者之间的分散作用增强。钨酸钠在溶液中主要以WO₂^4-形式存在,可吸附在镍黄铁矿和蛇纹石表面,使二者表面均荷强负电,增强了二者之间的静电斥力,从而减弱二者的异质凝聚。WO₂^4-在镍黄铁矿表面发生化学吸附,且其吸附强度强于蛇纹石表面的吸附强度。     

葡聚糖对辉钼矿与滑石浮选分离的影响

通过动电位分析、润湿接触角测试、吸附量测试并结合浮选实验,考察滑石和辉钼矿单矿物的浮选行为,以葡聚糖为抑制剂,研究硫化矿体系中辉钼矿和滑石的浮选分离。结果表明:在无捕收剂情况下,辉钼矿和滑石的天然疏水性强,可浮性相似,难以实现浮选分离。加入的葡聚糖在辉钼矿和滑石矿物表面形成选择性吸附,使两者具有不同的浮选行为。当溶液p H为8.5、葡聚糖用量400 mg/L时,辉钼矿可以得到有效抑制,回收率仅为14.37%,而滑石受到的抑制作用较弱,其回收率为83.22%,两者的浮游差为68.85%,这使得滑石和辉钼矿的浮选分离成为可能。     

使用抑制剂甘油基黄原酸钠浮选分离铁闪锌矿与黄铁矿(英文)

研究抑制剂甘油基黄原酸钠(SGX)在铁闪锌矿与黄铁矿浮选分离过程中的作用机理。通过浮选实验考察该抑制剂对硫化矿物的浮选抑制行为。结果表明,用丁黄药作捕收剂,在SGX存在下铁闪锌矿能被Cu2+活化从而具有良好的可浮性,而黄铁矿不能被Cu2+活化;在pH为4-11的范围,SGX的用量小于50mg/L时,可以实现两种矿物的选择性分离。动电位分析表明,SGX在Cu2+存在的条件下不能阻止丁黄药的阴离子在铁闪锌矿表面的吸附,但能阻止丁黄药的阴离子在黄铁矿表面的吸附。吸附等温测试结果表明,SGX在黄铁矿表面的吸附量远比在铁闪锌表面量大。     

无捕收剂浮选时硫化矿物表面的疏水—亲水平衡关系

通过硫化矿物表面中性硫(S~o)的溶剂提取-化学分析、矿浆电位测定和浮选试验,建立了自诱导浮选和硫化钠诱导浮选的疏水-亲水平衡关系,分别用[S~o]/[OH~-]和[S~o]/[OH~-]+[HS~-])表示S~o的生成量[S~o]受矿浆电位调控研究结果表明,pH值相同时,[S~o]值越大,矿物表面疏水性高,浮选行为好pH值高,[OH~-]值高,矿物表面亲水性大,浮选需要的[S~o]多;反之亦然同一pH值下,硫化钠诱导浮选所需[S~o]较自诱导浮选高     

水玻璃对菱锌矿与石英浮选分离的影响

通过单矿物浮选试验、ζ电位、吸附量测定及扫描电镜研究水玻璃对Ca2+存在体系下菱锌矿与石英浮选分离的机理。结果表明:pH为9.5-11时,Ca2+可以显著活化石英的浮选,并使水玻璃对菱锌矿的抑制作用增强,严重影响二者的分离;改变添加剂添加顺序,在矿浆中优先加入水玻璃,可以有效防止Ca2+在矿物表面的吸附,使捕收剂在矿物表面的吸附量差异增大,从而消除Ca2+对菱锌矿与石英浮选分离的影响。