细粒氧化物的团聚浮选

本文提供了用絮凝剂和表面活性剂团聚和浮选细粒的试验数据。工作中用ZnO和MgO的水悬浮液进行试验，使用常规的浮选捕收剂油酸钠(SOL)、十二烷基硫酸钠(SDS)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)，所用絮凝剂为工业用高分子量聚合物(MAGNAFLOC 1440、MAGNAFLOC E-10及MAGN—AFLOC 351)。在自然pH下测量了吸附在这两种氧化物上的表面活性剂的吸附等温线。用油酸钠时吸附密度最大。Zeta电位测量结果表明，加入阳离子表面活性剂使Zeta电位正值增加，MgO的正Zeta电位随阴离子表面活性剂浓度增加而降低。稳定性的降低说明，当加入阳离子絮凝剂(MAGNAFLOC 1440)时，经阴离子表面活性剂预处理的ZnO悬浮液形成了较大的絮凝物。用阴离子表面活性剂预处理的MgO悬浮液与非离子型絮凝剂MAGNAFLOC351作用也有类似结果。当SDS与阳离子或非离子絮凝剂结合形成疏水絮凝物时，荷负电的捕收剂(SDS)对ZnO絮凝物的浮选是良好的捕收剂。     

溶液环境对高岭石分散行为的影响

采用沉降试验研究高岭石在不同pH及钙镁离子浓度下的分散行为,并结合Zeta电位分析及EDLVO理论计算进一步研究了高岭石颗粒间的相互作用。试验结果表明,pH的升高可促进高岭石的分散,而钙镁离子的加入可促进高岭石的凝聚;结合Zeta电位结果可知,pH的升高会降低表面电位,而钙镁离子加入会使表面电位升高。电位绝对值越大,颗粒间排斥力越大,易于分散。碱性条件下钙镁离子在矿物表面形成氢氧化物沉淀,导致高岭石表面的Zeta电位升高,破坏悬浮液的稳定性。EDLVO理论计算结果与沉降试验和Zeta电位试验的结果一致,可以对高岭石的分散行为进行理论解释。     

氯化纳溶液对铝土矿矿泥的沉降影响

铝土矿尾矿泥浆因含有大量细粒与黏土矿物,导致其 难以脱水沉降。而盐溶液的存在会影响黏土矿物颗粒间的 作用力,进而影响其物理化学特性。为此,以广西铝土矿矿 泥为例,采用不同浓度 NaCl溶液对矿泥进行自由沉降试验 和Zeta电位试验,并对沉降稳定后的矿泥进行电镜扫描,分 析其微观结构。结果表明:随着 NaCl溶液浓度增加,矿泥絮 凝速率减小,沉降稳定孔隙比减小;Zeta电位绝对值随着溶 液浓度增加而减小,反映了矿泥中黏土矿物颗粒表面负电荷 被 Na+ 中和后,双电层厚度变薄,颗粒间静电斥力减弱的现 象;颗粒间排列结构形式由边 边结构(EE)向面 面结构 (FF)过渡,从而导致颗粒间形成的聚团直径减小,絮凝速率 变慢。但因排列结构的变化,颗粒间形成更为密实的堆叠结 构,该分析与SEM 分析结果一致。     

阳离子促进高岭石表面絮凝过程研究

在传统尾矿处理过程中存在微细粒矿物难以沉降的问题,因此本文以高岭石为例,研究了在使用聚丙烯酰胺作为絮凝剂的条件下,加入丁胺、十二胺、十四胺、十六胺以及十八胺等阳离子对高岭石悬浮液沉降过程的影响,通过第一性原理计算发现,阳离子在高岭石表面的吸附主要是以离子性的氢键为主,随着碳链的增长,其键级略有增长,其吸附能也不断增加,说明阳离子在矿物表面的吸附能力随着碳链增长而逐渐增强。通过试验研究发现当碳原子数小于14时,阳离子对高岭石悬浮液絮凝促进效果随着阳离子碳原子数的增加而增强,当碳原子数大于14时,阳离子对高岭石悬浮液絮凝促进效果随着阳离子碳原子数的增加而减弱,这主要是由于其碳链过长,在悬浮液中分散性不好所导致。     

剪切环境下某铅锌尾矿絮团演化过程及絮团表征

某铅锌矿山对尾矿颗粒絮团强度有一定要求,为了研究如何表征并增大絮团强度,考察了絮凝剂的种类和用量、搅拌时间、搅拌速度以及单位矿浆输入能量等剪切环境因素对某铅锌尾矿剪切絮凝沉降的影响,进行了相应的絮凝沉降试验、颗粒录影显微技术（ParticleView V19）实时监测以及显微镜絮团图像分析,并讨论了絮凝机理,旨在揭示絮体形成过程与絮凝效果的关系。结果表明:对某铅锌尾矿的絮凝作用:阳离子聚丙烯酰胺>阴离子聚丙烯酰胺>阳离子醚化淀粉,阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）最佳用量值为200 g/t,加入表面电荷相反的PAM,能使颗粒表面动电位降低而凝聚,当絮凝剂过量时,会使得整个体系变为带正电荷。由于正电荷间的互斥作用,絮凝体再次分散,发生再稳现象,从而使絮凝效果减弱。搅拌时间、搅拌速度、单位矿浆输入能量对某铅锌尾矿的剪切絮凝行为的影响很大;搅拌时间关系着絮团的成长破碎程度;搅拌强度的大小影响着絮团所受剪切强度,搅拌强度越大,絮团最终形成稳态的抗剪切强度越高,形貌越规则;单位矿浆输入能量存在一个极限值,超过极限值时,絮团形成与破碎达到了一个相对平衡的稳态,絮团能够在此搅拌体系下稳定存在。      

矿物—溶液界面上聚合物—表面活性剂相互作用的研究

采用测定吸附、动电性质及浮选等技术,研究了阳离子聚合物(丙烯酰胺与甲基丙烯酰胺丙取三甲氯化铵的共聚物)与阳离子和阴离子表面活性剂(十二烷基氯化铵和十二烷基磺酸盐)在石英上的相互作用。在pH=6.5时聚合物可抑制胺浮选石英,但不抑制胺在石英上的吸附。动电性质测定表明只要有聚合物吸附无论胺吸附和石英原来的ζ-电位如何都会产生具有聚合物特征的ζ-电位值。在pH=10附近,胺的表面活性最大。聚合物从含有聚合物和胺溶液中的吸附可忽略不计,而且,在这个pH值时的预先吸附在表面上的聚合物都会被随后加入的胺所取代。提出了石英颗粒表面上大量聚合物分子罩盖着被吸附的胺的聚合物-表面活性剂吸附层分子模型,可解释颗粒的亲水特性。根据这个模型,用阴离子磺酸盐浮选石英可被吸附的阳离子聚合物所活化。     

电解锰浸出液的助沉作用研究

对电解锰中性和酸性浸出液中的锰渣进行粒度组成、Zeta电位和润湿性的分析,了解到中性和酸性浸出液中的锰渣粒度小,Zeta电位较大,锰渣表面亲水,导致了浸出液难沉降的特性。因此选择硫酸铝、聚氯化铝和阳离子1500万、阴离子2100万、非离子1500万聚丙烯酰胺5种药剂作为助沉剂,进行中性和酸性浸出液的沉降试验,试验结果表明,浸出液中加入硫酸铝和聚氯化铝,效果不明显,加入聚丙烯酰胺,沉降速度明显提升,上清液吸光度增大。在3种聚丙烯酰胺中,阳离子和非离子聚丙烯酰胺效果最好,所以阳离子和非离子聚丙烯酰胺可以作为电解锰浸出液的助沉剂。     

叶轮转速对硅钙质胶磷矿双反浮选的影响

浮选机叶轮转速对硅钙质胶磷矿反浮选脱镁、反浮选脱硅有不同的影响。随着叶轮转速的增加,脱镁尾矿产率降低,MgO脱除率降低,BK424捕收能力略有减弱,选择性变化不大。随着叶轮转速的增加,反浮选脱硅尾矿产率增加,S iO2脱除率升高,BK430捕收剂略有增加,但是选择性明显变差,P2O5损失率增大。在阴离子捕收剂体系中,较高的转速导致粗粒白云石从矿化气泡脱落,降低了其上浮率;对磷灰石影响较小。在阳离子捕收体系中,较高的转速增加了细粒磷灰石与BK430的作用,增加了其上浮率。研究结果表明,降低浮选机叶轮转速可以提高磷精矿P2O5回收率。     

表面活性剂在干燥中控制粒子团聚的机理

以中和沉淀法制备超细氢氧化铝粉,通过粉末的粒度分析和粒子数的计算,研究了干燥时表面活性剂对超细粒子团聚的影响规律。结果表明：若不加表面活性剂,粒子团聚严重,小于0．2μm的粒子消失,粒子总数减少了99．9％,干燥后粉体表面孔径分布不均匀,粒子易成快。加入表面活性剂后,细粒子团聚程度降低,粒子总数减少小于30％,干燥后粉体气孔发达,分布均匀。N2吸附-脱附曲线和SEM分析结果表明,加入表面活性剂后,由于表面活性剂吸附在界面上,影响了粒子表面性质,影响粉体中孔的结构和大小,从而导致了毛细管力的变化,影响了粒子间氢键及架桥氢键的生成,继而抑制了粒子的团聚。     

有机膨润土的改性及其在生物废水处理中的应用

以新疆乌兰陵格膨润土为原材料,添加阴-阳离子表面活性剂制得一系列阴阳离子有机膨润土。对原土和有机土进行XRD、SEM及粘度表征。XRD结果表明,改性后蒙脱石层间距由1.337 nm增加到2.538 nm;SEM结果表明,阴-阳离子表面活性剂已经插层进入蒙脱石层间。将阴-阳离子有机膨润土作为吸附剂去除生物废水中谷氨酸。当pH=5.6,阴-阳离子有机膨润土的用量为2 g/L时,谷氨酸的去除率可达到40.09%。     

全尾砂膏体料浆流动性影响因素的试验研究

采用电动跳桌仪对全尾砂膏体料浆流动性的影响因素进行了试验研究。结果表明：料浆浓度、细尾砂（-20 μm）掺量、超塑化剂掺量和粉煤灰品质及掺量均对全尾砂膏体料浆的流动性有显著影响;细尾砂对全尾砂膏体料浆流动性的影响在未掺和掺超塑化剂条件下有显著差异;在保持料浆流动性相同的条件下,掺适量超塑化剂可以提高料浆浓度4个百分点,或者提高细尾砂含量20个百分点。     

超塑化剂对微细粒料浆流动性的影响

全尾膏体胶结充填地下采空区成为建设环境友好、资源高效利用型地下矿山的必然选择。为解决尾矿砂粒度变细带来的全尾膏体流动性及浓度下降的问题,探索了聚羧酸系及萘系超塑化剂对水泥和微细尾砂净浆流动度的影响,并对试验产品的絮网结构进行了显微分析。结果表明：聚羧酸系超塑化剂能显著提高水泥和微细尾砂净浆的流动度;萘系超塑化剂对水泥净浆流动度也有明显提高,但对微细尾砂净浆流动度提高的幅度十分有限;显微镜下水泥和微细尾砂净浆在未掺超塑化剂时具有相似的絮网结构,由于微细尾砂粒度更细,因而其絮网结构更小、结合力更大;与基于静电斥力效应的萘系超塑化剂相比,基于空间位阻效应的聚羧酸系超塑化剂能打开结合力较强的絮网结构,释放更多自由水,使料浆流动度增大。因此,聚羧酸系超塑化剂将是制备全尾砂膏体胶结充填料浆的潜在优良外加剂。     

矿山充填尾砂过滤脱水性能试验研究

金属矿山充填开采过程中,充填料浆浓度的准确控制对良好的充填质量至关重要,对于以矿山浮选尾矿为充填骨料的充填工艺,浮选尾矿浓密脱水效果是控制充填料浆浓度的一个关键因素.针对胶东地区某黄金矿山浮选尾矿,采用真空过滤试验机测试了不同粒径组成、质量浓度、絮凝剂添加量浮选尾矿浆的过滤脱水性能.结果表明,分级粗尾砂及全尾砂过滤性能...     

西藏甲玛铜矿全尾砂膏体充填料浆流变特性研究

西藏甲玛铜矿膏体充填料浆输送流量大,要求充填料浆具有良好的输送性能。通过对甲玛铜矿尾砂物化性质的研究以及对膏体充填料浆流变性能的测定,揭示了灰砂比、粉煤灰添加量、质量浓度3个因素对料浆流变性能的影响。得出实验结论:尾砂的密度为2.43 t/m3、松散容重为16.24 k N/m3、密实容重为19.43 k N/m3;尾砂粒度级配良好、化学性质稳定、沉降特性良好。在灰砂比、粉煤灰添加量、质量浓度3因素中,质量浓度为影响膏体充填料浆流变性能的主要因素。膏体充填料浆的屈服应力和黏度随质量浓度的增加而急剧上升,随灰砂比的增加而缓慢上升,受粉煤灰添加量的影响较小。     

尾矿特性对充填工艺及胶结强度的影响

尾矿胶结充填的质量与料浆浓度和成分有关,因此对尾矿特性进行深入研究,实现低成本制备高浓度尾矿、确定合理输送浓度有着非常重要的意义.通过对不同特性和浓度尾矿的研究,即对尾矿成分、粒径、级配、稠度、粘度、孔隙压力、密度、孔隙率、悬浮物组成等的研究,解决尾矿制备过程中进料、沉降、浓缩、溢流澄清、去除有害物质中的问题,从而确定高浓度尾矿的输送方法、采场接顶方法、脱水方式等,创建合理的矿山充填系统.     

多因素耦合条件下高浓度全尾砂浆体流变性能研究

为了探究多因素耦合条件下全尾砂料浆的流变性能,以某三个矿山的全尾砂料浆为试验对象,采用HAAKE同轴圆筒式流变仪进行试验,测得了5种质量浓度、3种温度条件下的全尾砂浆流变参数,分析了粒度分布、质量浓度及温度对流变参数的影响规律及机理。试验结果表明:同一矿山尾矿浆体,相同质量分数条件下,屈服应力随温度升高而降低,且浆体浓度越高,屈服应力的下降值越大;相同温度条件下,屈服应力随浓度增加而升高,且浆体温度越低,屈服应力增加值越大;料浆屈服应力的影响显著度为质量浓度粒度分布温度,质量浓度对流变性影响最为显著且可用指数函数描述;各因素间均存在一定的耦合作用,A矿和C矿尾砂浆的质量浓度高于71%、B矿尾砂浆质量浓度高于68%时,温度和浓度耦合作用明显,料浆的屈服应力和塑性黏度均明显上升。     

全尾砂沉降特性试验研究

国内某矿山目前主要采用戈壁集料作为充填骨料,随国家新环保政策的发布,戈壁集料价格大幅度上涨,且面临无法采购的风险,将尾砂用于矿山充填是有效的解决途径。尾砂沉降浓缩是尾砂充填的关键环节,通过开展尾砂的自然沉降和絮凝沉降试验研究该矿尾砂的沉降特性。试验结果表明:尾砂自然沉降速率随尾砂浆浓度的增大而减小,底流浓度随尾砂浆浓度的增大呈先增大后趋于稳定;沉降速率随絮凝剂添加量的增大而提高,底流浓度随絮凝剂添加量的增大而降低;尾砂虽然颗粒细小,但因其密度较大,尾砂浆浓度较低时,其静态自然沉降速率可以达到1.5cm/min以上,絮凝剂能够较大地提高低浓度尾砂浆的沉降速率,其对高浓度尾砂浆的沉降速率影响效果不明显。     

拉么锌矿尾矿处理方案研究

拉么锌矿选矿厂尾矿采用低浓度排放方式,面临能耗较高、外排废水量大、重金属离子超标、枯水期选厂生产用水紧张等问题,详细分析了拉么锌矿选矿厂尾矿处理现状。通过尾矿性质分析,得出尾矿成分、含量及尾矿以中细粒为主;借助尾矿沉降试验,测出尾矿浆达到良好沉降效果时絮凝剂的添加量;研究出了膏体制备的工艺流程及浓缩指标。同时对高浓度尾矿料浆进行塌落度试验及环管输送试验,对尾矿浆输送浓度、体积和速度进行测算,最终得出了合理的输送方案。制定了一套适合拉么锌矿选矿厂尾矿处理的方案,即尾矿料浆浓度为70%的膏体尾矿运排方案。该方案具有使生产用水循环利用,尾矿入库干堆排放、外排废水量少等优点,解决了当前拉么锌矿选矿厂尾矿处理面临的问题。     

The utilization of forward osmosis for coal tailings dewatering

The feasibility of dewatering coal tailings slurry by forward osmosis (FO) membrane process was investigated in this research. A prototype cell was designed and used for the dewatering tests. A cellulosic FO membrane (Hydration Technology Innovations, LLC, Albany, OR) was used for the dewatering studies due to its high fouling resistance. Representative samples of coal tailings slurry were collected from the thickener outflow at American Coal Company (Galatia, Illinois). Characterization studies were conducted to obtain particle size distribution (PSD), total dissolved solids (TDS) and the solids content of the slurry. The impact of the slurry properties such as solids weight percent, osmotic pressure, and particle size on the dewatering rates was determined. Furthermore, the impact of slurry conditioning by the addition of flocculant and gypsum on the rate and extent of dewatering was also investigated. Dewatering to a total solids content of more than seventy weight percent from an initial solids content of approximately thirty percent was achieved in all cases. The dewatering rate and extent were found to be a function of particle size, particle shape, TDS content, and mixing. The membrane material was shown to withstand repeated use over a period of thirty trials without deterioration of performance. The results obtained from this research suggest that osmotic dewatering of coal refuse slurry is feasible.     

尾矿浆体高海拔U型管道输送工程应用实践

通过对钨尾矿性质、浆体颗粒悬浮机理、非均质悬液淤积流速、磨阻损失、磨损机理研究分析,设定该钨矿尾矿浆体以紊流流态输送,速度区间为2~2.5 m/s,最大输送压力为40 kg/cm²。在管道磨蚀控制、输送泵配置、检测仪器配置等方面,工程设计中注入了诸多相应技术措施。实际运转证明,输送系统运行安全、稳定,达到了设计预期目标。