CF药剂浮选氧化铅锌矿的作用机理研究Ⅰ.吸附量、ζ-电位和红外光谱研究

借助吸附量、ζ-电位和红外光谱等测试手段,研究了调整剂六偏磷酸钠和硝酸铅对矿物表面、矿物表面电性、CF药剂在矿物表面吸附量的影响以及CF药剂与矿物表面的作用机理.结果表明,在六偏磷酸钠低浓度时,矿物可浮性的变化可能与六偏磷酸钠对矿物晶格中的金属离子的溶解关系不大,而与其在矿物表面上的吸附有关.六偏磷酸钠不同程度地增高矿物的动电位负值,降低矿物对CF药剂的吸附量;铅离子在矿物表面发生了吸附作用,并不同程度地活化矿物,降低矿物的动电位负值,提高矿物对CF药剂的吸附量;水玻璃可有效地消除铅离子对石英的活化作用;CF药剂通过其中的O 、O 与矿物表面上的金属离子螯合而形成O·O型五元环表面配合物.     

CF药剂浮选氧化铅锌矿的作用机理研究 Ⅰ．吸附量、ξ-电位和红外光谱研究

借助吸附量、ζ-电位和红外光谱等测试手段,研究了调整剂六偏磷酸钠和硝酸铅对矿物表面、矿物表面电性、CF药剂在矿物表面吸附量的影响以及CF药剂与矿物表面的作用机理.结果表明,在六偏磷酸钠低浓度时,矿物可浮性的变化可能与六偏磷酸钠对矿物晶格中的金属离子的溶解关系不大,而与其在矿物表面上的吸附有关.六偏磷酸钠不同程度地增高矿物的动电位负值,降低矿物对CF药剂的吸附量;铅离子在矿物表面发生了吸附作用,并不同程度地活化矿物,降低矿物的动电位负值,提高矿物对CF药剂的吸附量;水玻璃可有效地消除铅离子对石英的活化作用;CF药剂通过其中的O 、O 与矿物表面上的金属离子螯合而形成O·O型五元环表面配合物.     

MJ复合药剂在难选煤中的应用研究

以难选的木瓜矿焦煤和庞塔矿焦煤为研究对象进行浮选试验,主要研究了MJ复合药剂条件下药剂用量和矿浆浓度对浮选效果的影响以及和煤油浮选效果的比较.研究表明MJ复合药剂能满足现场生产要求;MJ复合药剂和煤油浮选效果接近,但MJ复合药剂用量低于煤油.MJ复合药荆在处理难选煤时具有一定的应用价值.     

复配药剂浮选低阶煤泥的效能研究

基于传统捕收剂浮选低阶煤产率低,药剂消耗大的问题,将煤油与活性物质混合,配制了由煤油与酯或脂肪醇聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂按照一定比例配制而成的4种复配药剂,并对葫芦素不黏煤进行了浮选试验,测定了4种药剂在水中的分散粒径及对煤的吸附热,并通过多元回归研究了分散粒径、吸附热以及吸附平衡时间与浮选精煤产率之间的相关关系。结果表明:相同药剂用量下,4种复配药剂浮选精煤产率均高于煤油;当精煤产率相同时,复配药剂的用量至少比煤油节省50%。4种复配药剂的分散粒径均小于煤油,在矿浆中更易分散;润湿热均大于煤油,在煤表面吸附作用更强,使煤表面疏水性进一步增大。回归分析表明:在浮选过程中,分散粒径、吸附热和吸附平衡时间对浮选均有显著作用,其中浮选精煤产率与吸附热正相关,与吸附平衡时间、分散粒径负相关,分散粒径与吸附热之间存在交互作用。煤油与活性物质的复配,能够显著增强煤油的捕收能力,提高精煤产率及可燃体回收率,为低阶煤煤泥浮选提供了新的高效捕收剂。     

高效MN—5阳离子絮凝剂及其特性研究

介绍了ＭＮ－５阳离子絮凝剂的研制理论依据，为解决选煤厂因煤泥水中细泥表面电位高，高灰细泥难以积聚问题，对反复合成试验后研制出的有机复合阳离子絮凝剂进行相互增效和吸附量测定、不同ｐＨ值时电动电位ζ等特性研究，证明了该絮凝剂是一种煤泥絮凝沉降效果很好的高效药剂，在选煤厂煤泥水处理和环境保护中取得了明显的经济效益和环境效益．     

非离子表面活性剂对高灰细粒难浮煤泥浮选促进作用研究

为减少高灰细泥对浮选精煤的污染,以高灰细粒难浮煤泥为研究对象,将油酸二乙醇酰胺(ODEA)、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO9)和壬基酚聚氧乙烯醚(NP10)三种不同类型非离子表面活性剂与煤油进行复配,与煤油对比,对难浮煤进行浮选试验。结果表明:非离子表面活性剂均对煤泥浮选具有促进作用,其中ODEA与煤油复配效果优于AEO9和NP10。三种非离子表面活性剂与煤油配比比例为1:10时可以达到较好的浮选效果,要使尾煤灰分达到60%以上,3种复配药剂耗用量均只需单独使用煤油用量的1/3左右,具有显著的节油效果。     

非离子表面活性剂对高灰细粒难浮 煤泥的浮选促进作用

为减少高灰细泥对浮选精煤的污染,以高灰细粒难浮煤泥为研究对象,将油酸二乙醇酰胺(ODEA)、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO9)和壬基酚聚氧乙烯醚(NP10)三种不同类型非离子表面活性剂与煤油进行复配,与煤油对比,对难浮煤进行浮选试验。结果表明:非离子表面活性剂均对煤泥浮选具有促进作用,其中ODEA与煤油复配效果优于AEO9和NP10。三种非离子表面活性剂与煤油配比比例为1:10时可以达到较好的浮选效果,要使尾煤灰分达到60%以上,3种复配药剂耗用量均只需单独使用煤油用量的1/3左右,具有显著的节油效果。     

浮选过程中高灰细泥的抑制与分散

针对细粒级含量高的高灰难选煤泥,研究采用抑制剂和分散剂来改善浮选过程中高灰细泥对精煤的污染,通过不同药剂与煤样作用后的接触角、浮选指标及浮选产品的表面电位分析,得出如下结论:抑制剂和分散剂可以改善浮选效果,在相同分选条件下,六偏磷酸钠作为分散剂的分选指标优于抑制剂淀粉和水玻璃,当六偏磷酸钠用量为1 500g/t,煤油用量为370g/t,起泡剂GF用量为150g/t时,精煤产率为57.69%,精煤灰分为12.04%;抑制剂和分散剂的添加,加大了精煤和尾煤之间表面电位绝对值的差值。     

超声处理对水玻璃和油酸钠体系中方解石浮选行为的影响及其机理研究

选用频率40 kHz的超声波,探究了不同超声功率以及不同超声处理时间对pH=8.0、水玻璃用量300 mg/L、油酸钠用量1.5×10^-4 mol/L的药剂体系中方解石浮选行为的影响;通过吸附量测定分析了方解石表面的油酸钠含量变化,借助XPS测试分析了方解石表面元素的变化,采用Zeta电位测试分析了方解石表面吸附药剂的变化。经超声频率40 kHz、功率150 W、超声时间15 min处理后,方解石浮选回收率可由无超声处理时的8.5%增加至82.7%。超声处理使方解石表面油酸钠吸附量增加、方解石表面Si2p含量减少、C1s含量增加、O1s分峰拟合图中水玻璃组分的峰面积减小、油酸钠组分的峰面积增大,方解石表面Zeta电位几乎无变化。超声处理能使水玻璃和油酸钠混合体系中受抑制方解石表面的水玻璃解吸,空出的吸附位点被油酸钠吸附,使得方解石可浮性显著提升。     

炭黑-烃类油捕收剂强化炼焦煤浮选效果的机理研究

针对常规浮选药剂(如柴油、煤油等)难以实现难浮煤泥的高效浮选回收问题,以难浮炼焦煤泥为研究对象,基于炭黑颗粒的超疏水特性,将炭黑颗粒与正十二烷按1 g∶150 m L的比例混合配制成炭黑-正十二烷新型捕收剂,对比分析正十二烷和新型捕收剂对炼焦煤泥的浮选效果。采用X射线光电子能谱(XPS)和接触角测定仪对炭黑颗粒的表面疏水性进行测定,采用扫描电镜和能谱仪(SEM/EDS)分别对2种捕收剂作用前后煤表面颗粒形貌和元素进行表征。结果表明:炭黑颗粒主要含碳,表面官能团以C—C和CC为主,接触角达136°,极其疏水;新型捕收剂作用后的煤表面吸附有较多的纳微颗粒,且其表面碳元素含量显著高于正十二烷作用后的煤表面,表明炭黑颗粒可吸附于煤表面。炭黑-正十二烷的混合物作为捕收剂,不但增加了煤表面的疏水性,且炭黑颗粒吸附于煤表面可以增加煤表面的固体凸起点,从而在气泡-煤粒粘附过程中加速水化膜的破裂,促进煤粒-气泡粘附效率,提高难浮煤的浮选回收效果。     

基于水化膜弱化促进煤泥脱水机理及试验研究

煤泥颗粒表面水化是煤泥脱水困难的重要因素之一,通过弱化煤泥颗粒表面水化膜促进煤泥高效脱水是一种新的技术方法。为掌握基于弱化水化膜促进煤泥脱水机理,采用密度泛函理论方法模拟了不同长链烷基季铵阳离子(表面活性剂)在煤泥水主要矿物颗粒表面的吸附,通过对吸附构型、Mulliken键布局及电荷的分析,研究了水及药剂在高岭石(001)面、α-石英(001)面和蒙脱石(001)面的吸附机理;通过开展煤泥脱水试验和接触角测试,探讨长链烷基季铵盐药剂对煤泥水分和表面润湿性的影响规律。结果表明,水分子在不同种类矿物(001)面的吸附稳定性顺序为石英>高岭石>蒙脱石,石英对煤泥脱水影响大于高岭石和蒙脱石;长链烷基季铵盐药剂在矿物表面的吸附稳定性明显高于水分子,说明药剂与水分子的竞争吸附作用顺序是蒙脱石>石英>高岭石;长链烷基季铵盐与几种矿物(001)表面吸附均是以静电引力为主,弱氢键为辅。随着长链烷基季铵盐药剂用量的增加,煤泥滤饼水分先减少后增加,当药剂用量为500 g/t效果最好,水分降低2.25%以上;随着药剂用量和链长的增加煤泥表面疏水性显著增加。控制药剂用量是实现高效煤泥脱水的技术关键,添加适量的表面活性剂有利于弱化矿物表面的水化膜,过量长链烷基季铵盐阻碍煤泥脱水。     

不同捕收剂对氧化煤表面性质影响的实验研究

为了提高氧化煤泥浮选效果,改善氧化煤浮选效率低下、药剂消耗较大的问题,选择了极性油酸和煤油的复配捕收剂,并加入了无机盐CaCl2,探究了在浮选过程中,单一及复配捕收剂,以及无机盐的加入对氧化煤浮选的作用机理和作用效果。结果表明:捕收剂的加入可以覆盖煤泥表面的亲水基团,增强煤泥与气泡的粘附几率;油酸煤油的复配捕收剂可以明显降低煤泥表面的亲水性,无机盐的加入更加促进了煤油在氧化煤表面的附着,煤泥表面因疏水性油膜的形成疏水性增强,利于浮选。     

AO捕收剂对稀缺难浮煤泥的捕收效果研究

针对稀缺难浮煤浮选效率低的问题,研制了AO捕收剂。利用微量热仪、接触角9n,4定仪、微电泳仪等仪器研究对比了AO捕收剂、煤油、柴油对稀缺难浮煤泥的捕收作用,并进行了煤泥浮选试验。结果表明：AO捕收剂与难浮煤泥作用的润湿热、接触角均大于煤油和柴油;AO捕收剂与煤样作用前后的等电点变化值也大于煤油、柴油与煤样作用的变化值;在浮选精煤灰分大致相同的情况下,选用AO捕收剂后,开滦煤样和双鸭山煤样的浮选精煤产率、浮选完善指标、可燃体回收率均高于煤油、柴油与煤样作用后的平均值,表明AO捕收剂的浮选效果高于柴油和煤油。     

捕收剂烯丙基异丁基硫氨酯在硫化铜矿表面的吸附机理

烯丙基异丁基硫氨酯(ATC)是新一代酯类选矿药剂,它对黄铜矿捕收力强,黄铁矿捕收力弱,是铜硫分离的优良捕收剂。为了考察ATC对黄铜矿和黄铁矿分离的影响及吸附机理,在纯矿物浮选试验的基础上,进行了动电位、吸附量测量试验和红外光谱分析。结果表明,ATC在试验pH范围内对黄铜矿的捕收能力强于对黄铁矿的捕收能力;ATC的捕收力及选择性均强于传统捕收剂Z-200;在pH=9.0、ATC用量为11.8 mg/L时,黄铜矿与黄铁矿回收率相差55个百分点;矿浆pH对黄铜矿可浮性影响较小,对黄铁矿可浮性影响大;ATC用量对黄铜矿电位影响大,对黄铁矿电位影响小;红外光谱分析表明ATC在黄铜矿表面是化学吸附,在黄铁矿表面是物理吸附。     

淮南望峰岗选煤厂煤泥可浮性试验研究

为提高望峰岗选煤厂精煤产率,从煤泥的粒度组成、可浮性两方面出发,对望峰岗选煤厂入浮煤泥进行全面试验分析,并对浮选药剂进行选择试验。试验结果表明:当矿浆浓度为100 g/L时,以柴油为捕收剂、ZA21为起泡剂,且用量分别为800 g/t、60 g/t时,浮选效果最好。采用柴油、ZA21复合药剂比单纯使用CMC降灰效果更好,且经济适用,有效简化了望峰岗选煤厂浮选工艺流程。     

煤泥自载体浮选

粒度组成细、高灰细泥含量大的煤泥浮选时,浮选精煤易于超灰且精煤产率低、生产操作困难。针对这些问题,在总结载体浮选理论的基础上,研究了以浮选精煤作为自载体改善煤泥浮选效果的作用和机理。结果表明:用浮选出的精煤作自载体可显著改善煤泥的浮选效果。随自载体量的增加,精煤产率、浮选完善指标、尾煤灰分均提高,浮选精煤灰分降低。乌海煤泥采用该工艺浮选时,确定出最佳自载体用量为入浮煤泥的10%,加入自载体经4次循环后即可达到稳定的浮选效果,浮选精煤产率提高7.11%、灰分降低1.14%,浮选完善指标提高7.25%。EDLVO理论的计算研究表明,精煤本身的疏水性和捕收剂在煤粒表面吸附产生的疏水力,促使细煤粒黏附于粗颗粒载体,细颗粒间也会发生疏水絮凝,改善了浮选环境和浮选效果。     

油酸钠与十二胺作用下黑云母的浮选行为及作用机理研究

通过纯矿物浮选试验,研究了黑云母在油酸钠和十二胺为捕收剂时的浮选行为。结果表明,油酸钠单独作用时,对黑云母基本没有捕收作用;十二胺在强酸性条件下对黑云母有较强捕收作用;二者混合使用对黑云母的捕收作用最强,在中碱性条件下的浮选回收率可达80%以上。Zeta电位、红外光谱测试及溶液化学计算结果表明,十二胺在黑云母表面发生了物理吸附作用;单一油酸钠在黑云母矿物表面不发生吸附作用;十二胺主要以RNH_3~+离子和离子-分子缔合物RNH_3~+·RNH_2的形式吸附于黑云母表面;油酸的水解组分都不与黑云母矿物作用;油酸钠与十二胺水解组分的电性中和,降低了捕收剂的临界胶束浓度,二者的共吸附效应可以改善黑云母表面的疏水性,从而使浮选效果变好。     

人造方铅矿的浮选强化及其机理研究

含铅锌渣中的铅元素回收日益迫切，通常采用晶相调控的方法将其中的铅硫化成人造方铅矿，然后浮选回收。但是传统黄原酸类捕收剂对人造方铅矿捕收能力较弱，采用一种新型混合捕收剂替代传统黄原酸盐可强化其浮选。通过浮选、动电位、吸附量及分子动力学模拟等方法进行了浮选强化的机理研究。结果表明，以戊基黄酸钾为捕收剂时，人造方铅矿的可浮性较差，但采用混合捕收剂后，其可浮性得到改善。结合动电位测量、吸附量检测和分子动力学模拟表明，混合捕收剂中不同组分间相互促进在人造方铅矿表面的吸附强化了其浮选。     

阴-非离子表面活性剂微乳捕收剂的制备及应用

针对煤泥浮选过程中烃油捕收剂分散性差、耗量大的缺陷,采用自制的阴-非离子表面活性剂LYS制备柴油微乳捕收剂LY,并通过煤泥浮选试验对LY和柴油的浮选性能进行了比较。通过拟三元相图法,确定微乳捕收剂配方中最佳助表面活性剂为正戊醇,最佳Km(表面活性剂/助表面活性剂的质量比)=1.5;通过激光粒度测试法、电导率法和染色法测定和评价微乳捕收剂的性质,优化出最佳配方为柴油∶LYS∶正戊醇:水=5∶3∶2∶6(质量比),微乳类型为O/W,平均粒径30.71 nm;分别采用柴油和LY作为捕收剂对试验煤样进行了浮选试验,试验结果表明,两种捕收剂获得的最佳浮选完善指标相近,但LY的用量比柴油低100 g/t,柴油节油率可达到73%左右(不考虑表面活性剂),综合成本比柴油节省0.23元/t煤泥。     

某多金属矿石选矿试验及新药剂作用机理研究

针对云南某含银锡多金属硫化矿石矿物组成复杂、有用矿物易浮难分的特点,采用铅锌混合浮选-混浮精矿铜铅分离浮选-混浮尾矿锌硫依次浮选工艺流程及特别研制的新型捕收剂EMS-01A对其进行选矿试验,成功实现了铜、铅、锌、银、硫的综合回收。通过动电位测试和红外光谱研究了EMS-01A与各目的矿物的作用机理,结果表明,EMS-01A可在黄铜矿和方铅矿表面发生强烈的化学吸附,而在闪锌矿和黄铁矿表面的吸附作用较弱,这为铜铅与锌硫的分离提供了保障。