辛基异羟肟酸钠在独居石表面的吸附及浮选机理研究

通过矿物浮选试验、Zeta电位测量及红外光谱测试等手段研究了辛基异羟肟酸钠对独居石的浮选特性及其表面吸附机理。单矿物浮选试验结果表明,辛基异羟肟酸钠浮选体系中,独居石在pH值5~9可浮性较好。独居石与辛基异羟肟酸钠作用后,表面动电位降低,说明该阴离子捕收剂在独居石表面发生了吸附。当独居石表面荷负电时,吸附仍可继续,说明辛基异羟肟酸钠阴离子可克服静电斥力吸附于荷负电的独居石表面。红外光谱分析证实该吸附作用为化学吸附。     

烷基羟肟酸盐与铌铁金红石的作用机理研究

通过铌铁金红石晶体结构和铌铁金红石与烷基羟肟酸盐作用前后红外光谱的分析 ,论证了铌铁金红石与烷基羟肟酸盐的吸附形式为化学吸附 ,并确定了烷基羟肟酸盐在铌铁金红石表面的吸附模型。     

水杨羟肟酸在独居石矿物表面的吸附特性研究

研究独居石与捕收剂水杨羟肟酸的作用过程,考察了p H值、药剂浓度、时间等因素对矿物可浮性及水杨羟肟酸离子在矿物表面吸附热力学及动力学的影响。结果表明,独居石在中性和弱碱性条件下上浮率超过90%;水杨羟肟酸离子在独居石表面的吸附符合Langmuir模型,吸附过程吉布斯自由能变化-28.5 k J/mol,理论饱和吸附量为1.94×10~(-5)mol/g,吸附平衡常数为1.11×10~5L/mol。吸附过程平均吸附能19.5 k J/mol,说明水杨羟肟酸离子在独居石表面的吸附为化学吸附,吸附过程符合准二级动力学模型,速率常数5.3×10~4 g/(min·mol),捕收剂离子在矿物界面表膜中的扩散过程是浮选过程的控制步骤。     

羟（氧）肟酸（盐）及其与铜矿物吸附体系的量子化学研究

用量子化学的ＣＮＤＯ／Ｍ方法，计算羟（氧）肟酸分子及其离子、羟肟酸铜、羟肟酸离子与氧化铜矿物或硫化铜矿物吸附体系的简化模型。计算结果表明：羟肟酸（ＲＣＯＨＮＯＨ）能与其变体——氧肟酸（ＲＣＯＮＨＯＨ）同时存在。无论是羟肟酸、氧肟酸还是它们的离子，与金属离子络合时，都将形成Ｏ、Ｏ五元环络合物。羟肟酸类药剂是氧化铜矿物的良好捕收剂，其对氧化铜矿物的吸附作用比对硫化铜矿物更强。     

稀土矿浮选中Ce3+对含钙脉石活化作用机理研究

通过单矿物浮选试验、红外光谱分析和Zeta电位测试等方法,研究了以辛基异羟肟酸为捕收剂浮选稀土时矿浆中Ce³⁺对含钙脉石矿物萤石及方解石的活化作用机理。浮选结果表明,当辛基异羟肟酸浓度为2.0×10^-4 mol/L、矿浆中Ce³⁺浓度小于1×10^-4 mol/L时,pH值在 6~10之间时,Ce³⁺对含钙矿物萤石及方解石有活化作用。机理分析结果表明,Ce³⁺吸附在含钙矿物萤石及方解石表面形成了活性位点,可与羟肟酸根离子产生络合吸附,生成稳定的五元环络合物,增大了羟肟酸在矿物表面的吸附能力,从而活化矿物。     

复合捕收剂与组合抑制剂对微细粒独居石与萤石浮选分离的作用机理研究

为提高微细粒(-15 μm)独居石和萤石的浮选分离效果, 通过浮选试验、XPS测试和显微聚团分析, 对组合抑制剂水玻璃+乙二胺四乙酸(EDTA)和复合捕收剂辛基羟肟酸(OHA)+辛基酚聚氧乙烯醚(OP)在独居石和萤石浮选分离试验中的应用效果和作用机理进行了分析。结果表明, 针对-15 μm独居石和萤石质量比1 GA6FA 1的人工混合矿, 联合使用组合抑制剂和复合捕收剂, 可以得到独居石回收率80%、萤石回收率24.4%的浮选精矿, 相比于仅使用单一抑制剂或单一捕收剂时, 独居石的浮选回收率及独居石与萤石的浮选分离效果明显提高; EDTA能够络合清除独居石表面的Ca2+离子, 提高抑制剂对萤石的选择性抑制作用; OP和OHA可以协同吸附在独居石表面, 促使微细粒独居石疏水聚团, 从而提高其浮选回收。      

3种捕收剂对氟碳铈矿的浮选性能研究

研究了不同条件下油酸钠、水杨羟肟酸和牦牛坪稀土捕收剂（主要成分为羟基萘羟肟酸）浮选氟碳铈矿的规律,并对其浮选机理进行了探讨。试验结果表明：捕收剂、硅酸钠的用量对氟碳铈矿的浮选影响显著;油酸钠和牦牛坪稀土捕收剂较水杨羟肟酸有更好的浮选效果;在氟碳铈矿的零电点pH=8.5附近,3种捕收剂对氟碳铈矿的浮选效果最佳;羟肟酸类捕收剂在氟碳铈矿表面发生络合反应,而油酸钠可能以静电吸附和分子吸附为主;药剂在矿物表面的竞争吸附或形成配合物均破坏了缔合羟基;水杨羟肟酸和牦牛坪稀土捕收剂在红外光谱图的2356 cm-1附近有新的峰形成,可能是螯合反应形成的五元螯合环。     

辛基羟肟酸钠和丁基黄药混合使用对孔雀石浮选行为的影响

为考察以羟肟酸为辅助捕收剂对黄药浮选氧化铜矿指标的影响,以典型氧化铜矿物孔雀石为研究对象,选择辛基羟肟酸钠为丁基黄药的辅助捕收剂,对丁基黄药和辛基羟肟酸钠混合使用对孔雀石浮选行为的影响及其作用机理进行研究。结果表明:丁基黄药和辛基羟肟酸钠混合使用浮选孔雀石,当丁基黄药与辛基羟肟酸钠用量比为2∶1时,协同作用最显著,且在较低的药剂浓度下即可获得较高的回收率;在孔雀石表面,丁基黄药和辛基羟肟酸钠均发生了化学吸附,两种药剂均存在时,在孔雀石表面产生共吸附,丁基黄药与辛基羟肟酸钠用量比为2∶1时,相互促进吸附作用最明显,孔雀石浮选回收率最高。试验结果可以为难选氧化铜矿的高效开发利用提供技术支持。     

辉铜矿和多金属氧化矿-多金属硫化矿的电化学和浮选行为

比较了辉铜矿在辛基氧肟酸盐、二乙基二硫代磷酸盐和乙黄药的钾盐水溶液中的电化学和润湿行为。各种情况下,通过调整系统的电位,可使辉铜矿表面疏水。因为,电位越氧化,辉铜矿表面就越疏水。发生这种转变的电位为所添加的药剂及其浓度所特有。     

稀土矿浮选中Ce3+离子对方解石的活化作用机理研究

通过单矿物浮选试验、红外光谱分析和Zeta电位测试等方法,研究了以辛基异羟肟酸（OHA）为捕收剂浮选稀土时矿浆中Ce3+离子对脉石矿物方解石的活化作用机理。浮选结果表明,当辛基异羟肟酸OHA浓度为2.5×10-4 mol/L,矿浆中Ce3+离子浓度小于1×10-4 mol/L时,在pH 6~11之间Ce3+对方解石有活化作用。机理分析结果表明,Ce3+离子在方解石表面作用后形成活性位点,能与辛基异羟肟酸根作用生成稳定的五元环螯合物,从而促进了捕收剂羟肟酸在方解石表面的吸附作用,使方解石浮选被活化。      

用羟肟酸类捕收剂浮选矿物

本文总结了己发表的羟肟酸类捕收剂对各种矿物的浮选结果,同时给出了采用这类捕收剂时重晶石、氟碳铈矿,方解石和硅孔雀石吸附浮选行为的新结果。用羟肟酸盐时,几乎每一种矿物的吸附和浮选特性曲线在pH约等于9时都存在最大特征值。根据捕收剂pF随近界面上离子和分子吸附——共吸附两种机理;解释了这一特征峰、以及含有水解金属离子情况下相应的金属氢氧络合物在表面的反应。作者提出了一个综合模型,以区分吸附在矿物表面的无机药剂和捕收剂属于表面反应还是化学吸附。     

油酸钠与含苯环类羟肟酸盐对金红石可浮性的影响及协同作用机理研究

为揭示油酸钠（SO）和羟肟酸类药剂协同浮选金红石的协同机理,在单矿物浮选的基础上,采用Zeta电位、表面张力、接触角、紫外漫反射光谱等手段从界面化学角度探索了组合药剂在金红石表面的作用行为。结果表明:三种药剂对金红石捕收能力大小顺序为:油酸钠（SO）>苯甲羟肟酸钠（BHA）>水杨羟肟酸钠（SHA）。药剂添加顺序对组合体系中金红石的浮选行为影响较大,油酸钠分子中富电子的双键与羟肟酸类药剂分子中缺电子的苯环之间具有电子共轭效应,该效应可引起组合药剂发生缔合并生成缔合物从而对金红石产生协同作用。苯甲羟肟酸钠与油酸钠组合体系中金红石浮选回收率与药剂作用后矿物的带隙大小存正比例关系,而在水杨羟肟酸钠和油酸钠组合体系中则成反比例关系。      

在辛基氧肟酸盐存在下锰的氧化物的吸附与浮选行为

通过吸附的研究、电泳迁移率的测定、红外光谱分析以及哈里蒙德管浮选,研究了辛基氧肟酸盐在电解品级(electrolytic-grade)MnO_2上的吸附。室温下的吸附与浮选试验结果表明,吸附密度的峰值与浮选敏感性(response)产生于 pH9的左右。红外分析结     

水杨羟肟酸在金红石表面的吸附特性研究

以水杨羟肟酸在金红石表面的吸附特性为研究对象,系统考察了药剂p H值、药剂浓度、矿浆温度对水杨羟肟酸离子在金红石表面的吸附动力学及热力学的影响。结果表明,水杨羟肟酸离子在金红石表面的吸附动力学符合准二级动力学方程,金红石表面活性质点在矿物表膜中的扩散是吸附过程的控制性步骤;药剂吸附等温线符合Langmuir模型,吸附过程的ΔG随温度上升而降低,但随药剂浓度的增加而增加;温度低时水杨羟肟酸在金红石表面的吸附属于离子交换吸附模式,但在温度升高时转变为化学反应吸附模式。     

矿物表面上阴离子捕收剂吸附层的形成和疏水化机理的理论分析

矿物表面的水化程度最小、捕收剂在矿物表面上化学吸附量最大、捕收剂分子及捕收剂离子对的物理吸附最佳化均在矿物表面零电点附近实现.该零电点值可由对矿物/水密闭体系平衡状态化学计算结果确定.当pH偏离这个最佳值时,矿物表面极化,捕收剂各种组分的吸附量降低,矿物可浮性变坏.矿粒表面疏水化的主要机理是捕收剂的化学吸附.化学吸附通过补偿极性键来提高矿粒向气泡上附着的几率.捕收剂的分子和捕收剂的离子对的物理吸附以液滴状态缩合在疏水的矿物表面上,它实际上不影响矿物表面的疏水性,而起到了在浮选紊流条件下使矿粒固着和保持在气泡上.借助范德华力和捕收剂疏水缔合力,保持在矿物粒上的具松散孔隙结构的价饱和的捕收剂化合物(金属黄原酸盐和油酸盐)的形成不会提高矿物表面的疏水性,但是可以阻止矿物因被疏水矿泥抑制机理而浮选.引起矿物表面疏水和决定矿物浮选所需捕收剂最小浓度随pH变化的规律性的主要反应是捕收剂化学吸附层中竞争矿物电位离子的竞争反应.此时可保证在疏水表面上形成物理吸附的液滴状的捕收剂分子和捕收剂离子对.     

硫化矿浮选的基本原理(评述)

金属硫化矿的表面易与周围环境中有选择性的物质组分起反应。这种反应有可能形成两种型式的产物。(1)原生的、化学吸附和疏水性的表面产物或原生亲水性表面产物;(2)在连续附氧化一还原过程中产生的二次反应产物。就浮选而言,化学吸附的表面产物和二次反应产物,元素硫或金属黄原酸盐必须形成足够的疏水性表面来保证颗粒一气泡的固着。     

烷基羟肟酸与一水硬铝石作用的密度泛函研究

基于密度泛函理论,研究了非极性碳链长度对烷基羟肟酸性质和一水硬铝石作用的影响。结果表明,相比于庚基、辛基和壬基羟肟酸,癸基羟肟酸阴离子最为活跃,反应活性最高,且两个O原子给电子能力突出。在(010)表面的形成过程中,一水硬铝石晶体结构中的Al—O和Al—OH键发生断裂,使表面上的Al和O原子成为易被捕收剂附着的位点。借助分子动力学模拟构建了几种羟肟酸在一水硬铝石(010)面的吸附模型,几种羟肟酸均能稳定吸附在一水硬铝石表面,由于羟肟酸极性基中两个O原子带大量负电荷,它们容易与表面Al离子形成环状螯合物,癸基羟肟酸表现出最强的捕收能力。理论计算结果与试验结论一致,密度泛函理论和分子动力学模拟能够辅助浮选药剂分子设计。     

稀土矿浮选中Ce3+对磷灰石的活化机理研究

通过纯矿物浮选、溶液化学计算、Zeta 电位测试、红外光谱分析测试,研究了稀土矿浮选时矿浆中Ce³⁺对磷灰石的活化机理。结果表明,Ce³⁺在碱性条件下对磷灰石具有活化作用,其活化机理为：Ce³⁺吸附提高了磷灰石表面的正电性,增强了磷灰石表面与阴离子羟肟酸捕收剂的静电吸附作用,且在磷灰石表面形成Ca-Ce(OH)₂/Ce(OH)⁺活性位点。红外光谱测试表明,无Ce³⁺活化时,辛基羟肟酸在磷灰石表面主要发生物理吸附,羟肟酸与Ca²⁺结合能小,在磷灰石表面的化学吸附作用弱; 被Ce³⁺活化后,辛基羟肟酸与磷灰石表面吸附的Ce³⁺反应生成稳定的络合物-C(==O)-Ce-O-N-,羟肟酸与Ce³⁺结合能大,化学吸附作用强,加强了羟肟酸在磷灰石表面的吸附作用,从而活化磷灰石。     

苄基丙二酸与羟肟酸类捕收剂组合使用的浮选效果

通过单矿物试验,研究了苄基丙二酸与羟肟酸类捕收剂组合使用时,对赤铁矿和菱锌矿的捕收性能,结果表明：苄基丙二酸与羟肟酸组合使用,能明显提高矿物的回收率,提高浮选效率.当苄基丙二酸∶苯甲羟肟酸（质量比）=4∶6、矿浆pH值为7～9、组合药剂用量为1000g/t时,菱锌矿回收率达到最大值,为75.6%.当组合药剂用量为500g/t、矿浆pH值为4～8、苄基丙二酸∶C5-9羟肟酸（质量比）=2∶8时,赤铁矿回收率达到最大值,为95.6%.从配位化学的角度,分析了苄基丙二酸与羟肟酸组合使用的协同作用机理表明,组合药剂在矿物表面存在穿插吸附和层叠吸附.     

羟肟酸活化异极矿浮选的研究

研究了用羟肟酸活化异极矿的浮选。通过红外光谱分析和药剂在矿物表面的吸附量测定,研究了羟肟酸活化异极矿的机理。研究表明,羟肟酸能活化异极矿是由于它能在异极矿表面生成疏水性螯合物,促进了十二胺的共吸附。人工混合矿物的分离试验表明,用羟肟酸作活化剂异极矿能与咏石矿物较好地分离,实际矿石的浮选试验表明,用羟肟酸作活化剂,十二胺和硫化钠的用量可以降低50%。