金属离子对滑石浮选行为的影响及机理研究

滑石常存在于硫化矿中影响硫化矿浮选精矿的质量。为了解金属离子对滑石浮选行为的影响和作用机制,考察了Ca²⁺、Mg²⁺、Cu²⁺、Fe³⁺对滑石纯矿物浮选、滑石表面ζ电位及滑石与气泡之间诱导时间的影响。结果表明：Ca²⁺、Mg²⁺、Cu²⁺、Fe³⁺均可在滑石表面形成吸附;Ca²⁺对滑石可浮性影响不大;添加Mg²⁺后,当pH＞10时,滑石可浮性降低;添加Cu²⁺后,滑石在pH=4~10范围被抑制,并且在pH值为6左右时Cu²⁺对滑石抑制作用最强;Fe³⁺在pH=3~9的范围内能够抑制滑石,并且在pH值为7左右时对滑石抑制作用最强。溶液化学计算结果表明,溶液中的金属络合离子可以改变滑石的表面电位,而氢氧化物沉淀吸附在滑石表面会降低滑石的可浮性。静电作用能计算结果表明：当pH值低于氢氧化物的零电点时,金属离子形成的氢氧化物沉淀会特定地吸附于滑石表面,产生多相凝聚,导致滑石表面亲水性增强,可浮性降低;当pH值大于氢氧化物的零电点时,凝聚现象减弱,滑石表面疏水性增强,可浮性提高。试验结果对含滑石硫化矿中滑石的抑制和分离有一定的指导作用。     

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。     

抑制剂对滑石和透闪石可浮性影响试验研究

在滑石矿中,脉石矿物透闪石会对滑石的浮选效果产生影响。进行了滑石和透闪石纯矿物浮选试验,研究十二烷基苯磺酸钠体系中不同抑制剂对滑石矿物可浮性的影响。结果表明:以十二烷基苯磺酸钠为捕收剂,在碱性条件下,六偏磷酸钠和植酸抑制透闪石的浮选,但对滑石浮选抑制作用不明显;而羧甲基纤维素钠对滑石和透闪石的浮选有很强的抑制作用。当十二烷基苯磺酸钠用量为160 mg/L,植酸用量为60 mg/L,p H值为8.6时,滑石和透闪石的回收率分别为80%和12%,可有效实现两种纯矿物的分离。     

油酸钠和十二胺盐酸盐在长石和石英表面的吸附

对油酸钠和十二铵盐酸盐在长石和石英表面的吸附性质进行了研究。发现油酸根离子在石英表面吸附,主要是静电作用的结果,而长石表面的油酸根离子除静电吸附外,还产生了化学吸附,生成了油酸铝。加入抑制剂后,石英表面的油酸吸附层被解吸,而长石表面的吸附层却大部分保留,成为加入胺类捕收剂的吸附活性区,活化了长石的浮选,造成了石英和长石的可浮性差异。     

第二讲 烃类油捕收剂

烃类可分为脂肪烃、脂环烃和芳香烃三类。它们的特点是分子中的碳氢原子都通过共价键结合,难溶于水,不电离,故又称为非极性捕收剂。通常用作捕收剂的烃类油有煤油、变压器油、太阳油、焦油等。烃类油捕收剂主要用于浮选表面疏水性大、天然可浮性好的辉钼矿、煤、石墨、硫和滑石等,也可作为其它矿物浮选的辅助捕收剂,其捕     

胶类抑制剂对滑石的抑制行为及机理

为寻找硫化矿物与滑石的选择性抑制剂,通过浮选试验、吸附量测试、zeta电位测试和红外分析,研究4种胶类抑制剂的抑制行为差异,分析了抑制作用机理,考察4种胶类抑制剂对混合矿分离的影响。单矿物浮选试验结果表明,滑石天然可浮性较好,4种胶类抑制剂均能有效抑制滑石的上浮,抑制作用由强到弱为刺槐豆胶、瓜尔豆胶、黄原胶、果胶。吸附量试验结果表明,4种胶类抑制剂均在滑石表面发生吸附。zeta电位测试和红外光谱分析表明,胶类抑制剂的吸附是一种以疏水作用为主的物理吸附作用。混合矿浮选试验结果表明,刺槐豆胶能有效分离黄铜矿和滑石混合矿;果胶、黄原胶、瓜尔豆胶对黄铜矿也有一定的抑制效果,导致铜精矿回收率较低。因此,刺槐豆胶可以作为瓜尔豆胶的代替抑制剂。     

辉钼矿与滑石浮选药剂研究进展

辉钼矿和滑石共伴生关系密切且可浮性相近,因此两者的高效分离一直是浮选领域的难点。目前辉钼矿-滑石分离工艺主要有浮钼抑滑石的正浮选和先浮选脱除滑石再浮钼的反浮选两类,两种工艺都涉及辉钼矿与滑石的抑制剂和辉钼矿捕收剂。近些年来报道了很多辉钼矿-滑石分离的新型药剂,但是缺乏对药剂化学组成、官能团和空间构型等方面相似性、递变性和差异性的系统总结和分析。因此,在总结了目前辉钼矿和滑石晶体结构与亲/疏水特性的研究进展基础上,较详细论述了辉钼矿和滑石抑制剂类型、吸附机理和应用效果,分析了抑制剂作用的构效关系,并介绍了辉钼矿/滑石抑制剂和辉钼矿捕收剂的分子设计最新进展。通过总结晶体结构和基面/端面的亲/疏水性性质,发现两种矿物的端面都存在离子溶解、氧化等行为,导致其亲水性较强,但由于基面占据了整体表面积的90%以上,因此两种矿物整体上表现出较好的天然疏水性,这是其浮选分离困难的根本原因。水溶性金属盐是传统的辉钼矿和滑石的无机抑制剂,存在用量大、选择性差的缺点,因而其应用受到限制。有机高分子物质是辉钼矿/滑石抑制剂的研究热点,该类药剂在矿浆中往往表现为酸性,此时辉钼矿/滑石表面的碱度越高,两者间的相互作...     

金属离子对浮选药剂作用的影响

通过对浮选试验、ε－电位和药剂吸附量测定结果的分析，对金属离子在混合捕收剂浮选体系中的影响进行了讨论。金属离子的存在，提高了阴离子捕收剂的吸附量，并通过阴阳离子捕收剂间的协同作用增加胺类捕收剂的吸附。金属离子水解产物的生成促使六偏磷酸盐水解向反方向进行，从而扩大其抑制作用的有效ｐＨ范围，中性金属氢氧化物溶胶的形成使长石、石英矿物表面趋同。     

油酸钠作用下红柱石和石英的浮选行为及作用机理

采用单矿物浮选试验、Zeta电位测量、红外光谱、荧光探针以及溶液化学分析, 研究了油酸钠作用下红柱石和石英的浮选行为及作用机理。结果表明, 在油酸钠作用下红柱石在pH值6～7范围内具有较好的可浮性, 石英可浮性较差;Fe³⁺能够显著提高红柱石和石英的可浮性。红柱石和石英浮选行为差异的主要原因在于红柱石表面的Al³⁺可化学吸附油酸根, 石英难以吸附油酸根离子, 因此以油酸钠作捕收剂可实现红柱石和石英的浮选分离。Fe³⁺主要以氢氧化物沉淀形式吸附于红柱石和石英表面促进油酸根在矿物表面的吸附。     

CMC和古尔胶对滑石浮选的抑制作用研究

通过浮选试验、接触角测量、动电位测定和红外光谱研究了弱碱性条件下羧甲基纤维素钠(CMC)和古尔胶对滑石浮选的抑制性能及作用机理。结果表明,弱碱性条件下CMC和古尔胶是滑石浮选的有效抑制剂,低用量古尔胶能较好地抑制滑石,古尔胶的抑制作用强于CMC;在CMC和古尔胶作用下,滑石一级浮选速率常数减小,浮选速率降低,回收率下降。CMC和古尔胶吸附在滑石表面,使滑石表面润湿性增强、可浮性变差;CMC使滑石表面负电性增强,古尔胶使滑石表面负电性减弱。阴离子CMC主要通过—COO-和—OH吸附在滑石表面,中性古尔胶主要通过—OH吸附在滑石表面。     

滑石的晶体化学研究及其在有色金属硫化矿选矿中的浮选现状和实践

滑石是有色金属硫化矿选矿中常见的脉石矿物之一。从研究滑石的晶体结构出发,分析了滑石具有良好的天然可浮性的原因,及对有色金属硫化矿的浮选的影响。目前多采取利用有效捕收剂对滑石进行优先浮选的方法,来减少滑石对后续流程中金属矿物回收的影响。对某滑石含量为13%的铜锌矿进行了滑石优先浮选的应用实践,滑石优先浮选基本脱除了矿石中的易浮脉石,滑石精矿中的铜、锌品位分别为0.17%、0.81%,铜、锌在滑石精矿中的损失率分别为2.11%、2.63%。     

菱镁矿浮选体系中金属离子对脉石矿物可浮性影响研究进展

浮选法是提纯菱镁矿的重要方法,在浮选体系中矿浆中的金属离子对菱镁矿与脉石矿物的分离有较大的影响。综述了金属离子对菱镁矿中脉石矿物石英、白云石及滑石的可浮性影响,分析了金属离子对菱镁矿中脉石矿物的影响途径及影响机理。在菱镁矿的浮选过程中金属离子主要是通过改变脉石矿物表面的润湿性、Zeta电位及形成金属络合物吸附在矿物表面抑制浮选药剂与脉石矿物作用等三种方式改变脉石矿物可浮性。金属离子对菱镁矿中脉石矿物可浮性影响可以通过改变浮选药剂种类、添加药剂与金属离子发生络合或沉淀等方法消除。      

羧甲基纤维素的应激反应规律及对滑石表面疏水性的影响

通过浮选实验、接触角测试、动电位测量及红外光谱试验研究不同的溶液条件对吸附在滑石表面的羧甲基纤维素(CMC)作用效果的影响,并考察其作用机理。结果表明,滑石具有较好的天然可浮性,CMC能够吸附在滑石表面,降低滑石的表面疏水性。吸附后的CMC对滑石的抑制作用效果受溶液pH及溶液中离子的浓度影响较大。当吸附有CMC的滑石位于pH=9的溶液中,CMC的羧甲基之间存在较强的静电排斥作用,吸附的CMC分子呈伸展状态存在,形成的吸附层较薄,造成的亲水性较弱;当矿浆pH变为酸性或溶液中有离子存在时,CMC羧甲基之间的静电排斥作用减弱,CMC分子在滑石表面呈蜷缩状态,所形成的吸附层较厚,造成的亲水性较强,这种变化是可逆的。     

人工磁铁矿和天然磁铁矿在十二胺捕收剂体系中浮选行为及机理研究

对人工磁铁矿和天然磁铁矿在十二胺捕收剂体系中的浮选行为进行了研究, 并对其行为机理进行了探讨。浮选试验表明, 人工磁铁矿的可浮性比天然磁铁矿差, 人工混合矿浮选分离时, 人工磁铁矿所需十二胺用量较大。机理研究表明, 十二胺与人工磁铁矿和天然磁铁矿均呈物理吸附; 与天然磁铁矿相比, 人工磁铁矿的多孔状结构使其吸附能力强、吸附密度小、单个矿物颗粒质量较轻, 从而导致两者的浮选行为出现差异, 其中尤以吸附密度对可浮性影响大; 此外, 人工磁铁矿吸附能力强是其人工混合矿分离时十二胺用量较大的主要原因。     

氧化锌矿物的表面性质与浮选关系研究综述

氧化锌矿石结构和共伴生关系复杂,表面性质相似,浮选分离难度较大。氧化锌矿中有用矿物异极矿或菱锌矿在浮选过程中难以与含钙脉石矿物方解石和白云石有效分离。因此,对异极矿、菱锌矿及其含钙脉石矿物的表面性质以及其与浮选行为之间的关系进行深入分析可为其高效浮选分离提供理论基础。系统介绍了异极矿和菱锌矿及其含钙脉石矿物表面性质的研究现状,主要包括矿物的表面断裂键、表面润湿性、表面能、表面电性、表面溶解性等,并评述了矿物表面性质与浮选之间的关系。其中,表面断裂键决定矿物暴露面的活性位点;表面润湿性决定矿物天然疏水性;表面能与矿物吸附药剂能力有关,吸附能越负,药剂与矿物表面的相互作用越剧烈;在浮选过程中,带与矿物表面相反的电荷的捕收剂容易通过物理吸附导致浮选;有用矿物表面溶解的金属离子会活化脉石矿物,导致浮选分离困难。最后,对氧化锌矿物表面性质的未来研究方向进行了展望。     

钛铁矿浮选药剂及微波预处理改善其浮选指标的研究进展

我国钛资源钛品位低、性质复杂,浮选是富集钛铁矿最有效的方法。从捕收剂、活化剂、抑制剂角度综述了钛铁矿浮选药剂的研究进展。综述了钛铁矿表面性质与其可浮性的关系及微波表面预处理提高钛铁矿可浮性的研究进展。钛铁矿浮选时捕收剂主要通过化学吸附方式作用在矿物表面,捕收剂组合使用较单一捕收剂对钛铁矿的浮选指标好;在钛铁矿浮选抑制剂方面,铅离子活化的报道较多,铜离子活化、硫酸活化等也逐渐被报道;微波用于钛铁矿表面预处理,降低了捕收剂、抑制剂、活化剂等浮选药剂的消耗量,具有较好的运用前景。今后,钛铁矿浮选技术发展的主要方向仍然是开发新型、环保、低成本、高效的浮选药剂。     

自然氧化对黄铁矿可浮性的影响及其机理研究

为了弄清黄铁矿在自然条件下的氧化规律及黄铁矿表面氧化对浮选的影响。研究了自然氧化条件下氧化时间对黄铁矿单矿物可浮性的影响,黄铁矿的回收率随着氧化时间的延长而降低。X射线光电子能谱分析(XPS)结果显示,氧化后的黄铁矿表面新出现了硫单质、硫酸铁和氢氧化铁等物质的相关特征峰,且黄铁矿氧化过程以氢氧化铁覆盖其表面为终止。浮选过程中,氧化后黄铁矿表面的氢氧化铁等亲水性物质改变了黄铁矿的表面性质,阻碍了捕收剂的吸附,降低了黄铁矿的可浮性。研究结果可以为硫化矿浮选中降低黄铁矿可浮性以实现其与贵金属等的浮选分离提供参考。     

黑钨矿、白钨矿与含钙矿物异步浮选分离研究

通过单矿物浮选及人工混合矿浮选试验, 研究了黑钨矿、白钨矿与含钙矿物异步浮选分离。采用XPS及AAS测试手段并结合晶体化学与溶液化学分析, 初步探讨了异步浮选的作用机理。结果表明, 苯甲羟肟酸是黑钨矿、白钨矿与其它含钙矿物分离的选择性捕收剂, 矿物可浮性顺序为黑钨矿>白钨矿>其它含钙矿物。柠檬酸可作为黑钨矿优先浮选的选择性调整剂, 其选择性抑制作用在于: 柠檬酸在黑钨矿表面吸附并不牢固, 难以阻碍苯甲羟肟酸在其表面吸附; 柠檬酸能选择性络合白钨矿与其它含钙矿物表面Ca²⁺离子, 导致矿物表面与捕收剂作用的活性质点减少, 使矿物浮游受到抑制。     

不同价态杂质离子对黄铜矿浮选的影响机理研究

随着淡水资源的匮乏,选矿回水逐渐用于浮选黄铜矿,回水中存在的杂质离子会影响黄铜矿浮选指标。因此,以Na+、Ca2+、Al3+为例,研究不同价态的杂质离子对黄铜矿浮选的影响及其作用机理。试验结果表明:NaCl对黄铜矿可浮性有较强的促进效果,高浓度CaCl2对黄铜矿可浮性有明显抑制作用,而AlCl3对黄铜矿可浮性有一定抑制作用,但影响不显著。黄铜矿表面接触角、Zeta电位及物相图表明:高浓度NaCl阻碍气泡兼并,增加矿浆起泡性,压缩矿物表面双电层,减小气泡到达矿物表面的能量壁垒,促进气泡-颗粒的附着,提高黄铜矿可浮性;CaCl2对黄铜矿浮选的抑制作用是在溶液中形成了亲水的Ca2+羟基络合物(Ca(OH)+),通过很强的亲和力吸附于黄铜矿表面,降低了黄铜矿表面的Zeta电位负值,进而降低其表面疏水性,抑制黄铜矿浮选;AlCl3对黄铜矿浮选的抑制作用主要是因为形成的亲水氢氧化铝沉淀附着于黄铜矿表面,导致黄铜矿表面疏水性减弱,但由于形成沉淀浓度较低,对黄铜矿表面电位和浮选作用有限。