Flotation and adsorption of a new collector α-Bromodecanoic acid on quartz surface

A new type collector α-Bromodecanoic acid (CH₃(CH₂)₇CHBrCOOH, α-BDA) was synthesized by solvent-free method (Hell–Volhard–Zelinski reaction) in laboratory for the flotation of quartz mineral at a relatively low temperature of 16 °C. The adsorption mechanism of α-BDA collector on quartz mineral surface was established by zeta potential measurements, contact angle measurements, Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy, and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), in conjunction with the results of quartz micro-flotation tests. The flotation results showed that the activator Ca(II) functioned as an indispensable and crucial factor on the recovery of pure quartz. When the quartz was floated with α-BDA alone at strong alkaline conditions (pH ⩾ 11.50), the recovery rate reached to only 11.9%. However, when using the activator Ca(II) at a concentration of 4 × 10⁻⁴ mol/L, the collector exhibited an excellent performance, where about 99.5% of the quartz had been floated at or above pH value 11.50 at 16 °C. The study revealed that the α-BDA collector had adsorbed on the surface of pure quartz in the forms of electrostatic interaction, hydrogen bonding and chemical adsorption based on the results of zeta potential measurements, contact angle measurements, FT-IR spectra, and XPS.     

十二胺聚氧乙烯醚对石英的捕收性能

通过石英单矿物浮选试验和实际磁铁矿石磁选精矿反浮选试验,比较了十二胺聚氧乙烯醚与十二胺和十二烷基丙基醚胺对石英的捕收性能,并通过吸附热、吸附量和吸附过程焓变的测定比较了3种捕收剂与石英表面作用的强弱。单矿物浮选试验结果表明,3种捕收剂最适宜的矿浆pH条件均为6~8,但无论矿浆pH如何变化,十二胺聚氧乙烯醚对石英的捕收能力都强于另两种捕收剂。实际矿样反浮选试验结果显示,十二胺聚氧乙烯醚可在比另两种捕收剂更低的用量下获得比另两种捕收剂更好的分选指标,说明十二胺聚氧乙烯醚不仅捕收能力强,而且选择性好。吸附热、吸附量和吸附焓变测定结果显示,不同pH下3种捕收剂在石英表面的吸附都是自发进行的,且均为物理吸附,但十二胺聚氧乙烯醚在各pH下与石英表面的吸附作用都比另两种捕收剂强,从而有力地支持了浮选试验所得结果。     

新型铁矿石反浮选捕收剂MG-2捕收性能研究

阴离子捕收剂MG-2是以某脂肪酸为原料合成的一种带过氧羟基的新型捕收剂。通过单矿物浮选试验研究了MG-2对石英的捕收性能,并与原脂肪酸进行了比较。试验结果显示,MG-2对石英的捕收能力优于原脂肪酸,并且其捕收能力随过氧化值P提高而增强,同时其耐低温性能较原脂肪酸有了明显的提高。红外光谱分析表明,MG-2在石英表面的吸附为化学吸附。     

羟肟酸酰氯法工艺探索及其对氧化铅矿捕收性能

羟肟酸由于其具有用量少、选择性强、捕收力强、浮选速度快等特点被广泛应用于氧化矿浮选过程中,是一种重要的浮选捕收剂。针对传统酯-羟胺法生产羟肟酸过程中存在三废高,产品纯度低的问题,对羟肟酸的酰氯-羟胺生产工艺进行了探索。试验结果表明,在反应温度15℃,盐酸羟胺、氢氧化钠与苯甲酰氯的摩尔比为1.2:2.6:1,苯甲羟肟酸浓度为20%,反应时间为6h的条件下,产品纯度可达93.58%。该合成方法明显改善了产品质量,减少了三废的排放。通过氧化铅矿浮选试验对产品性能进行了考察,浮选试验表明,在苯甲羟肟酸用量相同的条件下,酰氯-羟胺法生产的苯甲羟肟酸与市售苯甲羟肟酸产品浮选效果相似。     

低温氧化对新疆烟煤结构及热力学性能的影响

为减小或避免低温氧化造成的影响,并丰富煤的低温氧化理论,研究了低温氧化对新疆焦煤集团艾维尔沟煤矿的中生代侏罗纪烟煤的结构及热力学性能的影响。用衰减全反射傅里叶变换红外光谱仪直接测定了氧化前后煤样中镜质组和惰质组的红外光谱。烟煤中惰质组和镜质组具有相同的基团,但镜质组中各基团的含量明显高于惰质组。双氧水氧化后,煤的发热量减少;煤样中羟基、亚甲基的含量先增大后减小;羰基含量先减小后增大。镜质组的变化较小,惰质组中羟基、羰基含量减少,羧基含量基本不变,而苯环和C—O—C的含量均略有升高。双氧水氧化对烟煤热力学性能的影响较小,氧化后样品的热重曲线向低温区域稍微移动。     

东鞍山铁矿石中菱铁矿对反浮选的影响

几年东鞍山铁矿石中碳酸盐矿物含量增加,反浮选指标随之恶化,甚至出现“精尾不分”现象。为此,在单矿物浮选试验的基础上,采用SEM和EDS分析手段,对造成这种现象的原因进行了研究。结果表明,可在一定程度上受到淀粉抑制但抑制作用较弱的菱铁矿在赤铁矿和石英表面的吸附罩盖,是引起东鞍山含碳酸盐铁矿石反浮选困难的主要原因。因此,要实现东鞍山含碳酸盐铁矿石中铁矿物与石英的有效分离,关键是如何在反浮选之前预先将菱铁矿分离出去,或找到能有效活化或抑制菱铁矿的浮选药剂。     

Gemini型捕收剂对石英和磁铁矿的浮选性能

通过单矿物浮选试验,考察了Gemini型捕收剂Gemini-31503和十二胺对石英和磁铁矿的浮选特性,结果表明,Gemini-31503在较宽的pH范围里对石英具有很强的捕收能力,并且对石英具有良好的选择性,其性能明显优于十二胺。用Gemini-31503对石英和磁铁矿的人工混合矿进行反浮选,在不需再添加其他任何药剂的情况下取得了良好的分选指标。动电位测定和红外光谱分析结果显示,Gemini-31503在两种矿物表面的吸附主要为静电吸附,且在相同条件下,Gemini-31503在石英表面的吸附量比在磁铁矿表面的吸附量大。     

锌离子对微细粒石英浮选活化的影响研究

通过纯矿物浮选试验、Zeta电位测试、浊度测试、红外光谱测试以及Zn~(2+)溶液水解平衡计算,系统研究了Zn~(2+)对微细粒石英可浮性的影响及其作用机理。结果表明:微细粒石英纯矿物在油酸钠体系下基本不可浮,Zn~(2+)作用后的石英在pH=9~11时的浮选性能最佳。Zn~(2+)主要是以Zn(OH)_2沉淀的形式吸附于微细粒石英表面并促进其聚团,油酸根离子可能与石英表面Zn(OH)_2发生反应生成了油酸锌,从而促进了石英的上浮。     

微细粒石英对萤石浮选特性的影响研究

通过萤石和石英的纯矿物浮选试验、二者质量比为1∶1的人工混合矿浮选试验、表面电位分析和药剂吸附量测定,系统地研究了油酸钠浮选体系中微细粒石英对萤石浮选效果的影响。结果表明,在pH=6时,石英颗粒表面荷负电,萤石颗粒表面荷正电,二者易发生异相凝聚,降低油酸钠在萤石颗粒表面的吸附,造成浮选指标下降;氟硅酸钠能够有效抑制石英;六偏磷酸钠通过调节矿物表面电位,可改善萤石-石英体系分散程度,提高浮选指标。萤石与石英的人工混合矿矿浆在六偏磷酸钠、氟硅酸钠和油酸钠浓度分别为3×10~(-5)、2×10~(-5)和6×10~(-5)mol/L时,浮选精矿萤石品位达97.10%、回收率为60.80%。     

有机螯合剂对活化石英的抑制及其作用机理

通过单矿物试验和吸附量测定,研究了以油酸钠为捕收剂时,Fe3 离子及有机螯合剂柠檬酸、酒石酸、草酸、EDTA和茜素红S对石英浮选行为的影响,结果表明:Fe3 离子能够在中性和弱碱性范围内很好地活化石英的浮选,而5种有机螯合剂能够很好地抑制Fe3 离子活化后石英的浮选.经X射线光电子能谱分析,查明Fe3 离子对石英的活化机理是Fe3 离子能够在石英表面产生特性吸附,增加石英表面吸附油酸钠的活性点;5种有机螯合剂对活化石英的抑制机理是这些有机螯合剂都能够与石英表面特性吸附的Fe3 离子螯合生成水溶性的螯合物,使石英表面失去吸附油酸钠的活性点.     

柠檬酸对铌铁矿和石英浮选分离的影响

柠檬酸是氧化矿和脉石矿物浮选分离中非常有效的抑制剂。针对白云鄂博矿中铌矿物难以回收的现状,使用OHA作为捕收剂,六水氯化铁为石英活化剂,柠檬酸为抑制剂,研究抑制剂对铌铁矿和石英的浮游特性的影响。柠檬酸作为抑制剂对铌铁矿和石英人工混合矿的最佳浮选分离条件：OHA用量为0.05 mmol/L,六水氯化铁用量为20 mg/L,柠檬酸用量为0.1 mmol/L,pH=9,获得的铌铁矿精矿中Nb₂O₅回收率为76.03%、Nb₂O₅品位为58.38%,实现了铌铁矿和石英的高效浮选分离。采用Zeta电位、接触角测试、X射线光电子能谱分析(XPS)揭示了药剂在矿物表面的作用机理,为铌铁矿和石英的高效分离提供理论依据,并为将其应用到实际生产中提供技术支撑,同时丰富铌铁矿浮选抑制剂体系。     

较低温度下细菌浸出黄铜矿工艺影响因素研究

以黄铜矿为研究对象,在温度较低的浸出条件下（15℃）采用正交试验的方法考察了矿石粒度、矿浆浓度、酸度、接种量以及起始Fe²⁺浓度对氧化亚铁硫杆菌（T.f菌）摇瓶浸出黄铜矿浸出过程的影响。试验结果表明：初始Fe²⁺浓度对细菌浸铜工艺影响最为显著;在15℃下的最佳浸出工艺条件为初始Fe²⁺浓度为6g/L,酸度控制在pH=2.0,接种量保持在15%,矿浆浓度为15%,矿石粒度为-200目。     

从低品位含铝矿石酸浸液中回收铝的试验

从低品位含铝矿石湿法处理过程综合回收铝,实现低品位含铝矿物的资源化或高值化利用具有重要的现实意义。以硫酸浸出低品位含铝锐钛矿原矿得到的高铝铁的浸出溶液为研究对象,采用硫酸铝铵结晶沉铝—树脂吸附除铁—焙烧联合工艺制备高纯Al2O3。结果表明,在铝离子初始浓度为0.70 mol/L、NH4+/Al3+摩尔比为1.2、结晶终点温度为20 ℃的条件下以300 r/min的速度搅拌30 min,获得晶体纯度为95.31%,铝的回收率达到88.19%,夹杂铁的含量为1.39%的NH4Al(SO4)2·12H2O粗产品。然后将NH4Al(SO4)2·12H2O粗产品通过两次重结晶和一次树脂吸附除铁,最终在1 300 ℃条件下焙烧得到纯度为99.99%的Al2O3。     

瓜尔胶改性沉降剂对湿法磷酸下游料浆沉降的影响

现阶段湿法磷酸已经广泛应用于下游食品磷酸和磷铵的生产,在这两种产品生产过程中产生的萃余酸和氨化料浆都需要通过沉降手段来进行净化除杂。本文研究了瓜尔胶改性沉降剂对湿法磷酸下游料浆萃余酸和氨化料浆的沉降特性,探究了沉降剂用量、分散时间和温度等条件对沉降剂使用效果的影响,对比了瓜尔胶改性沉降剂与常规聚丙烯酰胺的沉降效果。结果表明需两种瓜尔胶改性沉降剂联合使用实现萃余酸沉降,最佳用量分别为300 g/t和10 g/t,最佳分散时间分别为70 s和150 s;单一瓜尔胶改性沉降剂即可实现氨化料浆的沉降,最佳用量为8 g/t,最佳沉降温度为70 ℃。     

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。     

矿山酸性含铜废水的处理研究

简述了矿山酸性含铜废水的来源、特点和危害及矿山酸性含铜废水的处理方法。在此基础上,选择离子交换法作为处理工艺,设计了实验室用离子交换处理装置,研究了过滤速度、pH值、原水Cu^2＋浓度等因素对离子交换法处理酸性含铜废水效果的影响,确定了实验室条件下的合理工艺条件。并对某铜矿实际含铜废水进行了处理研究,取得了理想的处理效果,处理后废水可以达标排放。     

有机二元酸对长石、石英浮选分离的作用及其机理

在十二胺捕收剂体系中,研究了丙二酸、丁二酸、己二酸、癸二酸和草酸对长石和石英浮选行为的影响。结果表明:在十二胺体系中,pH=2的条件下,有机二元酸对长石和石英都有活化作用。有机二元酸对长石的活化强弱顺序依次为草酸、丙二酸、丁二酸、己二酸和癸二酸。有机二元酸对石英的活化强弱顺序依次为丙二酸、丁二酸、己二酸、癸二酸和草酸。草酸可以作为在十二胺体系中,在强酸性条件下,实现长石与石英的浮选分离的有效调整剂。     

某复杂多金属矿低尾化综合利用技术研究

矿产资源在选矿过程中产生的大量尾矿,既是资源的浪费,又是环境污染源。因此,开展低尾化乃至无尾化综合利用研究,最大程度提高资源利用率是未来矿产资源开发、利用的必由之路。本文在研究国内某复杂多金属矿综合利用时,通过分析所含矿物的基因属性、赋存状态以及嵌布关系,先后进行了钽铌精矿、方解石精矿、锂精矿、云母精矿、长石精矿、石英精矿共计6个产品的选别回收,实现了除少量泥质、铁屑之外的全产品、无尾化综合利用技术路线,可为以后同类型复杂多金属矿的综合回收提供思路借鉴。     

磁性衬板磁场强度对吸附层厚度影响的数值模拟

利用Ansoft有限元软件详细分析了金属磁性衬板表面磁感应强度、磁场力分布以及磁感应强度对吸附层厚度的影响。研究结果表明,磁性衬板表面的磁感应强度和受力分布具有相似的形貌,呈现两极中间强、极中心弱的特点;磁感应强度与距磁块表面距离呈e指数衰减关系;拟合公式和数据点拟合程度较好。