磨矿环境对硫化矿物浮选的影响

论述了国内外关于磨矿环境对硫化矿物表面形态与性质、矿浆化学性质及其浮选行为的影响。在硫化矿物的磨矿－浮选体系中，磨矿过程是一个复杂的物理、化学和物理化学过程，存在着力学、电化学和机械力化学等多种作用因素，共同影响着硫化矿物的表面形态与性质、矿浆的溶液化学性质和硫化矿物的浮选行为。通过改变磨矿介质和在磨机中添加药剂等多种方式调控磨矿环境，可使硫化矿物的浮选分离得到改善。     

化学药剂在矿物加工中的应用分析

随着经济社会的发展,人们对于矿区资源的需求不断增加,矿物生产加工期间,化学药剂的使用是一个重要环节,直接影响加工效率和产品质量。要想正确使用不同的药剂,应该了解各自的化学特性、反应机理,从而充分发挥出功能作用。本文从无机药剂、溶剂萃取药剂、合成聚合药剂、浮选药剂4个方面,介绍了在矿物加工中的应用,以供参考。     

矿物基多孔材料的制备及其吸附研究进展

从矿物基多孔材料的制备工艺、检测方法、工艺参数的控制及应用方面综述了粘土矿物的颗粒化技术研究进展,探讨了各因素对制备过程的影响,并讨论了矿物粘土颗粒吸附剂的吸附机理,最后提出矿物粘土颗粒化技术在今后研究中需加强的方面。     

多孔矿物材料的孔道结构及应用进展

对多孔矿物材料的孔道结构和形态进行了分析，然后对多孔矿物材料的孔道效应和表面荷电效应进行了重点介绍。在对多孔矿物材料的功能属性进行讨论的基础上，对多孔矿物材料在过滤、吸附、离子交换、功能载体、建筑、储氢等方面的应用进展进行了系统分析。在此基础上，对多孔矿物材料的应用方向进行了展望。     

塑料浮选药剂

有关塑料浮选的润湿机理，主要存在由范德华色散力及氢键作用而导致的选择性物理吸附，由疏水相互作用和静电作用导致的物理吸附以及主要以静电作用为基础的物理吸附三种观点。目前用于塑料浮选的药剂，主要是木质素磺酸盐，单宁酸，明胶，白雀树皮汁，司盘，褐煤蜡，月桂醇，增塑剂DIDP，聚糖，水玻璃，醋酸纤维素等。     

氯离子与硫酸根离子在水化硅酸钙表面竞争吸附的分子动力学研究

水化硅酸钙凝胶(C-S-H)是水泥基材料中主要起粘结作用的胶体,也是发生氯离子和硫酸根离子物理吸附的主要原因.由于实验方法无法直观表现C-S-H物理吸附的过程以及吸附量随时间的变化规律,本研究采用分子动力学模型模拟C-S-H物理吸附氯离子及硫酸根离子的过程,探究吸附过程中氯离子和硫酸根离子之间的交互作用关系.模拟利用配位数并结合等温吸附法计算了3.5％NaCl溶液及3.5％NaCl+3.5％Na2SO4复合溶液中Cl-和SO42-的吸附量.研究发现:物理吸附作用包括离子间的近程库伦(Coulomb)作用以及长程范德华(VDW)作用,SO42-抑制了C-S-H对Cl-的吸附,减弱了C-S-H对Cl-的长程VDW作用,但并没有减少位点对Cl-的吸附量,只是延缓了吸附发生的时间;SiO-Ca+是Cl-及SO42-的主要吸附位点,SiOH可以吸附少量Cl-,但对SO42-无明显吸附作用,且SiOCa+与SiOH位点存在竞争关系.两种溶液中C-S-H凝胶对Cl-的吸附量相差不大,约为0.06 mmol/g,对SO42-的吸附量约为0.02 mmol/g.由分子动力学计算得出的C-S-H的离子吸附量,与通过测试实验合成的C-S-H及水泥浆体中的C-S-H的离子吸附量相符,由此可以证明分子动力学模拟可准确、可靠地表征侵蚀离子在水泥基材料内的复杂交互作用.     

微细蒙脱石颗粒界面疏水改性机理研究

采用密度泛函理论方法计算了不同甲基取代程度的甲基胺类(伯胺、仲胺、叔胺和季铵)的分子形式和离子形式在蒙脱石(001)表面上的吸附能、吸附平衡构型和差分电子密度,并测试了药剂作用后蒙脱石悬浮液上清液透光率、表面对药剂的吸附量和表面接触角。结果表明:甲基胺类离子形式在蒙脱石表面的吸附能比分子形式的大很多,可以稳定吸附在表面上;烷基胺中N原子上的甲基对H原子的取代程度越高,吸附能越小,对蒙脱石表面的疏水改性能力越差;甲基胺类阳离子主要通过静电作用和氢键作用吸附到蒙脱石表面上;药剂作用后蒙脱石悬浮液的上清液透光率、表面对药剂吸附量和表面接触角的试验结果与模拟结果相一致。     

基于LS-SVM的浮选药剂量优化设定

针对矿物浮选在线检测X荧光分析仪缺失、人工检测严重滞后的问题,提出基于最小二乘支持向量机(Least Squares Support Vector Machine,LS-SVM)的浮选药剂量优化设定方法。该方法首先利用历史数据建立基于LS-SVM的药剂量优化模型,然后采用该模型实现浮选药剂量的优化设定。工业数据仿真结果表明,所提方法能够实现浮选生产过程的的指标要求。     

氨基改性天然沸石的制备及其对Ni~(2+)的吸附行为

根据软硬酸碱原理,在天然沸石表面嫁接上能与金属镍离子发生化学配位作用的氨基基团,制备了氨基改性的天然沸石.用X射线衍射和红外光谱技术对改性前后天然沸石的结构和表面性质进行了表征;研究了氨基改性天然沸石对镍离子的吸附行为.结果表明:氨基改性后的天然沸石仍然保持原来的结构,在其表面嫁接上了氨基基团;氨基改性天然沸石能对镍离子发生快速吸附作用并具有很大的吸附效率和吸附容量;镍离子浓度在60 mg/L时,氨基改性天然沸石在30 min即迅速达到吸附平衡,吸附效果(吸附效率98.6%,吸附容量5.92 mg/g)显著高于未改性的天然沸石;当镍离子浓度高达150 mg/L时,改性天然沸石也有很好的吸附效果.     

坡缕石/氧化铝复合材料对水溶液中Cr(Ⅵ)的吸附效应

为了去除工业废水中的Cr(Ⅵ),采用氧化铝对坡缕石进行改性,以制备的坡缕石/氧化铝复合材料为吸附剂吸附水中的Cr(Ⅵ),研究了影响吸附效果的主要因素(吸附剂用量、溶液初始pH值、吸附时间)及吸附过程的动力学特征,并探讨了吸附平衡。结果表明:氧化铝包覆在坡缕石黏土表面形成了结构蓬松的复合物,当其用量为2.0 g/L时,吸附pH值小于6.0的溶液中Cr(Ⅵ)的效果较好,吸附平衡时间为90 min,吸附过程能较好地符合准二级动力学模型,吸附平衡可由Langmuir等温吸附方程描述,饱和吸附量为44.64 mg/g。     

一种基于图像特征提取的浮选回收率预测算法

针对矿物浮选过程中的一类回收率预测问题,提出了一种基于泡沫图像特征提取的预测算法.该算法采用最小二乘支持向量机(LSSVM)建立预测模型,通过施密特正交化对核矩阵进行简约,利用核偏最小二乘方法(KPLS)进行LSSVM参数辨识,以此构造具有稀疏性的LSSVM,有效地减小了算法的计算复杂度.为检验模型泛化及预测能力,为多个泡沫特征信息引入预测模型,采用泡沫图像特征提取方法提取泡沫颜色、速度、尺寸、承载量及破碎率特征.实验结果表明,该预测算法对浮选回收率具有良好预测效果.     

硅酸盐黏土矿物在抗菌方面研究进展

硅酸盐黏土矿物独特的化学组成成分、微观形貌结构以及物理化学特性影响其在抗菌方面的应用。化学组成成分中部分抗菌元素可通过化学渗透作用于细菌细胞内及细胞质产生抗菌效果,表面电荷调节可增强硅酸盐黏土矿物与细菌表界面作用且达到抗菌药剂控释要求,特殊形貌特征可用于装载纳米抗菌剂提高抗菌稳定性并降低生物毒副作用,构建稳定、优异且长效的抗菌复合材料。本文综述探究了硅酸盐黏土矿物的化学渗透及物理吸附两种抗菌机理,硅酸盐黏土矿物基复合抗菌材料的协同作用机制及其抗菌制品示例,探讨硅酸盐黏土矿物在抗菌复合材料工业化应用中的可行性。     

矿物界面破碎特征分析与预测

根据不同组分矿物界面的差异性,利用盒子维法实现对矿物界面几何特征的描述、利用原位加载实验实现对矿物界面力学特征的描述,并利用反向传播(back propagation, BP)神经网络算法对矿物界面几何特征和力学特征进行映射预测。结果表明:所研究黑钨矿石中石英-钨界面分形维值大于石英-硅质岩界面的,且石英-钨界面分形维值范围为1.855 1～1.936 8、石英-硅质岩界面分形维值范围为1.163 3～1.371;不同组分粘结界面的力学性质存在差异,且与组成矿物的物理属性、形态特征等相关,其中石英-硅质岩界面最小破碎应力范围为1.178 5～1.482 6 GPa,石英-钨界面最小破碎应力范围为1.335 5～1.542 03 GPa; BP神经网络可实现矿物界面几何特征对力学特征的有效预测,在预测前期误差最大仅为4.14%,随着样本数据增多,预测精度越来越高,在预测后期误差最低仅为0.011%。     

多孔矿物材料的孔道结构及应用进展

对多孔矿物材料的孔道结构和形态进行了分析,然后对多孔矿物材料的孔道效应和表面荷电效应进行了重点介绍。在对多孔矿物材料的功能属性进行讨论的基础上,对多孔矿物材料在过滤、吸附、离子交换、功能载体、建筑、储氢等方面的应用进展进行了系统分析。在此基础上,对多孔矿物材料的应用方向进行了展望。     

纳米矿物材料净化甲醛污染的研究进展

甲醛(HCHO)是主要的室内空气污染物之一,对眼睛、鼻腔、呼吸道粘膜组织具有很强的刺激性和毒性。目前,吸附法和非均相催化法是应用最广泛的甲醛净化技术。合成吸附剂如活性炭及其各种改性产品存在甲醛吸附选择性差、合成方法复杂且成本较高等问题。贵金属或过渡金属等合成催化剂虽然对甲醛具有降解效率高、不产生毒副产物等优势,但贵金属价格昂贵,过渡金属催化剂也常需热源才能完全降解甲醛,这限制了其广泛应用。随着对纳米矿物材料环境属性的认识不断加深,纳米矿物材料凭借其天然多孔结构、化学稳定性高、表面酸碱性质可调、资源丰富、价格低廉、处理简单等特性,在甲醛净化中具有潜在的优势。然而,不同种类的纳米矿物材料结构与性质也存在差异,因此其对甲醛的吸附或催化反应活性与作用机制也各不相同。天然硅酸盐类纳米矿物材料如海泡石、凹凸棒石、蒙脱石等由于表面具有酸性位点和较高的表面积,对强极性甲醛分子具有一定的吸附能力。然而,未经处理的天然环境中矿物材料存在吸附选择性差、杂质含量多、孔隙少、表面活性官能团数量少等问题,需要对其进行改性处理。目前,天然纳米矿物吸附剂的改性方法主要有酸处理、焙烧活化和引入有机官能团等。酸、热改性可改善纳米矿物如凹凸棒石、硅藻土的表面酸性,增加其孔隙和孔道开放度,从而增大比表面积。在矿物表面引入氨基等有机官能团可将对甲醛的物理吸附转化为化学吸附,并将甲醛矿化为亚胺类物质。合成纳米矿物吸附剂如沸石分子筛具有孔道结构可调、表面积大等特点,也被广泛应用于甲醛的吸附处理,但是甲醛与水汽存在竞争性吸附,且其抗水性能差,这限制了该类材料的进一步应用。相比于吸附法处理甲醛,非均相催化法如光催化、催化氧化可直接将甲醛转化为二氧化碳和水,具有更加广阔的应用前景。羟基磷灰石、水钠锰矿等纳米矿物对甲醛具有一定催化氧化作用,通过掺杂金属元素、调控其结构与形貌可进一步提高其对甲醛的催化氧化能力。纳米黏土矿物如凹凸棒石、海泡石可作为载体与贵金属、过渡金属、纳米二氧化钛等活性组分复合,从而改善活性组分的分散性,提供反应羟基等活性位点,显著提升复合矿物材料的催化性能,在低温乃至室温下就可将甲醛完全降解。本文综述了各种纳米矿物材料在吸附和非均相催化降解室内空气和部分水体中甲醛的研究进展,系统比较了纳米矿物材料对甲醛的吸附、催化性能、反应机理,指出了该材料目前研究存在的问题,并对其今后的发展趋势进行了展望。     

广绿玉的矿物成因与工艺特点初探

广绿玉产于广东省广宁县，其矿床区域地质演变从元古代起经历了加里东运动、海西期、印支运动、燕山运动等历次构造运动形成了主要由绢云母岩和水白云母岩组成的矿物集合体。本文初步探讨广绿玉的矿物成因和矿物特性，论述广绿玉各品种特征及广绿玉玉雕工艺的特点。     

改性甘蔗渣吸附水中Th(Ⅳ)的研究

以NaOH改性前后的甘蔗渣为吸附剂,采用静态吸附法,研究了pH、离子强度、吸附时间、溶液浓度和温度等因素对改性前后甘蔗渣吸附水中Th(Ⅳ)的影响。结果表明:pH对吸附的影响较大,离子强度对吸附的影响较弱,表明Th(Ⅳ)在改性前后甘蔗渣上的吸附受表面络合控制;升高温度有利于吸附反应;改性前的甘蔗渣达到吸附平衡的时间为120min,改性后的甘蔗渣达到吸附平衡的时间为180min;改性前后甘蔗渣吸附Th(Ⅳ)的过程符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温模型,这表明Th(Ⅳ)在改性前后甘蔗渣上的吸附是受化学作用控制的单分子层的吸附。     

裂解温度对湿地植物基生物炭理化性质与镉吸附特性的影响

以湿地植物美人蕉(MBC)、再力花(ZBC)和旱伞草(HBC)为原材料，采用热裂解法于300、 500、 700℃下制备生物炭，应用全自动元素分析仪、扫描电子显微镜、红外光谱等手段表征分析生物炭理化性质，采用静态吸附法系统研究生物炭对镉的吸附特性。结果表明：制备温度对生物质炭的理化性质、表面形貌和矿物成分有很大影响；中温(500℃)、高温(700℃)裂解生物炭对镉的吸附性能优于低温(300℃)裂解生物炭的，500℃裂解生物炭吸附性能最好，对Cd²⁺吸附容量均值可达96.00 mg·g^-1,极值可达108.28 mg·g^-1,且吸附容量从大到小为ZBC、 MBC、 HBC; 500℃裂解湿地植物基生物炭对Cd²⁺的吸附平衡时间为30 min左右，适宜的投加量和较大的溶液pH、离子初始质量浓度、反应温度有利于生物炭对Cd²⁺的吸附，对Cd²⁺吸附过程更符合Freundlich等温吸附模型和拟二级动力学模型，且属于优惠吸附；裂解温度的升高可以促进生物炭芳香化，改...     

水热辅助表面接枝印迹法制备Cd(Ⅱ)离子印迹硅胶及其性能研究

采用水热辅助表面接枝印迹技术,以Cd(Ⅱ)离子作为模板,巯基丙基三甲氧基硅烷为功能分子,环氧氯丙烷为交联剂,在硅胶表面制备出高容量的Cd(Ⅱ)离子印迹硅胶材料,利用红外光谱仪、扫描电镜、热重分析仪等进行了表征,采用平衡吸附法研究了印迹硅胶材料的吸附性能和选择识别能力。结果表明,印迹硅胶材料和非印迹硅胶材料的最大吸附量分别为42.5和22.1mg/g;印迹硅胶材料对Cd(Ⅱ)离子具有较强的选择识别能力,对Cd(Ⅱ)离子的吸附行为更符合Langmuir模型,20min即可达到吸附平衡,符合准二级动力学方程,pH值在4～8范围内,保持了较好的吸附容量;重复使用时性能较好。     

镉离子印迹硅胶的制备与吸附性能

采用表面印迹技术和溶胶-凝胶法,以Cd(Ⅱ)离子作为印迹离子,硫氰基丙基三甲氧基硅烷为功能分子,环氧氯丙烷为交联剂,在硅胶表面制备Cd(Ⅱ)离子印迹聚合物(IIP-TCPTS/SiO2),并利用平衡吸附法研究了聚合物吸附性能和选择识别能力。结果表明,最大吸附量为16.7 mg/g;20 min即可达到吸附平衡;当pH值在5.4~7.8范围内,印迹聚合物保持了较好的吸附容量;印迹聚合物对Cd(Ⅱ)离子具有较强的选择性识别能力;重复使用时性能稳定。