油酸钠浮选体系中蓝晶石族矿物与石英的交互影响

对蓝晶石族矿物和石英进行浮选交互影响的规律研究,运用扩展DLVO理论分析、显微镜观察和TOC法测定药剂吸附量等手段对浮选交互影响的机理进行分析。结果表明：在pH值为8、FeCl₃·6H₂O用量20 mg/L、油酸钠用量150 mg/L时,随着各粒级蓝晶石族矿物与石英颗粒间的界面力相互作用距离越小,总E-DLVO势能的负值越大,说明各粒级石英与不同粒级蓝晶石族矿物的作用力为吸引力,相互之间存在着粘附罩盖作用,又通过显微镜观察进一步验证了不同粒级蓝晶石族矿物与石英之间确实发生了粘附现象。蓝晶石族矿物与石英之间E-DLVO作用能顺序为：硅线石与石英>红柱石与石英>蓝晶石与石英。颗粒之间的粘附罩盖是造成蓝晶石族矿物与石英浮选过程中交互影响的主要原因之一,包括细粒级石英可以向粗粒级蓝晶石族矿物粘附,表现为矿泥罩盖;细粒级蓝晶石族矿物可以向粗粒级石英粘附;细粒级蓝晶石族矿物可以与细粒级石英粘附聚集。在油酸钠体系中,可以利用柠檬酸来有效削弱石英与蓝晶石族矿物之间的粘附罩盖作用。     

淀粉对蓝晶石矿物浮选行为影响及机理研究

通过浮选试验、吸附量测定、动电位和红外光谱分析,考查了淀粉对蓝晶石、石英及黑云母浮选行为的影响及作用机理。单矿物浮选实验表明,在阳离子捕收剂十二胺体系中,淀粉在中性条件可以较好地抑制蓝晶石的浮选,当淀粉用量为22.5mg/L时,蓝晶石的浮选回收率仅为2.78%。结果表明:淀粉是蓝晶石反浮选的有效调整剂,淀粉对蓝晶石除了静电作用外,同时淀粉能与矿物表面的Al 3+发生化学键合作用,使淀粉吸附于蓝晶石矿物表面,从而使矿物表面亲水化,同时淀粉与十二胺能在蓝晶石矿物表面发生竞争吸附而减少捕收剂在矿物表面的吸附量。     

十二胺浮选体系中金属离子对蓝晶石矿物浮选行为的影响

通过单矿物浮选试验,考察了十二胺体系中金属离子对蓝晶石矿物的浮选行为研究。试验结果表明:随着CaCl_2用量增加,蓝晶石的回收率呈快速增加的趋势,当CaCl_2用量为10 mg/L时,此时蓝晶石的回收率达到85.87%;Mg~(2+)对蓝晶石可浮性的影响规律与Ca~(2+)相比较有一定的相似处,但在相同药剂用量条件下,Mg~(2+)对蓝晶石矿物浮选的活化程度要低一些;随着AlCl_3用量的增加,蓝晶石的浮选回收率呈迅速下降的趋势,当矿浆中AlCl_3用量仅为5.5 mg/L时,此时蓝晶石浮选回收率降低到0,Fe~(3+)对蓝晶石的浮选也起到了较强的抑制作用。浮选溶液化学表明,Fe~(3+)在蓝晶石表面吸附后提高了矿物表面电性,使十二胺的静电吸附力减弱,同时在中性条件下Fe~(3+)可以在蓝晶石矿物表面生成Fe(OH)_3沉淀,使矿物浮选受到强烈的抑制;Ca~(2+)羟基络合物的存在导致蓝晶石矿物的零电点偏向低pH值方向移动,提高了十二胺的静电吸附力,活化了蓝晶石矿物浮选。     

N,N-二羟乙基十二胺对赤铁矿和石英的浮选性能研究

以赤铁矿反浮选脱硅体系为载体,通过单矿物浮选试验和人工混合矿分选试验考察了N,N-二羟乙基十二胺对赤铁矿和石英浮选行为的影响。单矿物浮选试验结果表明,N,N-二羟乙基十二胺对石英具有很好的捕收能力,在矿浆自然pH、N,N-二羟乙基十二胺用量大于13.33 mg/L时,石英回收率保持在90%以上;N,N-二羟乙基十二胺对赤铁矿的捕收能力较弱,在考察的捕收剂用量范围内,赤铁矿回收率不超过70%。人工混合矿分选结果表明,在矿浆自然pH、N,N-二羟乙基十二胺用量为20 mg/L、淀粉用量为3.33 mg/L条件下,可获得精矿铁回收率为86.86%、铁品位为65.28%的分选指标;N,N-二羟乙基十二胺可应用于石英和赤铁矿矿物的浮选分离。动电位测试结果表明,N,N-二羟乙基十二胺在石英表面发生了静电吸附。     

无机阴离子调整剂对蓝晶石矿物浮选行为及溶液化学研究

通过蓝晶石、石英及黑云母的浮选试验,研究了无机阴离子调整剂对矿物浮选行为的影响。试验结果表明:以十二胺为捕收剂时,氟化钠与十二胺加入的顺序的不同对石英、黑云母两种矿物的浮选基本没有影响,对蓝晶石有活化作用;Na2SiO3与十二胺的添加顺序不同对黑云母的影响较小,对蓝晶石起到强的抑制作用,且Na2SiO3在十二胺之后添加对矿物的抑制作用更强;(NaPO3)6的添加对蓝晶石及石英均起到较强的抑制作用,对黑云母的抑制较弱;Na2S除了对蓝晶石起到轻微的活化作用外,对石英及黑云母两种矿物的浮选基本没有影响。通过浮选溶液化学计算,分析了Na2SiO3、Na2S、(NaPO3)6对蓝晶石、石英及黑云母矿物的抑制或活化作用的机理。     

十二胺体系中不同磨矿方式对石英可浮性的影响

立式辊磨机是一种集中碎、粉磨、快速烘干、高效选粉等工序为一体的高效设备。本文研究了立式辊磨、干式球磨和湿式球磨三种磨矿方式下石英的表面特性,并考察了十二胺体系下,不同矿浆pH值、捕收剂和调整剂用量下,三种磨矿方式对石英可浮性的影响。结果表明,不同的浮选条件下,立式辊磨机石英样品的回收率基本都高于球磨干式磨矿和球磨湿式磨矿。较优的浮选工艺参数为矿浆pH值8.5,捕收剂十二胺用量为100mg/L,不添加六偏磷酸钠和水玻璃,金属阳离子CaCl2浓度100mg/L。立式辊磨机石英样品较高的表面粗糙度和比表面积提升了浮选过程中十二胺的吸附能力,从而提升石英的回收率。     

调整剂添加顺序对石英、长石浮选的影响

调整剂在捕收剂之前或之后添加,对石英及硅酸盐类矿物浮选产生的影响引起关注。在十二胺盐酸盐用量为70 mg/L的前提下,通过改变无机、有机调整剂与捕收剂的添加顺序,分别对石英与长石纯矿物进行了浮选试验。试验结果表明：六偏磷酸钠、淀粉先添加较后添加,对石英浮选抑制效果更好;对于长石,六偏磷酸钠先添加抑制效果更好,淀粉后添加比先添加抑制作用更强。红外光谱显示：十二胺盐酸盐与两种矿物均存在静电吸附、氢键作用,六偏磷酸钠只与长石存在吸附,淀粉对石英、长石无吸附作用。     

蓝晶石、石英及黑云母的浮选动力学研究

以十二胺为捕收剂,淀粉为抑制剂,采用单矿物分批浮选的方法,研究了蓝晶石、石英及黑云母在自然pH条件下的可浮性随浮选时间的变化关系,并对三种矿物的浮选动力学特性进行了分析。结果表明,浮选速度常数在浮选过程中不是恒定不变的,抑制剂淀粉的加入可显著扩大矿物之间浮游速度的差异,采用经典一级动力学模型对浮选过程进行了模拟,拟合后的石英、黑云母及蓝晶石模型回收率拟合值与试验值相关性R2分别为0.97、0.98和0.96,表明模型拟合精度较高可模拟矿物的浮选过程。     

红柱石与石英之间浮选交互影响研究

红柱石与石英之间浮选交互影响研究发现：在pH值为8、FeCl3?6H2O用量20 mg/L、油酸钠用量150 mg/L时，红柱石与石英颗粒间界面力的相互作用距离越小，总E-DLVO势能的负值越大，说明各粒级石英与不同粒级红柱石的作用力为吸引力，相互之间存在粘附罩盖。通过显微镜观察进一步验证了红柱石与石英之间确实发生了粘附现象。红柱石与石英浮选交互影响的主要作用形式为矿物间的相互粘附罩盖，包括细粒级石英可以向粗粒级红柱石粘附，表现为矿泥罩盖；细粒级红柱石可以向粗粒级石英粘附；细粒级红柱石可以与细粒级石英粘附聚集。在油酸钠体系中，可以利用柠檬酸来有效削弱石英与红柱石之间的粘附罩盖作用，柠檬酸对红柱石与石英的分离效果比较好的作用集中在-106+45 μm和-45+18 μm粒级。     

极性基电性不同的3种辅助捕收剂对十二胺体系中石英可浮性的影响研究

组合浮选药剂是利用不同浮选药剂组合后产生的协同效应实现更好浮选性能的一类浮选药剂,是选矿药剂的重要研究方向之一。选取非离子型的正辛醇、阴离子型的十二烷基磺酸钠和阳离子型的十六烷基三甲基溴化铵3种价格低于十二胺的浮选药剂,分别考察各药剂对石英在十二胺体系中可浮性的影响。结果表明:3种药剂均能与十二胺产生协同作用;使用相同用量的3种药剂分别与十二胺组成组合捕收剂浮选石英,可获得与单独使用十二胺相近的浮选效果;3种药剂与十二胺在石英表面均发生了共吸附;原子力显微镜分析结果显示,组合捕收剂吸附后石英表面形貌与单独使用十二胺浮选时相似;分子模拟结果显示,3种组合捕收剂以及单一十二胺在石英表面吸附形成的疏水膜的厚度大小顺序为十六烷基三甲基溴化铵+十二胺>单一十二胺>十二烷基磺酸钠+十二胺>正辛醇+十二胺,稳定性大小顺序为十二烷基磺酸钠+十二胺>单一十二胺>十六烷基三甲基溴化铵+十二胺>正辛醇+十二胺。     

可溶性淀粉在长石与石英浮选分离中的作用

通过单矿物浮选实验、动电位测试及吸附量的测定,揭示了可溶性淀粉在长石与石英浮选分离中的作用。结果表明：采用十二胺（DDA）和十二烷基磺酸钠(SDS)作为混合捕收剂,可溶性淀粉对长石与石英皆有抑制作用,相对而言可溶性淀粉对石英的抑制作用较强,对长石的抑制作用较弱;动电位测试表明,长石在可溶性淀粉中的zeta电位相对于在纯水中的zeta电位只是略微向正方向移动,pH值为 5～7的范围内,石英在可溶性淀粉溶液中的zeta电位明显向正方向移动;吸附量的测定结果表明,在中性矿浆条件下,淀粉用量在20-80 mg/L的范围内,其在石英表面的吸附量大于在长石表面的吸附量,淀粉阻碍了捕收剂在石英表面的吸附,因此淀粉能够有效地抑制石英,而对长石抑制作用较弱。     

十二胺与十二烷基磺酸钠组合捕收剂对赤铁矿浮选的优化及其泡沫性能调控北大核心

采用十二胺进行微细粒级赤铁矿反浮选时具有泡沫产品黏、难消泡的问题。选取赤铁矿和石英两种纯矿物,分别在十二胺(DDA)以及十二胺与十二烷基磺酸钠(SDS)的组合捕收剂体系下,研究了pH值、捕收剂用量及其配比、淀粉用量等对赤铁矿和石英单矿物和混合矿浮选的影响,并进行了泡沫稳定性试验。研究表明,不加入矿物颗粒时,十二胺溶液的气泡平均尺寸小于组合捕收剂(DDA∶SDS=2∶1)的气泡平均尺寸;采用十二胺作捕收剂浮选赤铁矿和石英时,泡沫量更多,气泡小且密集,气泡破裂速度较慢,泡沫更黏更稳定。与单一十二胺捕收剂相比,十二胺和十二烷基磺酸钠组合捕收剂在浮选指标和泡沫性能均体现出了优势。在适宜的药剂制度条件下,十二胺与十二烷基磺酸钠在一定比例条件下组合使用,不仅能够提高浮选指标,还能优化泡沫性能,大幅度降低泡沫黏性。研究对克服阳离子浮选工艺存在的泡沫问题和微细粒级赤铁矿石的浮选具有一定的参考价值。     

新型Gemini含酯基阳离子捕收剂的浮选性能

以环氧氯丙烷、十二烷基二甲基叔胺及丁二酸为原料合成新型Gemini含酯基阳离子表面活性剂M-302B。以M-302B为捕收剂对石英和磁铁矿纯矿物进行浮选试验表明M-302B可用于石英和磁铁矿的浮选分离。以M-302B为捕收剂对酒钢选矿厂焙烧—磁选后的精矿进行浮选试验,结果表明,在矿浆p H=7、温度为25℃、苛性淀粉用量为400 g/t、M-302B用量为400 g/t条件下,可得到精矿铁品位为60.24%、回收率为82.19%,选矿效率为31.13%的指标。M-302B与十二胺浮选性能对比试验表明,相较于十二胺,M-302B捕收能力强、耐低温且产生泡沫易被消除。ζ电位测试和红外光谱分析表明,M-302B在石英表面的吸附机理主要为物理吸附和氢键作用。量子化学计算表明M-302B活性高于十二胺。