用阳离子和阴离子混合捕收剂从希腊Stefania长石矿石中浮选分离钠长石

对钠长石和石英单矿物,用哈里蒙德管浮选、Zeta电位测量考查了混合的烷基二胺/磺酸盐药剂制度从石英中分离钠长石的效果,此外,还用该药剂制度进行了从希腊Stefania长石矿石中分离钠长石的实验室规模浮选试验.单矿物浮选试验结果表明,从石英中选择性浮选钠长石是可行的.当二胺的烃链长度与磺酸盐烃链长度相等时,矿物可浮性能进一步提高.由此可推测,磺酸盐以二胺一磺酸盐(1:1)络合物形式共吸附,是使钠长石在使用混合捕收剂时可浮性提高的原因.pH2时浮选和吸附行为的差别,可归因于在这些研究中分别使用了粗粒给料和细粒给料.除静电作用外,烷基铵离子通过氢键结合到表面硅醇基上可解释在钠长石和石英上的类似的吸附行为,它们的表面在pH2时分别呈微负电性和不带电.当物料在浮选前先脱泥的情况下实现了从长石矿石中选择性浮选钠长石.     

萤石浮选中捕收剂的吸附机理

测定了在不同pH下不同盐和捕收剂存在时萤石和方解石的Zeta电位和红外光谱。研究结果表明，萤石的零电点为pH3．6。CaCl2降低了萤石和方解石的Zeta电位，而增大了它们的零电点值。NaCl对萤石和方解石的零电点和Zeta电位影响不大。在碱性介质中，Na2Si03和Na2CO3增大了萤石和方解石表面负电荷。红外光谱测定表明，阴离子捕收剂(如油酸和油酸钠)以化学吸附方式吸附在萤石和方解石表面上。磺酸盐特效吸附在矿物表面上，阳离子捕收剂以物理吸附方式吸附在矿物表面上。油酸和油酸钠在不同pH值下以不同吸附量吸附在萤石和方解石表面上。     

新型阳离子捕收剂DBA-2浮选石英的研究

针对铁矿石反浮选过程中药剂使用时所需矿浆温度高,开发了适合捕收细粒级石英的阳离子捕收剂。通过一系列浮选试验及接触角、Zeta电位和红外光谱检测考察了此阳离子捕收剂对石英的捕收性能和两者的作用机理。结果表明,温度为18℃和p H=9.45时,阳离子捕收剂DBA-2对38μm粒级石英有很高的浮选回收率;在此条件下,对74~38μm粒级石英浮选效果不佳,阳离子捕收剂DBA-2更适用于微细粒铁矿反浮选中应用。接触角测量结果说明,添加DBA-2使石英表面接触角增大,可浮性增强,在20~30°之间,接触角发生的微小变化会对回收率产生巨大影响。Zeta电位测试结果表明,在纯水中石英的零电点为p H=2.26,与DBA-2作用后,零电点偏移至9.47,说明DBA-2在石英表面有吸附作用的发生。通过红外光谱检测分析,DBA-2在石英表面的吸附主要是静电吸附和氢键吸附。     

CTAB与油酸钠混合捕收剂浮选分离磁铁矿与角闪石的研究

采用油酸钠(NaOL)与十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)混合捕收剂进行磁铁矿与角闪石的浮选分离研究。分别考察了单一捕收剂CTAB、NaOL和混合捕收剂对单矿物和人工混合矿浮选的影响,借助Zeta电位、FTIR对捕收剂与矿物表面的吸附机理进行了研究。矿物浮选试验结果表明:在pH=5.5,CTAB与油酸钠的摩尔比为2∶1的条件下,混合捕收剂较单一捕收剂具有更好的选择性。Zeta电位和红外光谱结果表明,单一捕收剂CTAB和油酸钠分别以物理吸附与化学吸附的形式吸附在矿物表面,混合捕收剂中油酸钠的存在一定程度上抑制了CTAB在磁铁矿表面的吸附,但不影响CTAB在角闪石矿物表面的吸附。     

细粒黑钨矿捕收剂的选择及作用机理研究

以WO₃含量97%的黑钨矿为研究对象,通过单矿物实验考查了辛基异羟肟酸、苯甲羟肟酸、水杨羟肟酸等捕收剂对细粒黑钨矿的捕收性能; 通过Zeta电位、红外光谱及吸附量测试等方法研究了捕收剂与黑钨矿的作用机理。结果表明,辛基异羟肟酸、苯甲羟肟酸、水杨羟肟酸的浮选最佳pH值分别为10、9和9,捕收剂主要以阴离子形式在矿物表面发生化学吸附; 3种捕收剂中辛基异羟肟酸在细粒黑钨矿表面的吸附量最大,浮选效果最好。     

阳离子捕收剂对石英分粒级浮选行为的影响

为研究阳离子捕收剂对细粒石英浮选的影响及其与石英的作用机理,将石英纯矿物分为-74+38 μm、-38+20 μm、-20 μm共3个粒级,通过十二胺、十四胺、十八胺、醚胺C₁₀(EDA)和改性醚胺C₁₀(EDAC)等5种胺类捕收剂对石英的浮选试验,进行pH值和捕收剂质量浓度条件试验,得出5种药剂的最佳浮选条件。结果表明,EDAC针对细粒级-38+20 μm、-20 μm石英有较好的捕收效果,回收率能达到98%以上。红外光谱检测得出EDAC对石英的吸附以静电力和氢键为主; Zeta电位测试表明,不同pH值下EDAC在石英表面的吸附程度不同,在最佳pH值(pH＝10)条件下,吸附量最大。     

比特利斯蓝晶石矿石的浮选行为

研究了应用不同捕收剂时蓝晶石的可浮性。用蓝晶石纯矿物进行了微量浮选试验，用蓝晶石矿石进行了小型浮选试验。测定了纯蓝晶石表面电荷，结果发现，蓝晶石的等电点为pH5，9。在pH高于等电点时，矿物表面荷负电，可用胺类捕收荆浮选蓝晶石。相反地，在酸性pH范围，蓝晶石表面荷正电，用烷基硫酸盐捕收剂(十二烷基硫酸钠)浮选蓝晶石比较有效。在中性和弱碱性pH范围用油酸盐可以浮选蓝晶石。用烷基磺酸盐捕收剂(AERO系列捕收剂)可以获得含58％～60％Al2O3，回收率为80％～85％的可销售的蓝晶石精矿。试验发现，在用油酸盐捕收剂时，抑制剂对脉石矿物没有效。并且，还发现矿泥对蓝晶石没有负面影响。但是，与瓷球磨机磨矿相比，钢球磨机磨矿降低了蓝晶石的浮选回收率。     

捕收剂 DXY-1在石英表面的捕收性能及机理研究

为研究醚胺类捕收剂 DXY-1 对石英的捕收性能和机理,首先进行了单矿 物浮选试验,之后对药剂与矿物吸附前后的 Zeta 电位进行检测并用 MS 软件模拟计算。结果表明,捕收 剂 DXY-1 在常温下对石英有良好的捕收能力,pH=10 时浮选回收率最佳,可达 98.0%。基于 MS 软件的 CASTEP 模 块计算了捕收剂 DXY-1 与石英矿物表面的吸附作用能,其值为负值且低于 OH^-在石英表面的吸附能,说明 DXY-1 在 石英表面可以发生吸附且与 OH-相比,捕收剂 DXY-1 对石英的吸附作用更强。结合药剂与矿物吸附前后的 Zeta 电位检测和 MS 模拟布居数的计算结果表明,捕收剂 DXY-1 与石英（101）表面的吸附方式为静电吸附和氢键吸附 。     

两性捕收剂在硅石和赤铁矿表面上的吸附机理

硅石是铁矿石中的主要脉石矿物.经常应用不同的表面活性剂从铁矿石中浮选出硅石.在本研究中应用两性捕收剂浮选硅石.研究了这种捕收剂在硅石和赤铁矿纯矿物表面上的吸附.试验结果表明,捕收剂在矿物表面上的吸附主要决定于溶液的pH.在酸性pH范围内捕收剂优先在矿物表面上吸附.捕收剂与矿物表面作用机理带有静电作用性质.Zeta电位测定结果表明,当矿物表面和捕收剂带有相反电荷时,通过它们之间的静电作用,捕收剂吸附在矿物表面上.     

黄铁矿浮选中硫代碳酸盐捕收剂的基础理论和应用

电化学控制接触角测定结果表明，三硫代碳酸盐(TTC)更比二硫代碳酸盐(即黄药，DTC)易于氧化成相应的二硫醇盐。捕收剂常规吸附量分析结果表明，TTC捕收剂可有效地用于硫化矿混合浮选中。过去的分批浮选试验研究证明．TTC捕收剂浮选硫化铜矿物和铂族金属硫化矿物很有效。最近，在美国所进行的分批小型试验和在南非Anglogold选矿厂所进行的工业试验中，评价了TTC捕收剂浮选含金黄铁矿的效果。还在铂族金属矿石小型浮选试验中应用了TTC捕收剂。在这些情况下TTC捕收剂都获得了高效的分离效果。有关TTC捕收剂对含金黄铁矿特效的结构(官能团为-O-CS2和-S-CS2)作用的基础理论研究正在美国犹他大学进行中。评价了捕收剂结构在用空气和氮气作为浮选气体时的作用。所用的方法有评价矿物疏水性的电化学控制接触角测定和解释捕收剂在矿物表面上吸附现象的红外光谱。     

从多种铝硅酸盐矿物中选择性浮选锂辉石的表面晶体化学研究

常规工业浮选实践中以油酸盐为捕收剂，从白云母、长石、石英等伟晶岩铝硅酸盐矿物中选择性浮选分离锂辉石时，锂辉石表面晶体化学特性是产生选择性分离的决定性因素。晶体学研究认为，锂辉石{110}解理面上的Al晶格质点是油酸盐选择性化学吸附的最佳质点，而其他伟晶岩铝硅酸盐矿物的Al则位于晶胞内部，导致油酸盐不能对其吸附。由于晶面的不同，任何一种矿物特定表面上都含有许多不同的表而原子晶格质点，并且这些表面原子带有不同的断裂化学键。矿物存在的不同类型的晶格缺陷，或者本身固有的各向异性的晶体结构，都会导致矿物表面的不均一性。要正确理解矿物-捕收剂体系中的矿物表面电性、润湿性、捕收剂的吸附等一系列矿物表面化学性质，必须考虑到矿物特定的表面原子晶格质点。本文研究了油酸盐-锂辉石浮选体系的各种表面化学性质，内容包括：油酸盐捕收剂溶液化学、锂辉石-水体系溶液化学以及酸碱处理对锂辉石各种表面化学性质的影响。研究方法包括：X射线光电子能谱、电泳、油酸盐吸附研究、红外光谱、接触角测量和哈里蒙德管浮选试验等。研究结果表明，当pH8时，从其它铝硅酸盐矿物中浮选锂辉石可获得最佳的分离效果，此时锂辉石表面荷负电，油酸盐阴离子捕收剂与矿物表面Al晶格质点发生化学吸附。     

组合捕收剂DYN-3在铁矿石浮选脱硅中的性能研究

以组合药剂DYN-3为研究对象,将醚胺(DYN-1)与十二烷基磺酸钠(SDS)进行组合(简称DYN-3),针对石英、赤铁矿、磁铁矿开展单矿物和人工混合矿浮选试验,考察DYN-3用量、矿浆pH值、温度、淀粉用量对矿物浮选行为的影响。结果表明:DYN-3对石英捕收能力很强,在矿浆pH值为8.0时,石英回收率为99.57%,且该药剂对温度适应能力强,经人工混合矿试验可得到精矿铁品位为68.29%、回收率为95.62%的选别指标。通过红外光谱、Zeta电位等表征药剂在矿物表面的吸附机理。结果表明:DYN-3在石英表面为化学吸附,DYN-3内部的十二烷基磺酸钠(SDS)与DYN-1在吸附过程中存在正协同作用,因此增强了DYN-3在石英表面的吸附强度,从而改善石英表面可浮性。综上所述,DYN-3是一种可应用于铁矿石反浮选的新型高效低温捕收剂。     

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.     

新型两性螯合捕收剂DJW-2捕收石英的性能

两性螯合捕收剂DJW-2是东北大学为改善磁选铁精矿反浮选脱硅效果而研制的新型捕收剂,为了解其捕收石英的性能,以石英纯矿物为浮选对象,进行了DJW-2用量、适宜的矿浆pH值、活化剂CaCl₂用量、适宜的浮选温度试验。结果表明,在矿浆pH=9,DJW-2用量为750 mg/L,浮选温度为38～18 ℃情况下均可取得90%以上的回收率。进一步的Zeta电位检测和红外光谱分析表明,DJW-2在石英表面以氢键吸附和化学吸附为主。因此,DJW-2是磁选精矿反浮选脱硅的高效、低耗、强适应性捕收剂。     

用阳离子型捕收剂DYP反浮选铁矿物

采用脂肪酸类阴离子捕收剂反浮选铁矿物,需要通过加温矿浆来保证其捕收性,不仅造成了能源的大量消耗,而且会对环境造成危害,为此东北大学研发了新型常温阳离子捕收剂DYP。为了研究其对铁矿物反浮选的分选效果,进行了石英、赤铁矿、磁铁矿单矿物及人工混合矿的浮选试验。结果显示：在捕收剂DYP体系中,3种单矿物的可浮性由强到弱依次为石英>赤铁矿>磁铁矿;DYP的用量为50 mg/L时,石英的回收率达到了97.33%,而赤铁矿和磁铁矿的回收率分别为6.50%、4.33%,说明捕收剂DYP具有很好的选择性,适合铁矿物反浮选。对捕收剂DYP在溶液中化学平衡、DYP对石英表面动电位及可浮性影响的分析表明,DYP对石英的捕收作用是静电吸附和氢键吸附协同作用的结果,且氢键作用强于静电吸附。     

新型常温捕收剂DN-6对磷灰石的捕收性能研究

为降低北方磷矿厂的选矿成本,提高浮选指标,东北大学研制了一种常温磷灰石捕收剂DN-6。为检测DN-6的浮选性能,进行了单矿物浮选试验,并通过Zeta电位检测和傅里叶变换红外光谱分析对该捕收剂在磷灰石表面的作用机理进行了研究。单矿物浮选试验结果表明,在矿浆pH=7.6,矿浆温度28 ℃,DN-6用量为166.7 mg/L的浮选条件下,捕收剂DN-6对磷灰石单矿物的浮选回收率可达97.59%。Zeta电位和傅里叶变换红外光谱分析表明,pH＜4时,DN-6在磷灰石表面发生键合吸附。     

一种新型阳离子捕收剂DCZ浮选性能研究

针对传统阴离子捕收剂需对矿浆加温才能使用的弊端,研制了一种醚胺类阳离子捕收剂DCZ。以石英、赤铁矿、磁铁矿为试样对捕收剂DCZ的浮选性能进行了试验研究,并借助动电位检测及红外光谱检测等检测手段对捕收剂DCZ与三种单矿物的作用机理进行了探讨。浮选研究结果表明:以DCZ为捕收剂,在浮选温度5℃到35℃、pH值为2~12范围内,DCZ对温度与pH值的适应力极强,最佳条件下石英、赤铁矿及磁铁矿回收率分别为99.5%,99.0%,84.0%,且在淀粉作抑制剂,DCZ用量13 mg/L,抑制剂用量16 mg/L,温度为18℃,pH值为8.0的条件下,捕收剂DCZ对石英与赤铁矿及磁铁矿之间的分选效果最好,能够实现各试验矿样间的有效分选;结合Zeta电位检测及红外光谱检测结果表明,捕收剂DCZ与石英及赤铁矿发生了氢键吸附,与磁铁矿发生了静电吸附。     

偕氨肟捕收剂对石英和磁铁矿的浮选性能

采用羟胺法合成了3-十二烷基氨基丙偕氨肟（简称DAPA）作为铁矿反浮选捕收剂。通过单矿物浮选试验,考察了DAPA和十二胺对石英和磁铁矿的浮选特性,结果表明,在矿浆pH为4~6.5的条件下,DAPA捕收剂对石英的回收率可达到85%以上,同时在此条件下对磁铁矿的回收率均不超过20%,选择性能明显优于十二胺。用DAPA对石英和磁铁矿的人工混合矿进行反浮选,在不添加抑制剂的情况下,浮选精矿中TFe品位可达68.78%,可以应用于磁铁矿的脱硅浮选中。Zeta电位测试和红外光谱分析结果显示,DAPA在石英和磁铁矿表面的吸附主要为物理吸附。      

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。     

新型耐低温捕收剂对石英的浮选性能研究

铁矿石反浮选常规捕收剂存在使用矿浆需加温及用量过多的问题。本文探索性地研发了两种新型低温捕收剂DMA-1、DMA-2,并对石英纯矿物进行了浮选试验。试验结果表明,在温度为18℃、矿浆pH分别为7.7、10.1时,DMA-1、DMA-2用量分别为50mg/L、25mg/L的条件下,石英浮选回收率分别达到99%和99.8%,说明该新研发的捕收剂均具有用量少,低温捕收能力强的特点。动电位和红外光谱分析结果表明,两种捕收剂在石英表面以静电吸附和氢键吸附为主。