纳米气泡在微细粒矿物浮选中的应用研究进展

阐述了微细粒矿物的分选现状,结合微细粒矿物浮选过程的理论研究进展,指出了提高微细粒矿物分选效率的关键因素是强化矿物颗粒与气泡之间的相互作用过程。以纳米气泡所产生的"纳米气泡桥毛细作用力"为切入点,讨论了纳米气泡强化微细粒矿物浮选的机制,同时介绍了纳米气泡在微细粒矿物浮选中的应用,并展望了纳米气泡在微细粒矿物浮选过程中的应用价值与发展前景。     

微纳米气泡对典型细粒氧化矿物浮选的影响及机理

细粒浮选是一直以来困扰选矿工作者的一大难题,其研究热度与日俱增。针对典型的细粒氧化矿单 矿物锡石、黑钨、白钨、石英,采用微纳米气泡浮选法,拟通过引入微纳米气泡及控制固气界面性质强化细粒矿物的 浮选效果,找出气泡性质与细粒矿物浮选行为间的联系,并探讨其机理。结果表明,经微纳米气泡溶液预处理的细 粒矿物浮选回收率提高明显,四种矿物的回收率均有不同程度的提高（5~15 个百分点）;同时,相比传统浮选,适当 降低微纳米气泡浮选的捕收剂浓度也能获得相近甚至更好的回收效果。沉降试验表明微纳米气泡可使细粒矿物 发生团聚,体积增大,导致颗粒与气泡的碰撞概率提高。接触角及诱导时间测试结果表明微纳米气泡可增大矿物 表面的润湿性,经微纳米气泡溶液处理后的矿物表面接触角明显增大,且气泡与矿物的黏附成功概率也更高。这 一结果对通过控制微纳米气泡行为、强化细粒矿物浮选效果、降低药剂用量具有重要意义。     

微纳米气泡对典型细粒氧化矿物浮选的影响及机理

细粒浮选是一直以来困扰选矿工作者的一大难题,其研究热度与日俱增。针对典型的细粒氧化矿单 矿物锡石、黑钨、白钨、石英,采用微纳米气泡浮选法,拟通过引入微纳米气泡及控制固气界面性质强化细粒矿物的 浮选效果,找出气泡性质与细粒矿物浮选行为间的联系,并探讨其机理。结果表明,经微纳米气泡溶液预处理的细 粒矿物浮选回收率提高明显,四种矿物的回收率均有不同程度的提高（5~15 个百分点）;同时,相比传统浮选,适当 降低微纳米气泡浮选的捕收剂浓度也能获得相近甚至更好的回收效果。沉降试验表明微纳米气泡可使细粒矿物 发生团聚,体积增大,导致颗粒与气泡的碰撞概率提高。接触角及诱导时间测试结果表明微纳米气泡可增大矿物 表面的润湿性,经微纳米气泡溶液处理后的矿物表面接触角明显增大,且气泡与矿物的黏附成功概率也更高。这 一结果对通过控制微纳米气泡行为、强化细粒矿物浮选效果、降低药剂用量具有重要意义。     

微细粒矿物分选技术研究进展

我国矿产资源的典型特点是贫、细、杂,随着粗粒嵌布矿产和富矿的日渐枯竭,微细粒矿物在不久的将来必定成为资源提取的主体,如何保证其高效回收是我国矿产资源利用面临的重大问题。本文总结了近年来微细粒分选技术的发展,深入剖析了微细粒矿物高效开发利用的瓶颈问题。增大颗粒的"表观粒径",将微细粒浮选的问题转化为常规浮选;根据颗粒与气泡的匹配性原理减小气泡尺寸和高选择性新型浮选药剂的设计与开发,依然是微细矿物浮选分离发展的重要方向。选择性磁团聚—磁选分离技术可以克服传统微细颗粒浮选在气泡颗粒碰撞效率、矿浆流变性和溶液化学环境适应性等方面的不足,具有一定潜力。但是颗粒间的碰撞、吸附、团聚和脱附过程及机制尚未形成系统的理论,其工业化应用还有很长的距离。总而言之,传统单一分选技术很难突破现有技术瓶颈,微细粒矿物高效分离问题的解决必须在交叉领域寻求突破。     

润湿性调控界面纳米气泡生成及其对亲水性颗粒浮选的促进

浮选体系中纳米气泡的引入可以有效提高微细粒矿物特别是疏水性矿物的浮选效果,而如何利用纳米气泡提高亲水性矿物的浮选效果是一个难题。以氧化石墨代表亲水性颗粒,采用原子力显微镜(AFM)直接进行纳米气泡形貌表征,通过十二烷基醇聚氧乙烯醚(AEO-15)对石墨表面进行润湿性调控,利用温差法生成界面纳米气泡,对比分析石墨经氧化、表面活性剂吸附等润湿性调控后其表面生成的界面纳米气泡形貌、数量等差异;同时通过浮选试验验证润湿性调控界面纳米气泡的生成对浮选的影响。研究结果表明：界面纳米气泡的产生与颗粒表面亲疏水性密切相关,与其形貌高度无关。相较于亲水性的氧化石墨,经表面活性剂吸附后,其表面可以产生更加密集且均一的界面纳米气泡。此外,纳米气泡的引入可以明显提高亲水性氧化石墨的浮选回收率。研究成果提供了一种亲水性颗粒表面生成界面纳米气泡的方法,对低阶煤、氧化煤等其他亲水性颗粒的浮选强化具有一定的指导意义。     

微细粒锡石的微泡浮选及动力学

微泡浮选是目前解决微细粒锡石难选问题的有效途径。本文针对-10μm的锡石颗粒,采用微泡浮选法,拟通过微纳米气泡发生器产生的气液混合物对其进行预处理,考查浮选行为及机理,并研究微细粒锡石微泡浮选体系中的动力学。结果表明,辛基异羟肟酸浮选细粒锡石的适宜pH值为9,捕收剂浓度为45mg/L,此时浮选回收率最佳,为84.2%。在相同浮选条件下,经微泡活化后的细粒锡石浮选回收率可达86.9%,细粒锡石的浮选回收率有所提高。对微泡活化前后的细粒锡石进行分批刮泡实验、一阶经典浮选动力学模型和二阶浮选动力学模型拟合,结果表明细粒锡石符合一阶经典浮选动力学模型,对一阶动力学模型进行深入分析认为微泡活化提高了细粒锡石的浮选速率常数。最后,高速摄影仪测试表明微泡活化后的细粒锡石颗粒发生团聚,增加了其表观粒径,进一步明晰微泡强化细粒锡石浮选回收的机理。     

纳米技术浮选技术研究进展

本文简述了微细粒矿物资源开发利用现状、纳米技术概况和纳米捕收剂的应用。介绍了纳米技术在微细粒矿物浮选中应用发展趋势。重点介绍了纳米气泡的基本性质、纳米药剂的合成以及纳米捕收剂应用现状。研究发现纳米气泡在微细粒浮选中可以大幅度提高浮选效率,尽可能减小气泡尺寸有利于细矿粒的浮选。纳米药剂的合成存在诸多困难,乳化合成是主要的纳米粒子的合成方法。应用纳米技术合成新型浮选药剂是未来的发展方向。     

微细粒矿物分选理论和浮选药剂研究进展

为了推动微细粒矿物的高效回收利用,从微细粒矿物的分选难题、基础研究和浮选药剂研究等方面进行了综合评述,深入剖析了微细粒矿物高效选择性回收的瓶颈问题。分析指出：微细粒矿物质量小、表面能大导致其较难分选;增大微细粒矿物的表观粒径,从而将微细粒难题转化为常规颗粒问题是微细粒回收的基本方向;组合捕收剂的开发与应用已经取得较为优异的成绩,也是未来微细粒分选药剂研究的热点方向。     

纳米气泡浮选细粒煤的效果及机理

这是一篇矿物加工工程领域的论文。本研究通过改变浮选捕收剂的用量、起泡剂的用量、给矿速度和充气量等可控因素,针对细粒煤在有纳米气泡和常规气泡条件下进行了浮选柱对比实验研究。在此基础上,阐述了纳米气泡对细粒煤的回收机理。实验结果表明：纳米气泡能够有效提高超细煤颗粒的回收率,保持产品灰分相同的情况下可节省约1/2药剂的用量。此外,较低的充气量条件下,浮选体系中引入纳米气泡依然能够获得较好的分选指标。纳米气泡能够优先吸附在疏水颗粒表面使得细颗粒煤团聚成较大的颗粒,增强了气泡与煤颗粒的碰撞概率从而达到强化浮选的效果。     

微细粒锡石浮选药剂及工艺研究进展

锡石属于脆性矿物，在采矿、破碎及磨矿中易产生的微细粒，如何有效的回收微细粒锡石是目前浮选锡石的一大难题。针对这一问题，本文阐述了不同类型捕收剂和调整剂对锡石的作用机理，以及对微细粒锡石的浮选工艺进行了总结；并分析了絮凝浮选、载体浮选、微泡浮选的作用机理以及调控机制。分析了未来微细粒锡石浮选药剂的重点研究方向，指出了组合捕收剂在未来微细粒锡石浮选的广阔应用前景；旨在为微细粒锡石的高效回收利用提供理论依据。     

纳米气泡的制备方法及其强化微细颗粒矿物浮选机理的研究进展

综述了近年来纳米气泡的制备方法以及对矿物浮选行为影响的研究现状,包括体相纳米气泡的产生、界面纳米气泡的制备,总结了纳米气泡对微细颗粒浮选概率、颗粒表面性质差异以及颗粒回收粒度的影响。在此基础上,阐述了纳米气泡强化细颗粒浮选的机理,为纳米气泡浮选技术的基础研究和应用提供了研究方向。     

纳米气泡在鞍山式铁矿反浮选中效果探索

纳米气泡已被大量研究证实可有效提高微细颗粒尤其是难浮微细颗粒矿物的浮选效果。但是,以往 的纳米气泡浮选研究主要集中在正浮选（泡沫产品为有价矿物）作业上,为考察纳米气泡对反浮选的影响,探索了 纳米气泡对鞍山式铁矿反浮选（泡沫产品为脉石矿物石英）的影响。针对鞍钢集团鞍千选矿厂的浮选给矿,进行了 实验室纳米气泡浮选与常规浮选的比较试验研究,详细考察了不同浮选条件下,尤其是多种不同药剂用量时纳米 气泡对浮选效果的影响。结果表明：纳米气泡浮选可显著提高精矿 Fe 品位和回收率,同时降低药剂消耗量,改进 的效果取决于药剂用量条件。典型指标是纳米气泡浮选与常规浮选相比在精矿铁品位为 67% 时一段浮选可将铁 回收率从 68% 提高至 84%。讨论了纳米气泡强化浮选的机理,提出空化产生的纳米气泡在疏水性石英颗粒表面优 先生成并引发的疏水性团聚是改善微细粒矿物分选的主要途径。     

固-液界面纳米气泡稳定性及其强化浮选黏附机制研究进展

颗粒-气泡黏附是浮选核心作用单元,驱动其自发黏附的主要作用为疏水颗粒-气泡间疏水引力。作为长程疏水引力主要来源,界面纳米气泡对浮选界面调控有重要影响。从纳米气泡的基本性质、稳定性机理及浮选强化机制3个方面进行了系统讨论。纳米气泡异常稳定性和接触角一直是近20 a来的研究热点。经典物理学理论预测纳米气泡寿命在微秒尺度,而试验发现纳米气泡寿命通常可达数天以上。针对纳米气泡异常稳定性提出污染物层、动态平衡、三相线钉扎等假说,然而各假说均无法解释所有试验现象,其稳定性机理仍需要深入研究。纳米气泡接触角(气侧)远小于Young接触角,高密度气体导致的固-气界面能降低可能是接触角异常的主要原因。对纳米气泡强化浮选黏附机制进行了探讨,一方面界面纳米气泡可通过边界滑移促进颗粒-气泡碰撞过程中液膜排液,另一方面纳米气泡桥接使颗粒-气泡出现长程引力,同时颗粒-气泡间的DLVO力由排斥力转变为引力,从而促使颗粒-气泡黏附。目前已有试验表明纳米气泡在煤、磷酸盐、白钨矿及铁矿石等多种矿物的浮选中均有显著提升效果。在浮选日益精细化的背景下,纳米气泡强化技术可为浮选界面调控提供新的理论视角与技术手段,是未来浮选领域...     

一种高效的微细粒矿物浮选法——气泡形变振荡浮选法

本文提出了一种适合微细粒矿物分选的气泡形变振荡浮选法。分析了其机理，并对其影响因数进行了讨论。理论和初步试验表明气泡形变振荡浮选法是一种高效的微细粒矿物浮选方法，具有很好的应用前景。     

强化微细粒矿物浮选的措施分析

论文详细分析了微细粒矿物与气泡的相互作用过程，总结了五种提高微细粒矿物浮选效率的措施，并进行了深入的讨论和评价。文中还介绍了一种新的利用气泡形变振荡提高微细粒矿物浮选效率的方法。     

海水对矿物浮选影响的基因特性分析

矿物浮选造成了大量淡水资源的消耗,利用海水选矿是解 决淡水资源短缺的一个有效途径。目前,海水选矿只应用在干旱缺水的沿海地区,不同地区不同矿床的矿 物存在基因特性差异。海水对矿物浮选的影响与矿物的基因特性密切相关,利用基因矿物加工技术研究两者之间 的关系有重要意义。综述了海水选矿在国内外的应用现状,介绍了海水对浮选的影响及其作用机理的研究进展, 包括海水对矿物界面水结构、矿物颗粒和气泡的性质、颗粒与颗粒间、颗粒与气泡间相互作用的影响。指出海水对 矿物浮选的影响是一个复杂的过程,海水能够减小气泡尺寸、增强泡沫稳定性及减弱矿泥的罩盖从而对矿物浮选产 生有利作用,然而 Mg²⁺、Ca²⁺离子在高碱度的矿浆中水解生成亲水性的羟基络合物或氢氧化物沉淀黏附在矿物表面 造成矿物表面疏水性下降,又会抑制某些金属硫化矿物的浮选。选择合适的浮选药剂能够削弱海水对浮选的不利 影响。关键词     

加压溶气气浮在细粒矿物浮选上的应用

气浮法作为一种高效、快速的固液分离技术，目前广泛用于给水的净化、城市污水和工业废水的处理。由于溶气气浮所产生的微气泡有利于细粒的浮选，因此对在水处理上比较成熟的溶气气浮技术在细粒矿物浮选方面的应用研究很有必要。本文阐述了溶气气浮机理，分析了微气泡和絮粒的特点以及影响溶气气浮的因素，着重论述了溶气气浮在细粒矿物浮选上的应用现状和发展前景。     

加压溶气气浮在细粒矿物浮选上的应用

气浮法作为一种高效、快速的固液分离技术,目前广泛用于给水的净化、城市污水和工业废水的处理。由于溶气气浮所产生的微气泡有利于细粒的浮选,因此对在水处理上比较成熟的溶气气浮技术在细粒矿物浮选方面的应用研究很有必要。本文阐述了溶气气浮机理,分析了微气泡和絮粒的特点以及影响溶气气浮的因素,着重论述了溶气气浮在细粒矿物浮选上的应用现状和发展前景。     

浮选柱内微孔发泡器发泡性能研究

利用数字摄像技术获得浮选柱内气泡图像,采用Image-Pro Plus 5.0图像处理软件对气泡大小及直径分布率进行统计、计算,考查了发泡器平均孔径、润湿性和表观气体速率对气泡大小的影响。研究结果表明,气泡群Sauter直径随发泡器的平均孔径、表观气体速率减小而减小;发泡器润湿性对气泡大小有显著影响,与疏水型发泡器相比较,亲水型微孔发泡器有利于产生小气泡。采用小孔径、亲水型微孔发泡器发泡,所产生的气泡群有利于微细粒矿物浮选回收。     

微细粒白钨矿浮选研究进展

随着易选钨资源被大量地开采，白钨矿资源日趋“贫、细、杂”，这也使得微细粒级白钨矿的回收利用难度增大。文章分析了微细粒白钨矿浮选的难点，从微细粒白钨矿的浮选工艺、浮选药剂、浮选设备三方面评述了微细粒白钨矿浮选的研究进展；并分析了气泡、磨矿、矿浆中离子、不同粒级交互作用等4个因素对微细粒浮选的影响，揭示了微细粒白钨矿浮选的主要影响因素；最后展望了未来微细粒白钨矿浮选的研究重点。文章可为微细粒白钨矿富集浮选、实现白钨矿资源的清洁、高效回收提供借鉴。