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。     

高锰酸钾改性对颗粒活性炭吸附Cu2+的影响

采用KMnO₄溶液在回流状态下对颗粒活性炭进行了改性。考察了KMnO₄ 溶液浓度对Cu²⁺吸附率-pH曲线及pH的影响,并研究了KMnO₄ 改性对颗粒活性炭吸附和解吸Cu²⁺性能的影响。结果表明,KMnO₄ 改性使颗粒活性炭对 Cu²⁺吸附率-pH曲线及pH向低pH偏移。当KMnO₄溶液浓度为0.03 mol/L时,改性颗粒活性炭效果最好;KMnO₄ 改性提高了颗粒活性炭对Cu²⁺的吸附速率,使其投加量节省约3倍;Cu²⁺在改性及未改性活性炭上的吸附遵循Freundlich等温吸附方程,在相同Cu²⁺平衡浓度下,KMnO₄改性活性炭对 Cu²⁺的吸附量提高约 2.7倍;使用 0.35 mol/L的HCl溶液作解吸液,Cu²⁺从KMnO₄改性活性炭上的解吸率为 91.1%,而Cu²⁺从未改性活性炭上的解吸率仅为8.8%。KMnO₄ 改性提高了颗粒活性炭从水中吸附重金属离子的能力,并促进了其解吸再生性能。     

稀土矿浮选中Ce3+对含钙脉石活化作用机理研究

通过单矿物浮选试验、红外光谱分析和Zeta电位测试等方法,研究了以辛基异羟肟酸为捕收剂浮选稀土时矿浆中Ce³⁺对含钙脉石矿物萤石及方解石的活化作用机理。浮选结果表明,当辛基异羟肟酸浓度为2.0×10^-4 mol/L、矿浆中Ce³⁺浓度小于1×10^-4 mol/L时,pH值在 6~10之间时,Ce³⁺对含钙矿物萤石及方解石有活化作用。机理分析结果表明,Ce³⁺吸附在含钙矿物萤石及方解石表面形成了活性位点,可与羟肟酸根离子产生络合吸附,生成稳定的五元环络合物,增大了羟肟酸在矿物表面的吸附能力,从而活化矿物。     

用高锰酸钾改性提高竹炭对Cu2+ 的吸附能力

采用KMnO₄溶液在回流状态下对竹炭进行改性,得到改性竹炭。比较研究了 KMnO₄浓度对Cu²⁺ 在竹炭上的吸附率-pH曲线的影响,并研究了KMnO₄改性对竹炭吸附和解吸Cu²⁺ 性能的影响。静态吸附试验表明, KMnO₄ 改性使竹炭对Cu²⁺ 吸附率-pH曲线及pH₅₀向低pH偏移,当 KMnO₄溶液浓度为0.04 mol/L时,改性效果最好; KMnO₄ 改性使其投加量节省约2倍; 竹炭对Cu²⁺ 的吸附均遵循Langmuir单分子层吸附规律, 在相同Cu²⁺ 平衡浓度下,改性后的竹炭对Cu²⁺ 的吸附量提高约53%,升高温度能明显提高改性竹炭对Cu²⁺ 的吸附能力,40 ℃的饱和吸附量是25 ℃的1.69倍。KMnO₄ 改性提高了竹炭从水中吸附重金属离子的能力,并改善了其解吸再生性能。     

Mg2+对油酸钠捕收石英的活化机理研究

石英矿物中常伴生有Mg²⁺,为了解Mg²⁺对油酸钠浮选石英的影响,进行了石英纯矿物浮选试验,并采用Zeta电位测试、溶液化学计算和红外光谱分析方法对Mg²⁺活化石英的机理进行了研究。结果表明：①在没有Mg²⁺存在的情况下,油酸钠对石英没有捕收能力;当矿浆pH=10.5,Mg²⁺浓度为3.75×10^-4 mol/L,油酸钠浓度为6.25×10^-4 mol/L时,石英的浮选回收率可达92.40％。②Zeta电位分析表明,吸附在石英表面的Mg2+是油酸钠吸附的活性位点,因而Mg²⁺对油酸钠浮选石英有活化作用。③溶液化学分析表明,Mg²⁺活化石英的有效成分为MgOH⁺。④红外光谱分析表明,有Mg²⁺存在的情况下,油酸钠才能吸附到石英颗粒表面。     

高岭土对含有Cu2+和Pb2+污水吸附性实验

这是一篇环境工程领域的论文。为了研究高岭土对含有Cu²⁺和Pb²⁺污水吸附性能的影响,开展了不同初始浓度、温度、吸附时间、高岭土掺量和pH值作用下高岭土吸附重金属离子实验,并分析了高岭土对Cu²⁺和Pb²⁺共同吸附实验结果。结果表明：高岭土吸附金属Pb²⁺离子的效果要好于高岭土吸附金属Cu²⁺离子的效果。结合实验结果和经济效益而言,在初始浓度为200 mg/L,pH值为6、温度为30℃,高岭土掺量为1.5 g,吸附时间为2.0 h时,高岭土对金属Pb²⁺和Cu²⁺离子的吸附效果较优,其中金属Pb²⁺离子的吸附量分别达到了56.38、56.22、58.76、35.75、和42.42 mg/g,金属Cu²⁺离子的吸附量45.99、47.45、47.27、25.26、22.52 mg/g。整体上,高岭土对共同吸附金属离子(Cu²⁺、Pb²⁺     

Mg2+对油酸钠捕收石英的活化机理研究

石英矿物中常伴生有Mg²⁺，为了解Mg²⁺对油酸钠浮选石英的影响，进行了石英纯矿物浮选试验，并采用Zeta电位测试、溶液化学计算和红外光谱分析方法对Mg²⁺活化石英的机理进行了研究。结果表明：①在没有Mg²⁺存在的情况下，油酸钠对石英没有捕收能力；当矿浆pH=10.5，Mg²⁺浓度为3.75×10^-4 mol/L，油酸钠浓度为6.25×10^-4 mol/L时，石英的浮选回收率可达92.40％。②Zeta电位分析表明，吸附在石英表面的Mg2+是油酸钠吸附的活性位点，因而Mg²⁺对油酸钠浮选石英有活化作用。③溶液化学分析表明，Mg²⁺活化石英的有效成分为MgOH⁺。④红外光谱分析表明，有Mg²⁺存在的情况下，油酸钠才能吸附到石英颗粒表面。     

锆柱撑蒙脱石对铜离子的吸附效果

以晶面间距为1.87 nm的锆柱撑蒙脱石(Zr-pmnt)为吸附剂,研究了其吸附Cu²⁺的工艺技术条件。结果表明：在Cu²⁺浓度为100 mg/L、pH=7的50 mL模拟废水中投加0.1 g的Zr-pmnt,20 ℃下恒温水浴振荡120 min,Zr-pmnt对Cu²⁺的吸附量为44.26 mg/g,Cu²⁺去除率达到88.52%。     

不同磨矿体系下新生阳离子存在行为及其对黄铜矿可浮性的影响

磨矿过程会使矿浆溶液中离子的种类及含量发生较大变化,进而对矿物浮选溶液化学性质及其可浮性 产生难免影响。 通过磨矿试验、原生离子和新生阳离子含量检测试验、单矿物浮选试验和浮选溶液化学计算,考察了 不同磨矿体系下新生阳离子的存在行为及其对黄铜矿可浮性的影响。 结果表明:黄铜矿不同磨矿体系下矿浆溶液中 存在的新生阳离子为 Cu²⁺、Fe²⁺和 Fe³⁺,且干式磨矿体系下产生的新生阳离子含量高于湿式磨矿体系;适量的 Fe²⁺和 Cu²⁺在黄铜矿表面能够形成新的活性位点,可增强黄铜矿表面与丁胺黑药的键合作用,从而提高黄铜矿的可浮性;适 量的 Fe³⁺在 pH 值为 5~ 7 时对黄铜矿有轻微活化作用,但过量的 Fe³⁺会增大 Fe( OH) ₃(aq) 和 Fe( OH) ₄ ^-组分在溶液中 的含量,使得矿物表面亲水性增强,从而对黄铜矿产生抑制作用。 研究结果可为黄铜矿不同磨矿体系的选择及其对 浮选环境的调控提供一定的借鉴。     

十二烷基磺酸钠和月桂酸在石英表面的吸附机理研究

通过浮选试验、QCM-D和FTIR分析, 比较研究了十二烷基磺酸钠(SDS)和月桂酸在经Ca²⁺活化后石英表面的吸附机理。浮选结果表明, 两种阴离子捕收剂均在强碱性条件下取得较好的浮选回收率, 且SDS的回收率远大于月桂酸。QCM-D结果表明, SDS和月桂酸在活化后的SiO₂表面为粘弹性吸附, 且均能迅速达到吸附平衡, 但SDS比月桂酸的吸附量大, 且两者均吸附可逆。FTIR分析表明, pH值为12.0时, SDS和月桂酸在经Ca²⁺活化的石英表面均为物理吸附。     

草酸对锡石可浮性的影响及其作用机理研究

为探究苯乙烯膦酸（SPA）捕收剂体系下作为脉石抑制剂的草酸对锡石可浮性的影响,进行了浮选试验,并利用溶液化学计算、动电位检测和红外光谱分析等手段探究其作用机理。在210时,锡石无法有效回收。根据锡石、萤石、方解石的浮选行为提出了锡石反浮选除杂的新思路。溶液化学计算、动电位检测和红外光谱分析表明草酸和SPA均能化学吸附于锡石表面,草酸在锡石表面生成了稳定的草酸锡络合物,草酸与SPA在锡石表面的吸附互相受到对方存在的影响。抑制机理解释为草酸在锡石表面的吸附增加了其亲水性同时占据了活性位点,从而抑制了锡石的浮选,研究结果为草酸对锡石浮选行为影响的机理提供了参考。     

硝酸改性活性炭的制备及其对Cu2+的吸附性能

以不同浓度的硝酸对活性炭进行改性,用BET氮吸附法和Boehm滴定法对改性前后的活性炭进行了表征,并比较了改性和未改性活性炭对模拟含铜废水的处理效果。结果表明：经过硝酸氧化改性的活性炭比表面积有所增大,含氧官能团总量明显增加,因而对水中Cu²⁺的去除率大为提高;在常温、自然pH、活性炭用量为5 g/L、吸附时间为180 min的条件下处理浓度为10 mg/L的模拟含铜废水,经浓度为10%的硝酸改性的活性炭对Cu²⁺的去除率在70%以上,经浓度为70%的硝酸改性的活性炭对Cu²⁺的去除率接近90%;Langmuir等温吸附模型可较好地描述硝酸改性活性炭对Cu²⁺的等温吸附行为。     

应用纳米气泡气浮应急修复重金属污染土壤

为了确定纳米气泡气浮快速修复重金属污染土壤的选别工艺，采用自制纳米气泡气浮装置为试验仪器，模拟含Cu²⁺、Zn²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺、Ni²⁺和Cr³⁺等重金属离子溶液泄漏导致土壤重金属污染事件，考察了磨矿细度、pH值等参数对重金属脱除效率的影响。结果表明，当硫酸铵用量为30 kg/t、硫化钠用量为36 kg/t、丁基黄药用量为2 500 g/t、2#油用量为1 500 g/t、溶液pH值为8.0和浮选时间为60 min时，经过“1粗3扫”后，污染土壤中Cu²⁺、Cd²⁺、Ni²⁺、Pb²⁺、Zn²⁺和Cr³⁺的脱除率分别为90.08%、87.92%、85.95%、84.77%、78.85%和75.58%；获得泡沫产品中Cu²⁺、Zn²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺、Ni²⁺和Cr³⁺含量分别为12.01×10⁴ mg/kg、11.72×10⁴ mg/kg、11.46×10⁴ mg/kg、11.30×10⁴ mg/kg、10.51×10⁴ mg/kg、10.08×10⁴ mg/kg，达到了硫化矿精矿质量要求，具有综合回收价值。研究获得的工艺流程对重金属污染土壤的应急修复具有指导意义。     

调整剂和油酸钠添加顺序对硅酸盐矿物浮选的影响

以高纯度、无污染的硅酸盐矿物和石英为浮选对象,油酸钠、金属阳离子分别为捕收剂和调整剂,在交换金属阳离子和油酸钠添加顺序的情况下,研究了石榴子石、绿柱石、锂辉石、角闪石、云母、长石和石英的浮选回收率随金属阳离子Fe³⁺、Al³⁺、Pb²⁺和Cu²⁺投加量变化的规律。     

铝离子对油酸钠浮选石英的影响及作用机理

为了揭示铝离子对油酸钠浮选石英的影响,并探讨影响机理,以0.038～0.074 mm的石英纯矿物为研究对象,进行了油酸钠浮选石英试验,并从Zeta、溶液化学和红外光谱分析角度对影响机理进行了分析。结果表明：①在无Al³⁺活化的情况下,油酸钠对石英没有捕收能力;Al³⁺过量会消耗油酸钠,进而影响对石英的捕收。②在有Al³⁺活化的情况下,油酸钠适宜在偏碱性矿浆中捕收石英,提高油酸钠的用量有利于石英浮选回收率的提高。③在矿浆pH=8,Al³⁺浓度为3×10^-4 mol/L,油酸钠浓度为6.25×10^-4 mol/L情况下,石英的浮选回收率可达93.4%。④未加入Al³⁺时石英在pH=2.0～12.0时表面带负电,因而阴离子捕收剂油酸钠不能使石英上浮;Al³⁺的活化使石英表面的Zeta电位明显上升,大约在pH=3.8～9.2时石英表面的Zeta电位为正值,石英表面吸附的Al³⁺成为石英吸附油酸钠的活性点,从而提高了石英的可浮性。⑤石英浮选回收率较高时溶液中Al³⁺主要赋存状态是Al(OH)_3（S）,铝离子羟基络合物的含量很低,说明Al(OH)₃沉淀是活化石英的主要成分。⑥石英+油酸钠的红外光谱曲线与石英的红外光谱曲线相似,只是吸收峰的强度有所减弱,出现的也仅为Si-O键的特征峰。石英+Al³⁺+油酸钠的红外光谱曲线上新出现了-CH₂-的伸缩振动吸收峰和弯曲振动吸收峰,以及-CH₃和-C=O-的伸缩振动吸收峰,这些都是油酸根的特征峰,说明油酸根在石英表面发生了吸附。     

Ca2+对菱镁矿浮选行为的影响

为了尽可能消除难免离子Ca²⁺对菱镁矿浮选的影响，通过纯矿物浮选实验、Ca²⁺浮选溶液化学计算和红外光谱分析等方法，考察了油酸钠浮选体系下Ca²⁺对菱镁矿浮选行为的影响并分析其机理。研究表明：①在油酸钠浮选体系下，在矿浆7≤pH≤12情况下，Ca²⁺对菱镁矿浮选具有较强的抑制作用，且Ca²⁺浓度升高对菱镁矿浮选的抑制作用增强。②矿浆中的Ca²⁺是抑制菱镁矿浮选的主要组分。③在pH=10的碱性条件下，菱镁矿表面存在亲水的-OH吸收峰，证实Ca²⁺与菱镁矿发生了吸附作用。     

钠基蒙脱石对Cu2+的吸附研究

为了寻找高效、低成本、无二次污染地解决重金属离子污染问题的方法,以提纯钠化后的蒙脱石(Na-mnt)为吸附剂,在对其进行性能表征的基础上,进行了Cu²⁺吸附试验,考察了Cu²⁺初始浓度、溶液的初始pH、吸附温度及吸附时间对Cu²⁺吸附的影响,并通过Langmuir、Freundlich等温吸附模型及动力学方程从热力学与动力学角度分析了Na-mnt对Cu²⁺的吸附机理。结果表明：Na-mnt对Cu²⁺的吸附平衡数据符合Langmuir等温模型,吸附过程是一个非自发的放热反应过程,吸附过程符合拟二级动力学方程。