氧化矿捕收剂在矿物表面的作用机理研究进展

由于氧化矿的浮选较为困难,浮选指标较差,因此研究氧化矿捕收剂在矿物表明的作用机理非常有意义。本文对氧化矿捕收剂在矿物表面吸附机理的研究进展进行了归纳总结,对常见的几种氧化矿(如氧化铅锌矿、氧化铁矿、氧化铜矿)浮选捕收剂及作用机理的研究现状进行了概述,指出了存在的一些问题及今后的研究方向。     

极性-非极性复配捕收剂对难浮氧化煤泥浮选效果的影响及作用机理

针对选煤厂入浮煤泥表面氧化程度高、含氧官能团多,导致浮选精煤产率低且灰分高的问题,分别采用柴油、常规极性-非极性复配捕收剂以及自主开发的新型极性-非极性复配捕收剂,进行了浮选试验,并结合接触角测试和吸附量测试,揭示了新型极性-非极性复配捕收剂强化氧化煤泥浮选效果的作用机理。结果表明：采用柴油和常规极性-非极性复配捕收剂进行氧化煤泥的浮选时,浮选效果均较差,难以满足生产要求;而采用新型极性-非极性复配捕收剂进行氧化煤泥浮选时效果较好,且该复配捕收剂更容易吸附在氧化煤泥表面,可显著提高煤泥表面接触角、降低其对水的润湿性,从而提升氧化煤泥浮选效果。同时,针对氧化煤泥采用新型极性-非极性复配捕收剂进行浮选,当捕收剂总用量为1200 g/t时,精煤产率可达74.28%,精煤灰分仅为7.66%。     

动力煤反浮选试验研究

针对亚烟煤煤泥反浮选过程中阳离子捕收剂耗量大的缺陷，自制DTAC(十二烷基三甲基氯化铵)/脂肪酸(正辛酸、正癸酸、月桂酸、十四酸、十六酸)复配型捕收剂替代传统阳离子捕收剂DTAC。研究了各复配型捕收剂的界面性质，并通过单元浮选试验对DTAC和复配型捕收剂浮选性能进行了比较。表面张力测试和捕收剂在气泡表面的吸附量测试表明复配型捕收剂具有更高的表面活性且更容易吸附在气液界面；复配型捕收剂具有更强的捕收能力且随着复配捕收剂中脂肪酸碳链长度的变化而变化；分别采用DTAC和复配捕收剂进行浮选试验。试验结果表明，当C12(DTAC/十二酸)型复配型捕收剂用量为1.66 kg/t(不考虑脂肪酸)时，浮选指标与单独使用3.32 kg/t的 DTAC时相近，降低了约50%DTAC耗量，大大降低了浮选成本。     

蛇纹岩(纤蛇纹石和蛇纹石)矿泥覆盖对镍黄铁矿浮选的影响

硫化镍矿石的选别,常常受脉石中所含蛇纹岩矿物的干扰。研究了蛇纹岩矿物如纤蛇纹石和蛇纹石矿泥的覆盖对未被氧化的镍黄铁矿浮选影响。此外,还曾使用在pH9时以戊基黄原酸钾为捕收剂的微型浮选试验、电泳和电子显微镜扫描。发现矿泥覆盖层的形成与矿泥和硫化矿表面电荷有直接关系。添加改变矿泥表面电荷的化学药剂,如羧基甲基纤维素、糊精、焦磷酸盐和水玻璃,可有效地减少矿泥对镍黄铁矿浮选的有害影响。     

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。     

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。     

油酸基表面活性剂对氧化煤泥浮选的促进作用研究

以失水山梨醇单油酸酯(Span80)、聚乙二醇双油酸酯(PEG400DO)和油酸二乙醇酰胺(ODEA)3种含油酸基表面活性剂分别与煤油进行混溶复配作为捕收剂,对人工氧化煤泥进行浮选试验,测定了复合药剂作用后煤泥的润湿性。浮选试验结果表明:Span80和ODEA分别与煤油混溶复配对氧化煤浮选具有显著的促进作用,而PEG400DO与煤油混溶复配后对煤泥浮选没有影响。主要原因是Span80与煤油,ODEA与煤油的复合捕收剂在煤泥表面吸附,增大了煤泥表面与水的接触角,提高了氧化煤泥表面的疏水性,从而提高了浮选精煤产率和浮选完善度。     

新型LKD阴离子反浮选捕收剂的研究

介绍了阴离子反浮选捕收剂在我国的研究应用情况,研究了用臭氧(O3)氧化方式对脂肪酸进行改性合成捕收剂的方法。在此基础上,进行改性单一阴离子反浮选捕收剂的浮选试验、复配改性阴离子反浮选捕收剂的浮选试验和LKD新型阴离子反浮选捕收剂浮选试验研究。     

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.     

硫化钠对黄铜矿无捕收剂浮选的影响

给出了碱性介质中硫化钠作还原电位调整剂时黄铜矿的无捕收剂浮选(称有硫化钠无捕收剂浮选)的行为。通过矿浆电位测试、伏安曲线、HS~-在黄铜矿表面吸附量测定和中性硫的溶剂提取一化学分析,较详细地研究了HS~-降低电位的作用和在黄铜矿表面的吸附行为。研究结果表明,经硫化钠调浆的黄铜矿矿浆的铂电位(即矿浆电位)迅速下降,在硫化钠自身调控的还原电位下,HS~-难以在黄铜矿表面发生电化学吸附;但在恒电位仪控制的高电位下,HS~-可以在黄铜矿表面发生电化学吸附。因此,HS~-存在并不能明显降低黄铜矿无捕收剂浮选的矿浆电位下限,黄铜矿有硫化钠无捕收剂浮选的矿浆电位下限与无硫化钠无捕收剂浮选(称自诱导浮选)的矿浆电位下限接近。     

十二胺和十二烷基磺酸钠在长石石英表面的吸附

采用浮选试验、ζ-电位和FTIR光谱分析,研究了十二胺(阳离子捕收剂,DDA)和十二烷基磺酸钠(阴离子捕收剂,SDS)作捕收剂在长石石英表面的吸附。浮选结果表明,pH值在2附近时,长石和石英的浮游差最大,混合捕收剂能增大二者的浮游差,有利于长石的优先浮选。在单一捕收剂中长石和石英ζ-电位均整体向正或负方向移动,在混合捕收剂溶液中,二者ζ-电位在碱性介质中正移幅度较酸性介质明显。FTIR光谱结果表明,pH值为2时,DDA在长石和石英表面均只存在物理吸附;SDS在长石表面既存在物理吸附,还与Al-O形成化学吸附,而在石英表面仅存在物理吸附;混合捕收剂在长石表面既有物理吸附,还存在氢键作用,而在石英表面仅存在物理吸附。     

氧化铁矿石浮选数学描述的基础研究

通过实验室试验研究了伯胺的类型和用量以及矿浆pH值对纯石英、长石、赤铁矿和天然铁矿石浮选行为的影响。适于捕收剂的最佳pH值与下列因素无关:捕收剂的用量、原矿物料的类型及被浮物料的粒度分布。实验室中还观察到,十二胺是浮选硅酸盐矿物的最有效捕收剂。在pH值从10.2到10.6范围内,使用癸胺作捕收剂,糊精作抑制剂,浮选天然氧化铁矿石得到了最好的结果。本文采用数学方法描述了在最佳pH值以及不同的捕收剂类型和用量和被浮物料的不同粒度分布条件下纯赤铁矿的浮选行为。     

荧光光谱法测定捕收剂在煤表面的吸附量

在等温条件下,根据浮选捕收剂在煤表面吸附的荧光性质,利用荧光扫描法将标准浓度的捕收剂溶液荧光强度信号与对应的激发波长(或发射波长)构成光谱图,该信号强度值与捕收剂的浓度成比例关系,因而可用于捕收剂在溶液中的浓度测定,进而可得到浮选捕收剂在煤表面的等温吸附量。实验结果表明：应用该方法测定的等温吸附量数值与γ-射线浓度计法测定的吸附量数值相吻合,为捕收剂在煤表面等温吸附的测定提供了一种新方法。     

在HF介质中用一价盐从微斜长石中选择性浮选钠长石

含钠长石(钠长石)和含钾长石(微斜长石)是晶体结构和物理化学性质相近的主要长石矿物。浮选似乎是分离这些长石的唯一方法。在一价盐存在时胺一长石体系理论研究结果表明，在中性pH范围，某一浓度的一价盐可以浮选分离钠长石和钾长石。在本研究中，在HF介质中有盐存在时浮选分离长石所需要的胺浓度比中性pH时的胺浓度要高。根据钠长石和钾长石所带电荷的不同提出了浮选它们的机理，即在钠长石和微斜长石表面上产生电荷，使捕收剂胺吸附在这些矿物表面上。     

氧化铅锌矿石低温浮选工艺研究

氧化铅锌矿石是提取铅、锌金属的重要基础原料之一,矿石中的氧化锌矿物是主要的有用矿物。本文对兰坪复杂的氧化铅锌矿石选矿工艺进行了研究,以便更好地利用矿石中的氧化锌矿物。使用TA药剂和十八胺药剂作氧化锌浮选捕收剂,分别研究了矿浆温度对氧化锌浮选的影响,并用TA药剂和BK药剂组成的复合捕收剂,在常温(18～20℃)条件下浮选氧化锌,取得了锌品位31 77%、锌回收率73 41%的氧化锌精矿的较好结果;比用十八胺作氧化锌浮选捕收剂(矿浆温度28～30℃)取得的锌回收率高4 61%,而且TA捕收剂适合低温氧化锌浮选,但为了提高氧化锌浮选的选择性和浮选效率,应当添加适量的WG药剂。另外,本文讨论了影响低温氧化锌浮选的工艺参数。     

钙离子对白钨矿浮选行为的影响及其调控研究

白钨矿的表面性质和浮选行为受矿浆中钙离子影响显著。为了探究钙离子对白钨矿浮选的影响及其调控方法,在钙离子矿浆中开展了不同p H调整剂作用下的白钨矿和方解石浮选试验,并通过XRD、粒度测试、红外光谱和吸附量等测试分析机理。结果表明,在钙离子矿浆中使用碳酸钠调整p H=10时白钨矿浮选回收率仅为11.40%,与使用氢氧化钠时的浮选回收率相比降低了46.73个百分点;使用碳酸钠调节p H=9.5浮选白钨矿时,添加氟化钠后白钨矿浮选回收率由20.46%提升至76.01%。机理研究表明,钙离子矿浆中使用碳酸钠调整p H时,生成了大量的纳米碳酸钙,Pb-BHA捕收剂在其表面发生化学吸附,吸附量高于白钨矿;加入氟化钠后,纳米碳酸钙表面发生转化生成氟化钙,其表面的捕收剂吸附量明显降低。高钙矿浆中使用碳酸钠时生成的纳米碳酸钙,在浮选中与白钨矿表面竞争吸附捕收剂,使得白钨矿浮选效果变差。氟化钠可以促进纳米碳酸钙表面转化为氟化钙,降低捕收剂在纳米碳酸钙表面的吸附,从而消除其对白钨矿浮选的不利影响。     

浮选的世界

作者全面而简要的介绍了当今的浮选情况,其中包括铜、铅、锌、铁等的硫化矿浮选。以赤铁矿与二氧化硅为例介绍了在氧化物浮选时利用电荷分选矿物的原理。盐水浮选即KCl与NaCl的分离,则是使用K离子和Na离子与捕收剂中的离子产生交换吸附的结果。塑料是当今人们生活中重要成份。对     

用作捕收剂的螯合剂及其吸附机理

本文概要评述了新的选择性螯合剂作为浮选捕收剂的应用情况,选择螯合结构的计算方法,用作捕收剂的工业鳌合剂功能的限制以及拥有混合脂肪-芳香结构的用于浮选氧化铅锌矿石的两种新螯合捕收剂的合成。文中给出了取代的β-巯基苯并噻唑和氨基硫酚结构的实例,用烷氧基-β巯基苯并噻唑对白铅矿进行浮选和吸附的研究;常规捕收剂与螯合捕收剂吸附比较,具脂肪结构的组分对螯合型药剂捕收力影响的研究以及具最佳结构螯合捕收剂的设计。     

矿物浮选中阳离子捕收剂作用机理的理论基础和规律性

胺离子和胺分子原则上可在矿物表面上吸附.捕收剂的吸附能由决定捕收剂在溶液中存在状态和矿物表面带电状态的电场的静电分量,与矿物和捕收剂晶体结构参数有关的被吸附的捕收剂的烃链的缔合能,捕收剂的极性基与矿物表面之间的非静电作用能(通过弱的化学吸附形成氢键、通过牢固化学吸附形成二维金属胺络合物和通过化学反应形成价饱和的金属胺络合物)组成.在矿物表面上形成浮选所必需的捕收剂吸附层是捕收剂离子和分子形成氢键和二维金属胺络合物来中和矿物表面所带的负电荷,并使矿物表面疏水化,以保证矿物浮选所需要的热力学稳定性,创造捕收剂物理吸附的最佳条件,即通过烃基之间的色散作用,形成半胶束、缔合物和胶束簇,从而促使矿粒浮选.矿物浮选所需要的捕收剂吸附密度与矿物原来的疏水程度有关,但是,在矿物表面上形成价饱和的金属胺络合物时,捕收剂的吸附密度会提高,使得形成捕收剂吸附层最佳结构变得困难.随着捕收剂烃链分支化,浮选所需要的捕收剂浓度增大,     

捕收剂CSU-Y在钼酸钙表面的吸附机理研究

针对镍钼矿中钼酸钙浮选回收率低、丢弃造成资源浪费和环境污染等问题, 在工艺矿物学研究基础上, 对镍钼矿中硫化矿物浮选尾矿进行了开路实验和闭路实验, 设计了氧化钼浮选流程, 并利用分子动力学模拟研究了捕收剂分子在矿物解离面的吸附过程, 结果表明:镍钼矿中硫化矿物浮选尾矿主要含钼矿物为钼酸钙, 脉石矿物主要为氟磷灰石和黄铁矿; 通过闭路浮选试验得到了Mo品位3.24%、Ni品位3.37%、Mo回收率69.15%、Ni回收率62.44%的精矿; 捕收剂油酸分子在钼酸钙(111)面吸附强于氟磷灰石(010)面和黄铁矿(110)面, 从而实现了浮选过程中钼酸钙和脉石矿物的分离, 说明捕收剂CSU-Y可浮选分离钼酸钙和脉石矿物。