新型捕收剂P8X对钒云母与石英浮选分离及机理研究

针对胺类捕收剂在浮选云母类矿物存在泡沫多且发粘、酸性环境中添加易腐蚀设备的问题,研发了新型云母类捕收剂P8X。采用十二胺、十八胺、季铵盐及新型云母类捕收剂P8X作捕收剂,研究了钒云母、石英单矿物浮选行为和非洲某矿石浮选分离行为。试验结果表明:相比较于胺类捕收剂,新型捕收剂P8X是具有较好选择性的钒云母捕收剂,且在弱碱性矿浆环境中使用,浮选过程中不会产生大量的粘性泡沫,能够高效的实现钒云母与石英的分离。通过Zeta-动电位测试、红外光谱图谱分析研究了P8X在矿物表面的作用机理,研究结果表明,P8X在钒云母表面发生了较强的化学吸附,在石英表面为物理吸附。     

硅酸盐矿物浮选过程的理论模拟

由于硅酸盐矿物在各类矿物加工中具有十分重要的地位,几乎所有的矿物加工过程都涉及有用矿物与硅酸盐矿物的浮选分离过程,开展硅酸盐矿物的浮选,尤其是复杂矿物体系硅酸盐浮选的实践与理论研究,具有重要的意义。本文结合本课题团队对烷基胺类浮选药剂在云母类层状硅酸盐矿物表面吸附的分子动力学模拟,重点阐述了计算模拟研究方法、理论与力场等,通过研究捕收剂/水/矿物体系的动力学过程,了解捕收剂在矿物表面的吸附形态、疏水性和疏水链等物理性质。     

锂云母浮选捕收剂和抑制剂研究进展

近年来锂资源需求不断加大,锂云母作为锂资源的关键补充来源,对其浮选研究日趋重要。矿石中锂云母常与方解石、白云母、长石和石英等矿物共生,分选难度较大。因此,在分析锂云母矿物性质的基础上,综述了其浮选捕收剂和抑制剂研究进展。目前锂云母捕收剂主要有胺类阳离子捕收剂（伯胺、仲胺、季铵盐、醚胺和双子星胺类）以及将胺类阳离子捕收剂和阴离子捕收剂按照一定比例混合的组合捕收剂;锂云母浮选抑制剂主要针对常见钙质、硅质脉石体系开展调控,主要有水玻璃、六偏磷酸钠等无机抑制剂,草酸、单宁和木质素类等有机抑制剂以及组合抑制剂。指出合成新型锂云母捕收剂、组合捕收剂在锂云母/水界面吸附基础研究、组合无机与有机抑制剂抑制钙质、硅质脉石及其作用机制三大方面是未来锂云母浮选领域的研究重点。     

阴阳离子混合捕收剂用于中低品位锂云母的浮选试验研究

以阳离子的十二胺DDA和阴离子的油酸钠NaOL为混合捕收剂体系,对中低品位锂云母矿物的浮选进行试验研究和相关测试。通过AFM分析对比云母表面捕收剂吸附形貌结构变化,推测混合捕收剂的协同作用机理可能是十二胺首先在锂云母表面进行有效吸附,油酸钠"间接"地通过头基间的静电吸引或是碳链之间的疏水作用,从而增加表面碳链密度和高度并使得吸附层更加稳定。浮选结果表明,矿物的粒径在50～74μm时浮选效果最好,过粗则锂云母与脉石不能有效分离,而过细则会造成脉石夹带严重;而药剂比例浓度也影响浮选效果,DDA与NaOL用量在2∶1时吸附效果最好。浮选产品的泡沫高度、稳定性试验以及含水量的测试也显示,NaOL有效地减少了浮选泡沫的含水量而降低对脉石的夹带,且使泡沫稳定性有所变弱,半衰期更短,消泡更加容易。另外对比不同的捕收剂添加顺序发现,先加入DDA后加入NaOL的情况下浮选效果最好,也从侧面印证NaOL可能是通过DDA的桥接而起到强化吸附的作用。     

阴阳离子混合捕收剂用于中低品位锂云母的浮选实验研究

以阳离子的十二胺DDA和阴离子的油酸钠NaOL为混合捕收剂体系,对中低品位锂云母矿物的浮选进行试验研究和相关测试。通过AFM分析对比云母表面捕收剂吸附形貌结构变化,推测混合捕收剂的协同作用机理可能是十二胺首先在锂云母表面进行有效吸附,油酸钠"间接"地通过头基间的静电吸引或是碳链之间的疏水作用,从而增加表面碳链密度和高度并使得吸附层更加稳定。浮选结果表明,矿物的粒径在50～74μm时浮选效果最好,过粗则锂云母与脉石不能有效分离,而过细则会造成脉石夹带严重;而药剂比例浓度也影响浮选效果,DDA与NaOL用量在2∶1时吸附效果最好。浮选产品的泡沫高度、稳定性试验以及含水量的测试也显示,NaOL有效地减少了浮选泡沫的含水量而降低对脉石的夹带,且使泡沫稳定性有所变弱,半衰期更短,消泡更加容易。另外对比不同的捕收剂添加顺序发现,先加入DDA后加入NaOL的情况下浮选效果最好,也从侧面印证NaOL可能是通过DDA的桥接而起到强化吸附的作用。     

十二胺捕收剂在三种不同矿物表面吸附的分子动力学模拟

采用Materials Studio中的Forcite模块,对水分子和十二胺捕收剂分子在锂云母、长石和石英三种不同矿物表面的吸附过程进行了分子动力学模拟研究,分析了吸附前后水分子在三种矿物表面的浓度分布。结果表明,三种矿物均具有类似的亲水特性,水分子在三种不同矿物表面吸附没有选择性。相反,比较了十二胺捕收剂在锂云母、长石和石英三种不同矿物表面的吸附情况,结果表明十二胺捕收剂能够选择性吸附在锂云母表面,从而改变其表面亲水性,达到与长石、石英分离的目的,阐明了十二胺捕收剂的吸附对于锂云母表面的亲水性改变极为有效。从理论上通过模拟接触角的变化,验证了烷基胺捕收剂浮选锂云母的这一过程。     

季铵盐和十二胺对云母类矿物浮选行为和泡沫稳定性的影响

通过单矿物浮选试验方法研究了3种季铵盐捕收剂和十二胺阳离子捕收剂对白云母、金云母和锂云母浮选行为的影响.利用亲水-疏水平衡值(HLB)分析比较了不同捕收剂的性能.采用二相泡沫试验方法比较了不同捕收剂的浮选泡沫稳定性.研究表明,十四烷基三甲基氯化铵(1431)可以作为浮选锂云母和金云母的有效捕收剂,并可降低浮选泡沫黏度.     

新型螯合剂对一水硬铝石和铝硅酸盐矿物浮选行为的研究

合成了含有羧基和肟基的新型螯合捕收剂HCMT并研究其对一水硬铝石、高岭石和伊利石的浮选行为。单矿物浮选试验表明,该捕收剂对一水硬铝石、铝硅酸盐矿物的捕收能力差别较大,能有效分离一水硬铝石与铝硅酸盐矿物。通过动电位、红外光谱和电镜扫描(SEM)等研究了捕收剂对矿物的吸附机理,结果表明捕收剂在一水硬铝石表面可能是通过COOH、-NHOH与Al-O形成双环螯合物的化学吸附,而在高岭石、伊利石表面主要是物理吸附。     

新型阴、阳离子捕收剂的选择性吸附行为研究

通过单矿物浮选、总有机碳-有机氮测试(TOC-TN)和Zeta电位测试等方法,系统研究了阴离子捕收剂十二烷基磺酸钠(SDS)和阳离子捕收剂十二胺(DDA)在白云母、钾长石、石英和斜绿泥石表面的吸附行为.结果表明,SDS和DDA组合使用时,在大范围pH区间内,对白云母表现出优良的选择性;且两者在各矿物表面吸附量均出现大幅...     

新药剂N2对钽-铌矿物的捕收性能和作用机理

介绍了新型捕收剂N2浮选钽-铌矿物的单矿物试验及其对钽-铌矿物选别中常见脉石矿物——钠长石、锂云母、石英的浮选行为和人工混合矿分离试验。结果表明,高碳链的N2捕收能力强,选择性能好,是浮选钽-铌矿物的有效捕收剂。通过俄歇电子能谱和红外光谱测试,研究了N2-12对钽-铌矿物的作用机理、结果表明,N2-12在钽-铌矿物表面的吸附是化学吸附。     

新药剂N2对钽—铌矿物的捕收性能和作用机理

介绍了新型捕收剂N2浮选钽－铌矿物的单矿物试验及其对钽－铌矿物选别中常见脉石矿物－钠长石、锂云母、石英的浮选行为和人工混合矿分离试验。结果表明，高碳链的N2捕收能力强，选择性能好，是浮选钽－铌矿物的有效捕收剂。通过俄歇电子能谱和红外光谱测试，研究了N2－12对钽－铌矿物的作用机理。结果表明，N2－12在钽－铌矿物表面的吸附是化学吸附。     

用阳离子捕收剂从白云石中优先浮选磷酸盐 第一部分——捕收剂和非极性烃类的作用

用多种阳离子捕收剂研究了细晶磷灰石和白云石的浮选行为,试验结果发现唯有伯胺类是磷酸盐矿物的强捕收剂。伯胺作捕收剂也可浮选白云石,但是在选别细晶磷灰石和白云石的混合物料时,伯胺却只对磷酸盐矿物具有选择性的捕收作用。对每种矿物所进行的吸附研究表明:伯胺类捕收剂在白云石和细晶磷灰石两种矿物表面上却被强烈地吸附。然而,在浮选磷酸盐矿石时,伯胺却主要吸附在磷酸盐矿物上,这说明伯胺与细晶磷灰石之间的交互作用比伯胺与白云石之间的交互作用强。浮选时添加烃类油十分有益,它不仅可以降低捕收剂的消耗量,而且还能够加快浮选速度。     

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。     

苛化淀粉对磁铁矿和金云母浮选分离的影响及机理研究

以磁铁矿和金云母为研究对象,探讨在十二胺浮选体系下苛化淀粉对两种矿物浮选分离的影响及其作用机理。以十二胺为捕收剂,苛化阳离子醚化淀粉（CCES）、苛化羧甲基淀粉钠（CCMS）、苛化糊精（CD）为抑制剂,对磁铁矿和金云母进行浮选分离试验。采用单矿物浮选试验、Zeta电位分析、吸附量测定、红外光谱分析和人工混合矿浮选分离试验等方法分析苛化淀粉与矿物作用方式。结果表明:金云母和磁铁矿表面电性差异较小,十二胺对两种矿物选择性较差;CCES、CD、CCMS均能吸附在磁铁矿和金云母表面,苛化淀粉与磁铁矿的作用方式主要以化学吸附为主,同时存在静电吸附和氢键作用;而与金云母的吸附方式为静电吸附和氢键作用;三种苛化淀粉对磁铁矿的抑制强度为:CCES>CD>CCMS,对金云母的抑制效果较差。      

药剂在锌硫分离过程中的竞争吸附机制研究

通过人工混合矿浮选实验和润湿接触角测试, 考察了闪锌矿与磁黄铁矿浮选分离的影响因素, 并研究了浮选药剂在矿物表面的吸附机制。结果表明 磁黄铁矿影响闪锌矿的浮选并显著降低浮选锌精矿品位。捕收剂与抑制剂在两种矿物表面发生了竞争吸附 在闪锌矿表面, 丁基黄药的吸附能力要强于腐植酸钠;而在磁黄铁矿表面, 腐植酸钠的吸附能力要强于丁基黄药。研究结果表明, 适宜用量的捕收剂配合抑制剂可以较好地实现锌硫浮选分离。     

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。     

有效分选重矿砂的浮选研究

文章介绍了用浮选方法从磷钇矿中分离独居石、从钨铁矿中分离钶铁矿的可能性。这两类矿一般来说用物理分选方法难以分离。对于马来西亚的独居石和磷钇矿试样，在pH为7．5，以十二烷基胺氧化物（DAC）（浓度为1．0×10-4mol／L）作捕收剂时，浮选回收率有较大差别。两种矿物混合浮选的结果是，对没有扫选作业的精选泡沫，独居石的品位和回收率分别为85％、67％，再精选泡沫，独居石的品位和回收分别为91％、51％。对于各产地的独居石试样，用DAC作捕收剂，通过矿物表面和捕收剂离子之间的静电相互作用，研究了它们的可净性，但结晶度低和表面粗糙及复杂的试样，其可浮性出现异常下降。另外，发现用十二烷基磺酸钠作捕收剂时，在浮选体系中从矿物中解离的铁离子对浮选有活化作用。对于钶铁矿和钨铁矿，当油酸钠浓度为1．0×10-8mol／L，pH＝3时，依据每种矿物单矿物浮选结果，这两种矿物有可能分离。然而，在混合浮选中，钶铁矿在泡沫中的回收率大大低于期望值。这是因为从钨铁矿中解离的钨酸离子在钶铁矿表面发生特性吸附，使表面电荷变得更负，阻止了油酸钠在钶铁矿表面的吸附。     

胺类捕收剂的应用现状及发展前景

胺类表面活性剂是矿物浮选常用的一类阳离子捕收剂,详细阐述了胺类药剂在磷矿、铝土矿、铁矿以及菱镁矿和氧化铅锌矿浮选中的应用,分析了胺类药剂对矿物表面的电性影响与吸附性能,并且对不同碳链长度、不同类型以及不同取代基位点的胺类捕收剂进行对比。评述并总结了胺类捕收剂的实际应用及其作用机理,并进一步展望了未来胺类药剂研究的发展方向。      

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 。     

铁矿胺浮选中矿物表面电性的影响

许多学者对胺类捕收剂与氧化物及硅酸盐矿物的作用机理曾进行大量研究,认为胺在这类矿物表面上的吸附属于物理吸附。美国学者D.W.Fuerstenau针对这种吸附作用于1956年提出了著名的浮选静电理论。由于物理作用而吸附在矿物表面的浮选捕收剂必须在矿物表面双电层中起配衡离子的作用。还表明,只有在介质pH值低于矿物表面零电点(PZC)时(此时矿物表面荷正电),阴