菱锌矿表面强化硫化技术及机理研究

本文以主要氧化锌矿物菱锌矿作为研究对象,研究了硫化温度、铜离子活化、低pH条件硫化等多种方式对菱锌矿硫化程度的影响,并揭示了水洗除去表面的过量的高浓度硫化钠对氧化锌矿硫化浮选效果的影响。在以上基础上,利用分析检测手段对氧化锌矿强化硫化反应机理进行了探究。论文得到的主要结论：（1）硫化时加入铜离子可以改善菱锌矿纯矿物的回收率;（2）以用量为1×10-3mol/L的硫化钠作为硫化剂时,在没有除去溶液中过量硫化钠时,菱锌矿几乎没有得到有效浮选,表明溶液中残存的高浓度硫化钠对浮选过程起抑制作用,水洗除去溶液中过量硫化钠后可以提高菱锌矿回收率;（3）酸性条件下进行氧化锌矿硫化有助于提高氧化锌矿浮选回收率,在弱酸性条件下强于强酸性条件;（4）提高硫化温度可以提高菱锌矿硫化效果。通过XRD分析表明,硫化反应生成物结晶度很低,XPS分析表明加入硫化钠硫化时有硫化锌生成,并且随着温度升高菱锌矿表面硫化锌含量增加。红外光谱分析表明,铜离子强化了丁基黄药与菱锌矿的吸附作用。     

金属离子对菱锌矿硫化浮选影响研究

以硫化钠为硫化剂,研究了硫化过程中不同条件下三种金属离子对菱锌矿浮选的影响。研究发现,常温情况下硫化钠难以对菱锌矿表面进行有效的硫化,通过添加金属离子(Cu~(2+)、Pb~(2+)、Zn~(2+))可以显著改善硫化过程。在金属离子浓度近乎等于硫化剂浓度时,菱锌矿可浮性最好。且Cu~(2+)、Pb~(2+)的作用效果优于Zn~(2+),其作用后的菱锌矿具有较稳定的可浮性。Cu~(2+)/Pb~(2+)与硫化后菱锌矿表面生成的ZnS发生反应形成CuS/PbS,从而强化了硫化过程,使菱锌矿上浮。     

菱锌矿加温硫化浮选药剂作用机理的研究

采用红外光谱法对菱锌矿与Na2S,CA及氧锌灵浮选药剂的作用机理进行了研究.研究结果表明Na2S活化菱锌矿的机理为S2-与菱锌矿矿粒中的CO2-3发生置换反应,生成了疏水的ZnS薄膜层,促进了捕收剂的吸附;CA通过N-与菱锌矿矿粒表面上的Zn2+螯合而形成疏水的配合物;氧锌灵与菱锌矿表面的Zn2+发生化学吸附生成疏水的脂肪酸锌Zn(OOCR)2.同时进行了加温对比试验,结果表明适当加温对菱锌矿的选别有利.     

菱锌矿加温硫化浮选药剂作用机理的研究

采用红外光谱法对菱锌矿与Na2S,CA及氧锌灵浮选药剂的作用机理进行了研究.研究结果表明:Na2S活化菱锌矿的机理为S2-与菱锌矿矿粒中的CO23-发生置换反应,生成了疏水的ZnS薄膜层,促进了捕收剂的吸附;CA通过N-与菱锌矿矿粒表面上的Zn2+螯合而形成疏水的配合物;氧锌灵与菱锌矿表面的Zn2+发生化学吸附生成疏水的脂肪酸锌Zn(OOCR)2.同时进行了加温对比试验,结果表明:适当加温对菱锌矿的选别有利.     

菱锌矿表面硫化研究进展

氧化锌矿和硫化锌矿是锌资源的主要组成部分,随着锌需求的不断增长及硫化锌矿资源的日益消耗,氧化锌矿的高效利用将成为解决锌资源匮乏问题的重要手段,而菱锌矿作为氧化锌矿物的典型代表,被广大科研工作者关注和研究。近年来,硫化浮选法被广泛应用于处理氧化锌矿,故硫化是该工艺的关键环节。在前人研究的基础上,本文详细归纳和分析了菱锌矿的表面硫化机理及影响硫化的主要因素,并详细阐述了强化菱锌矿表面硫化的方法,指出在今后的研究中,应借助多学科交叉及各先进检测分析手段完善菱锌矿的表面硫化机理和强化硫化机制。同时,研发高效硫化-绿色清洁的新型高效浮选技术有助于选矿工作者们更好地从事生产实践。     

菱锌矿的硫化电位控制浮选机理研究

以十二胺为捕收剂、硫化钠为活化剂,通过菱锌矿单矿物浮选试验系统研究了硫化钠用量、硫化时间、搅拌条件、加药方式以及矿浆pH值对其浮游性和硫化电位的影响。利用相关系数法分析了各因素对硫化电位的影响趋势及相关性。采用多元回归方法建立了浮选回收率与硫化电位的数学模型。利用Matlab软件拟合出硫化电位与主要因子之间的数学模型方程,结合回收率与电位的数学模型,因素与电位的数学模型为实现硫化过程的优化调控提供了理论基础。     

四川某菱锌矿浮选试验研究

针对菱锌矿选矿过程中难于硫化、可浮性差的技术难题,重点进行了几个方面的试验研究。一是根据不同矿物可磨性差异对矿样的磨矿细度做了详细考察;二是进行了多种调整剂及捕收剂的对比试验,包括新型捕收剂KY-109,获得了适合该菱锌矿选别的最佳药剂制度。闭路试验获得了锌精矿品位21.22%、回收率88.04%的较好指标。     

白铅矿,菱锌矿晶体化学性质与硫化行为

本研究采用红外光谱、俄歇电子能谱、X 射线光电子能谱、X 射线衍射等手段测定了白铅矿、菱锌矿硫化表面产物.结果表明,白铅矿经硫化剂作用后,其解离表面存在 PbS、PbSO_4和碱式碳酸盐.这些化合物并非单纯以化学吸附的方式存在,还可通过 S~(2-)离子与 CO_3~(2-)离子发生交换反应而进入晶格,在白铅矿表面形成了以 PbS 为主要成分的结晶膜.菱锌矿只有在加温硫化的情况下才能有效地形成以 ZnS 为主要成分的结晶膜.菱锌矿解离面上 CO_3~(2-)对 Zn~(2+)离子的屏蔽作用对其表面的硫化有一定的影响.     

孔雀石／菱锌矿浮选溶液化学研究

研究了孔雀石和菱锌矿的动电和浮选行为，浮选试验和溶液化学计算表明，Ｎａ２Ｓ硫化作用的主要组分是ＨＳ－，ＨＳ－与矿物表面反应的自由能变化最负的ｐＨ范围与硫化浮选ｐＨ范围一致。孔雀石溶解Ｃｕ２＋在菱锌矿表面的化学反应，可导致菱锌矿表面产生ＣｕＣＯ３沉淀，使菱锌矿表面电性类似于孔雀石表面，菱锌矿在孔雀石澄清液中的浮选受到活化。而菱锌矿溶解Ｚｎ２＋使孔雀石在菱锌矿澄清液中的浮选受到抑制。     

组合捕收剂浮选菱锌矿的分子头基尺寸响应

通过单矿物浮选、动电位测试以及荧光探针检测对比研究了不同头基尺寸捕收剂组合油酸钠/十二胺和油酸钠/溴代十六烷基吡啶在菱锌矿表面的吸附特性及其对矿物浮选行为的影响。单一捕收剂体系浮选试验结果表明,3种捕收剂体系下,随着捕收剂浓度增加,矿物浮选回收率均呈现先增加后下降的趋势,油酸钠、溴代十六烷基吡啶、十二胺分别在pH值为5.8、8.4和10.1处达到最大回收率,3种捕收剂对菱锌矿的捕收能力顺序为油酸钠>溴代十六烷基吡啶>十二胺。混合捕收剂体系中,固定油酸钠浓度为2×10^-4 mol/L,加入适量的十二胺可以大幅促进矿物浮选,而加入溴代十六烷基吡啶几乎没有影响。动电位测试结果表明,在pH=6时经2×10^-4 mol/L油酸钠溶液处理的菱锌矿表面电位为-30.5 mV,随着十二胺用量增加,已吸附油酸钠的菱锌矿表面电位逐渐上升,在十二胺浓度2×10^-4 mol/L时其表面动电位升高到接近菱锌矿在纯水中的动电位值22.3 mV,这是由于十二胺阳离子在已吸附了油酸钠阴离子的菱锌矿表面发生吸附;而溴代十六烷基吡啶的加入对菱锌...     

微细粒褐铁矿对菱锌矿浮选的影响研究

详细研究了人工褐铁矿矿泥对菱锌矿浮选行为的影响规律及降低矿泥有害影响的措施 ,分析了矿泥及调整剂的作用机理     

利用分子力学分析黄药浮选未活化菱锌矿的浮选行为

对菱锌矿—黄药(乙基黄药、丁基黄药、辛基黄药和十二烷基黄药)体系分别进行了浮选试验、FTIR红外检测、分子力学模拟和计算。对于未活化的菱锌矿,丁基黄药、辛基黄药和十二烷基黄药可以使之浮游。FTIR证实菱锌矿表面存在可以使之浮游的3种高级黄药的特征吸收峰,乙基黄药在矿物表面未被检测到。分子力学在原子尺度上模拟和计算了黄药—菱锌矿表面相互作用及作用能,指出结合药剂酯水分离系数后分子力学模拟和计算结果可以较好地解释捕收剂—矿物体系的浮选试验和红外检测结果。     

五种有机螯合剂活化菱锌矿作用机理研究

研究了水杨醛肟、α-安息香肟、邻氨基苯甲酸、8-羟基喹啉和乙二胺五种有机螯合剂对菱锌矿的活化作用,结果表明,五种有机螯合剂都能很好地活化菱锌矿的浮选。通过吸附量的测定、Zn2+离子浓度测定和红外光谱测定分别对乙二胺和8-羟基喹啉活化菱锌矿的机理进行了研究。     

KYZ-B浮选柱发泡器喷嘴流体动力学数值模拟

从设计角度出发.将计算流体力学(CFD)数值模拟软件CFX应用于KYZ-B型浮选柱发泡器喷嘴流体动力学的研究.对喷嘴内气体流动状态进行了数值模拟.通过分析计算结果中流体流动速度场特征,预测出喷嘴内气体超声速流动比低速流动更有利于提高发泡器的充气性能。     

某氧化锌矿浮选试验研究

对某氧化锌矿进行光谱分析、物相分析及多元素分析,结果表明该氧化锌矿的氧化率在98%以上,且矿石中锌矿物成分复杂,主要以菱锌矿和异极矿形式产出,根据该矿的矿物学特征,采用一次粗选、一次扫选、两次精选的选别流程,以L—06为捕收剂,闭路试验表明,锌精矿品位≥25%、回收率≥78%。     

铁闪锌矿无捕收剂浮选研究

考察了铁闪锌矿的自诱导和硫诱导无捕收剂浮选行为,结果表明,铁闪锌矿在弱酸性矿浆中可以实现自诱导浮选,通过药剂调控矿浆电位,得出了不同pH条件下,回收率-矿浆电位关系和浮选电位上下限-pH关系。通过矿物表面提取,探讨了铁闪锌矿表面氧化的机理,中性硫可能是主要疏水体。在中性和弱碱性条件下,铁闪锌矿具有硫诱导无捕收剂浮选。     

氧化铅矿石硫化浮选工艺研究

针对某铅锌矿处理的高氧化率复杂铅锌矿石中的氧化铅矿石,进行了硫化浮选工艺的研究。浮选采用Na2S作为氧化铅的硫化药剂。研究结果表明,采用硫化浮选技术获得的铅精矿品位达到46.02%、铅回收率达到81.16%,实现了氧化铅矿物的高效回收。     

脆硫锑铅矿无捕收剂浮选的研究

考察了脆硫锑铅矿的无捕收剂浮选行为,包括其自诱导浮选行为和硫诱导浮选行为。结果表明,脆硫锑铅矿在pH<13、一定电位范围内,具有自诱导可浮性,通过药剂调控矿浆电位,确定了不同pH条件下,回收率与矿浆电位关系和浮选电位上下限与pH关系。通过矿物表面提取,发现不同pH条件下,矿物表面均可提取到一定量的S0,探讨了脆硫锑铅矿表面氧化的机理,表明中性硫可能是脆硫锑铅矿表面的主要疏水体。结果还表明,脆硫锑铅矿不具有硫诱导无捕收剂浮选现象。     

方铅矿表面的电子结构、氧化及浮选机理研究

用量子化学CNDO/2方法计算了清洁的和氧化的方铅矿表面以及它们对黄药(黄原酸盐)的吸附体系。结果表明:方铅矿表面态在与外来吸附质相互作用时,不仅有轨道重迭而且发生电子转移。吸附氧时,表面HOMO的电子向氧转移;吸附黄药时,表面LUMO接受黄原酸的电荷。由于氧的作用使表面正电性增强,有利于黄药吸附和方铅矿的浮游。而且表面氧化产物(SO_n)~(2-)易进入溶液与矿浆中的黄药离子交换。结果表面生成黄原酸铅而浮游,构成一种离子交换机理。支持了Sutherland K.L.等的假说。