典型铜铅锌硫化矿的表面氧化机理研究进展

方铅矿、闪锌矿和黄铜矿是三种典型的硫化矿物,且矿物表面氧化程度和氧化产物的类型对其浮选行为有显著影响.以方铅矿、闪锌矿和黄铜矿为研究对象,介绍了铜铅锌硫化矿的表面特性,总结了三种典型硫化矿物的表面氧化机理,旨在为铜铅锌硫化矿物的表面选择性氧化、浮选行为调控及高效浮选分离提供一定的参考.     

黄铜矿和方铅矿的电化学特性及浮选行为研究进展

黄铜矿和方铅矿作为铜铅金属最主要的冶炼矿物,浮选分离问题一直是行业内关注的重点。本文基于黄铜矿和方铅矿的半导体特性,从电化学角度分析了矿物表面的氧化规律、矿物学因素对浮选行为的影响及各种有机抑制剂在铜铅浮选分离过程中的作用机理。黄铜矿和方铅矿在矿物加工过程中均会产生不同程度的氧化,且氧化产物类型决定矿物的表面性质;矿物成矿过程中产生的流体包裹体及各种类型的晶格缺陷会影响矿物的浮选行为,电化学调控和有机抑制剂的研究和应用可以改变矿物固有的浮选行为,实现黄铜矿和方铅矿的浮选分离。分析认为,应注重矿浆电位对半导体矿物浮选行为的影响,将浮选电化学和浮选溶液化学等理论相结合是研究复杂矿浆体系的有效方法。     

氧化预处理对铜钼浮选分离效果的影响

以NaClO或H₂O₂为氧化剂,研究了氧化对铜钼浮选分离试验效果的影响。探究了氧化剂用量、氧化时间和矿浆pH值等因素对黄铜矿和辉钼矿可浮性的影响以及作用机理。单矿物浮选实验结果表明,NaClO或H₂O₂氧化处理均可选择性抑制黄铜矿,且几乎不影响辉钼矿的可浮性。混合矿浮选实验结果表明,NaClO或H₂O₂氧化预处理-浮选都能实现铜钼有效分离,且分离效果均优于传统的黄铜矿抑制剂硫化钠。接触角测量结果表明,NaClO或H₂O₂氧化处理都可选择性地使黄铜矿表面亲水。Zeta电位和XPS分析结果表明,黄铜矿表面变得亲水是因为氧化处理后矿物表面生成了不溶于水的亲水性氧化物和氢氧化物。     

浸泡预处理对铜钼硫化矿浮选分离的影响机理

由于淡水资源的缺乏,越来越多的选矿厂选用具有高浓度电解质的地下水、回水和海水用于浮选,但 是需要加入大量药剂来改善浮选效果,存在严重的环境风险。为探究一种经济环保的铜钼硫化矿浮选方法,分别 对黄铜矿和辉钼矿进行纯水、海水浸泡预处理再进行浮选。黄铜矿在纯水中浸泡 28 d,浮选回收率从 84.8% 下降 至 27.5%,在海水中浸泡 28 d,回收率从 72.6% 下降至 8.9%;辉钼矿通过纯水浸泡 28 d 预处理,浮选回收率由 84.7% 降低至 47.5%,而通过海水浸泡预处理 28 d,回收率由 60.1% 增加至 87.7%。接触角和 XPS 测试分析结果表明：浸泡 预处理使黄铜矿表面发生氧化,从而降低了黄铜矿的可浮性;辉钼矿经纯水处理后表面也发生氧化,疏水性降低, 但经海水浸泡处理后辉钼矿表面疏水性增加。在铜钼混合矿试验中,未浸泡的黄铜矿和辉钼矿的回收率为 84.1% 和 67.2%,经浸泡处理后回收率分别为 16.2% 和 79.4%,表明浸泡处理后再浮选可使两者得到较好的分离,即海水浸 泡预处理有助于提高黄铜矿和辉钼矿的浮选分离效果。     

铜钼硫化矿浮选分离中H2O2的作用机理研究

基于铜钼浮选分离试验,结合微量热法和 X 射线光电子能谱（XPS）揭示了 H₂O₂对黄铜矿和辉钼矿的 氧化机理和热动力学规律,旨在为铜钼硫化矿绿色、高效浮选分离提供参考。结果表明：pH=10 时,浓度为 0.01% 的 H₂O₂对黄铜矿与辉钼矿单矿物浮选回收率并未产生显著影响,其中黄铜矿回收率从 88.64% 下降至 83.34%,辉钼 矿回收率从 88.61% 下降至 88.50%;浓度为 1% 的 H₂O₂对黄铜矿与辉钼矿具有较好分离效果,黄铜矿浮选回收率显 著降低至 6.8%,而辉钼矿回收率为 78.48%;浓度为 0.01% 的 H₂O₂ 与黄铜矿、辉钼矿的反应热分别为 2 228.9 mJ、 521.6 mJ,而 H₂O₂浓度增加至 1% 时,黄铜矿的反应热急剧上升至 101 328.6 mJ,反应速率常数 k 从 0.14×10-3 s^-1上升 至 0.37×10-3 s^-1;XPS 分析结果表明,经 H₂O₂处理后黄铜矿表面可能生成 FeOOH 和硫酸盐等亲水物质,导致其可浮 性降低,说明高浓度 H2O2在黄铜矿表面产生了强烈氧化作用,但对辉钼矿的氧化效果并不显著。     

微波预处理对铜钼硫化矿海水浮选的影响机理

随着淡水资源的日益匮乏，越来越多的选矿厂利用海水进行矿物浮选分离。黄铜矿和辉钼矿分别是 主要的含铜和含钼矿物，常伴生在一起，通常通过添加浮选药剂达到铜钼分离的目的。但是，含浮选药剂的溶液后 期处理困难，且排放后会造成环境污染。而利用微波对矿物进行处理，可以改变矿物表面性质，促进浮选分离。但 微波对黄铜矿和辉钼矿浮选的影响机理尚不明确。分别对纯水、海水中微波预处理的黄铜矿和辉钼矿进行了浮选 试验、接触角测试、红外光谱分析以及 SEM 分析。结果表明：纯水、海水条件下微波预处理均会促进黄铜矿氧化， 降低其可浮性；而微波预处理对辉钼矿浮选影响不显著。接触角测试结果表明：纯水条件下，延长微波处理时间会 降低黄铜矿表面接触角，但辉钼矿接触角无显著变化；海水条件下，微波处理时间的延长也会导致黄铜矿接触角下 降，但辉钼矿表面接触角增加。红外光谱分析结果表明：黄铜矿经微波处理后被氧化，生成铁的氧化物以及硫酸 盐，导致黄铜矿表面亲水；辉钼矿经微波处理后，表面亲水的 Mg（OH）2被去除，辉钼矿疏水性提高。SEM 分析结果 表明：微波处理后会促进黄铜矿氧化，生成物可能为铁的氧化物和硫酸盐；微波处理对辉钼矿氧化作用不显著，对 其表面亲水的 Mg（OH）2有去除作用。     

高级氧化技术在硫化矿浮选中的应用

为了促进高级氧化技术在硫化矿浮选中的运用与推广,针对现阶段可用于开采的硫化矿多为贫矿且伴生情况复杂、易分选硫化矿富矿逐渐减少、浮选分离效率低下、浮选精矿品位低和回收率不理想等问题,综述了高级氧化技术臭氧氧化、芬顿氧化和电化学催化氧化的作用机理及3种氧化技术在硫化矿分选过程中的应用现状及作用机制。高级氧化技术因可生成强氧化性羟基自由基、硫酸根自由基及超氧自由基等,使硫化矿表面因氧化产生新物质附着而改变矿物表面亲疏水性,并影响矿物与捕收剂之间的作用。通过对现阶段高级氧化技术在硫化矿浮选中的运用进行总结,发现通过控制氧化过程从而调控矿物表面性质,可作为实现硫化矿中有用矿物与脉石矿物分离的新思路。     

控制Eh电位的硫化矿无捕收剂浮选分离

通过E_n电位控制研究了无捕收剂时方铅矿、黄铜矿和闪锌矿单矿物以及它们的混合矿的浮选行为。结果表明所研究的每种硫化矿的无捕收剂可浮性直接与它们的氧化难易程度以及所产生的疏水性表面状态的稳定性有关。疏水性表面物质可能是元素硫(由质谱检测)或富硫贫金属的表面。矿物无捕收剂浮选可浮性顺序为,黄铜矿>方铅矿>闪锌矿。方铅矿和黄铜矿的混合矿在还原环境中磨矿,通过控制E_h电位可以得到分离.这时,它们的可浮性比单矿物时增强了。在氧化环境中磨矿,由于亲水性氧化物在矿物表面生成,导致选择性和可浮性降低。此外还讨论了有关浮选试验结果。     

H2O2及海水对铜钼硫化矿浮选分离的影响及机理研究

自然界中黄铜矿与辉钼矿常伴生存在，黄铜矿和辉钼矿的分离常采用浮选方法，而现有的浮选分离法存在环境污染较大等问题。为探究一种清洁、高效的铜钼硫化矿浮选分离方法，在以海水或纯水造浆的情况下，以H₂O₂为氧化剂对黄铜矿和辉钼矿进行预处理，然后进行纯矿物浮选试验和人工混合矿浮选试验，并通过接触角测定和XPS分析来揭示其影响机理。结果表明：①在海水和纯水中，黄铜矿经H₂O₂处理后，可浮性显著降低；在海水中，H₂O₂预处理能提高辉钼矿的可浮性，而在纯水中H2O2的预处理反而会降低辉钼矿的可浮性。②黄铜矿经H₂O₂预处理后可浮性降低，与黄铜矿颗粒表面被H2O2氧化，形成亲水氧化物有关；无论在纯水还是海水中，H₂O₂对辉钼矿可浮性的影响相对较小，主要与H₂O₂对辉钼矿表面的氧化作用较弱有关。③无论在纯水还是海水中，经H₂O₂预处理的黄铜矿与辉钼矿的人工混合矿能较好地实现分离，且在海水中的分离效果更好，这对海水代替纯水进行铜钼浮选分离具有重要的指导意义。     

超声波对黄铜矿与辉钼矿可浮性的影响

由于淡水资源的匮乏与环保要求的日益提高，丰富的海水逐渐成为替代淡水进行矿物浮选分离的重 要媒介。但是，海水浮选导致矿物可浮性下降、药剂用量增加等问题。超声波预处理可以改变矿物的表面性质，影 响矿物可浮性。采用超声波对黄铜矿与辉钼矿进行预处理，结合海水与纯水条件下单矿物浮选试验结果，对矿物 超声处理前后的可浮性进行对比研究，基于粒度分析及扫描电镜分析（SEM）研究了超声作用对矿物表面性质的影 响。研究结果表明：纯水条件下，超声波处理后黄铜矿与辉钼矿可浮性均下降；海水条件下，短时间超声处理使矿 物表面 Mg（OH）2沉淀等亲水物质剥离，导致黄铜矿与辉钼矿可浮性增强，但长时间超声处理导致黄铜矿与辉钼矿 再次氧化，可浮性均降低。     

印度洋海盆沉积物中稀土的赋存状态及其浸出研究

印度洋海盆沉积物作为重要的稀土资源,已成为保障我国稀土供应的重要途径。为探究利用印度洋海盆沉积物提取稀土的可行性,通过激光粒度分析、化学物相分析、SEM分析等考察了某印度洋海盆沉积 物中稀土元素赋存状态,并采用硫酸为浸出剂,研究硫酸浓度、液固比、浸出温度及时间对稀土浸出率的影响,对最佳条件下获得的浸出液通过氨水中和沉淀净化。结果表明：①沉积物颗粒极细,体积平均粒径仅 4.47 μm,其主要矿物组成为黏土、锰氧化物、石英、长石、云母、绿泥石和石盐,其中稀土主要赋存于磷灰石中,占总稀土比例达73.10%;②在硫酸浓度2 mol/L,液固比7∶1,浸出温度55 ℃,浸出时间120 min的 最佳条件下,主要稀土元素La、Ce、Nd和Y的浸出率分别为80.57%,66.33%,88.42%和93.25%,高价值的重稀土Gd、Dy和Er浸出率分别为92.63%、55.30%和93.17%。③稀土浸出液成分复杂,且稀土含量偏低,仅有100 mg/L左右,采用氨水调节pH值至5.14,可有效去除Al和Fe,但稀土损失率也达到了30.85%。该研究结果对进一步开发利用深海稀土资源具有重要意义。     

The effect of surface oxidation of copper sulfide minerals on clay slime coating in flotation

The industry is well aware of the difficulty in treating copper ores in the presence of clay minerals. In this study, the effect of bentonite on the flotation of chalcopyrite (a primary copper sulfide mineral) and chalcocite (a secondary copper sulfide mineral) was investigated in terms of surface coating. Based on the flotation of copper ores containing both chalcopyrite and chalcocite, the flotation of chalcopyrite and chalcocite single minerals in the presence and absence of bentonite, and the zeta potential measurement of chalcopyrite, chalcocite and bentonite, it was found that the oxidation of chalcopyrite and chalcocite had a different effect on their interaction with bentonite. Under the normal grinding and flotation condition, significant oxidation occurred on the surface of chalcocite which was electrostatically attractive to bentonite resulting in bentonite slime coating and the depressed flotation of chalcocite. The reduction of oxidation on chalcocite could mitigate bentonite slime coating due to electrostatic repulsion between unoxidized chalcocite and bentonite. Unlike chalcocite, chalcopyrite with and without surface oxidation exhibited an electrostatic repulsion to bentonite. Its flotation was less affected by bentonite slimes.     

铜钼混合精矿浮选分离工艺及分离抑制剂研究进展

铜钼硫化矿常常紧密共生而且可浮性相近,二者的浮选分离一直是科研工作者研究的重点。从工艺和药剂2个方面对铜钼混合精矿的浮选分离进行了介绍。铜钼浮选常采用混合浮选工艺,黄铜矿和辉钼矿在与捕收剂作用后,二者的可浮性差异减小,在对二者进行浮选分离前,通常先进行脱药预处理,以降低抑制剂的使用量。常见的预处理工艺有加热处理、浓缩脱药处理、氧化脱药处理、等离子体处理等。针对铜钼分离工艺存在的问题,选矿工作者提出了充氮浮选、浮选柱分离、脉动高梯度磁选分离、加温分离等铜钼分离工艺。介绍了铜钼浮选分离过程关键药剂抑制剂的种类及应用情况。无机抑制剂有硫化钠类、氰化物、诺克斯类药剂等,有机抑制剂有巯基类、硫代类、黄原酸类等。指出在进行铜钼浮选分离之前铜钼混合精矿的预处理方法需要进一步优化,以增加黄铜矿与辉钼矿的可浮性差异。现在工业上使用的铜钼分离抑制剂仍然存在易氧化、药耗大、毒性高、价格贵等缺陷,需要加大投入进行高效、低毒、价廉、易降解的新型浮选抑制剂的开发。     

黄铜矿浮选研究进展

黄铜矿是提炼铜的主要矿物原料,不同地质作用产生的黄铜矿,因其晶体结构和共伴生矿物等自然属性不同,导致黄铜矿的可浮性呈现差异化,在概述了矿物选别因素矿物晶体结构、矿浆pH、矿浆电位、难免离子对黄铜矿可浮性影响的基础上,进一步阐述了黄铁矿、闪锌矿、方铅矿和非金属脉石矿物等共伴生矿物对黄铜矿浮选的影响,并简述了黄铜矿浮选捕收剂的研究进展。      

细粒嵌布硫化钼矿铜钼高效分离技术

在硫化钼矿选矿中,铜钼分离一直是矿物加工领域的难题,绿色高效黄铜矿抑制剂的研发是研究方向.本文针对中原某地细粒嵌布型极低品位硫化钼矿,基于其钼分选指标差、铜钼分离难度大等技术难题,依次开发出了辉钼矿组合捕收剂、黄铜矿绿色抑制剂以及浮选起泡剂,采用“阶段磨矿-铜钼富集-铜钼分离”工艺流程,获得了钼品位49.72％、钼回收率84.55％,铜含量0.16％的钼精矿,实验指标优异,研究成果为细粒嵌布型硫化钼矿铜钼高效分离提供了有益借鉴.     

铜钼浮选分离中黄铜矿抑制剂的研究进展及展望

铜、钼是我国重要的战略资源，二者主要来源于斑岩型铜钼矿。浮选处理该类矿石资源时，通常采用混合浮选-铜钼分离工艺获得铜精矿和钼精矿。然而，由于黄铜矿和辉钼矿可浮性接近，为了较好的将二者有效分离，常需加入一定量抑制剂以调控二者表面湿润性，进而实现高效铜钼分离。因此，抑制剂一直是铜钼分离的核心所在。本文综述了近年来黄铜矿无机抑制剂、有机抑制剂和组合抑制剂三个方面的研究进展，分析并展望了未来铜钼浮选分离的重点研究方向，旨在为实现绿色高效铜钼分离提供技术及理论支撑。