超声波对水玻璃和油酸钠体系下方解石的可浮性影响研究

论文研究了超声处理对水玻璃/油酸钠体系下受抑制方解石可浮性的影响,并探索了超声波的作用机理。试验结果表明:在超声波清洗机功率150 W、频率40 kHz、超声处理时间20 min的条件下,方解石的浮选回收率可由7.5%大幅提高到82.1%。超声处理会降低矿浆pH值、提高矿浆整体温度,但变化范围不影响方解石可浮性。超声条件下提高超声波清洗机水介质温度对改善方解石的可浮性有协同作用。在超声波清洗机功率150 W、频率40 kHz、超声时间10 min、水介质温度70 ℃条件下,方解石的浮选回收率可达86.2%。超声作用会选择性地弱化水玻璃对方解石的抑制效果,但不影响油酸钠对方解石的捕收效果。超声处理能促进方解石表面吸附的水玻璃溶解,而对方解石表面吸附的油酸钠影响不大。      

Fe3+与水玻璃组合抑制剂对萤石和方解石浮选分离的影响

萤石和方解石表面都存在Ca2+的活性位点且两种矿物表面性质相近,导致萤石和方解石的分离难度较大。通过单矿物浮选试验、吸附量测定、Zeta电位测量以及浮选溶液化学计算,并引入Fe3+,将其与水玻璃混合,研究该组合抑制剂对萤石和方解石浮选分离的影响及其机理。浮选试验结果表明,与水玻璃相比,Fe-水玻璃选择性抑制了方解石的浮选,实现了两种矿物的分离。机理测试结果表明,Fe3+与水玻璃在溶液中反应的产物Fe-水玻璃聚合物以及水玻璃的水解组分Si（OH）₄在方解石表面发生较强的吸附作用,阻碍了油酸钠的进一步吸附,从而抑制了方解石的浮选。      

超声空化作用对方解石浮选行为的影响研究

研究了超声空化作用对水玻璃和 NaOL 体系下方解石浮选行为的影响。 试验条件范围内,原被抑制的 方解石随着超声声强的增加、超声时间的延长,浮选回收率不断提高;高的超声声强还可提高方解石的浮选速率。 经 超声频率 40 kHz、超声声强 0. 56 W / cm2、超声时间 15 min 处理后,方解石的浮选回收率可由 8. 50%提高到 82. 73%。 对超声处理前后浮选溶液中水玻璃及 NaOL 含量测定发现,超声处理后浮选溶液中水玻璃含量增加、NaOL 含量减少, 超声空化作用能使方解石表面水玻璃脱附,空出的吸附位点再被 NaOL 吸附。 接触角测量结果表明,超声处理能使水 玻璃和 NaOL 体系下方解石表面接触角增大,疏水性增强。 研究结果可以提供一种新的调控方解石矿物表面疏水性 的方法。     

抑制剂葫芦巴胶浮选分离白钨矿和方解石的作用及机理

以方解石为代表的含钙矿物的选择性抑制是矽卡岩型白钨矿浮选领域长期以来面临的经典难题。 为此,创新性地引入一种无毒、易降解的天然胶——葫芦巴胶,作为油酸钠浮选体系中选择性抑制方解石的抑制 剂,通过单矿物浮选试验研究了葫芦巴胶选择性抑制方解石的效果,通过 Zeta 电位测试和 X 射线光电子能谱测试 研究了葫芦巴胶在 2 种矿物表面的吸附能力。结果证实,在 pH=7.5~8.7 范围内,油酸钠用量为 150 mg/L、葫芦巴胶 用量为 200 mg/L 时,方解石浮选受到显著抑制,而白钨矿的可浮性基本没受到影响,二者能实现良好的浮选分离。 Zeta 电位结果表明：葫芦巴胶能够稳定地作用在方解石表面,而在白钨矿表面的吸附稳定性较差。X 射线光电子 能谱结果证明：葫芦巴胶单独作用时,其能够与白钨矿、方解石表面钙质点发生作用,吸附在 2 种矿物表面;葫芦巴 胶与油酸钠共同作用时,方解石表面的吸附仍旧以葫芦巴胶为主,而白钨矿表面的吸附以油酸钠为主。研究结果 为白钨矿与方解石的浮选分离提供了理论依据。     

氯化钙和碳酸钠对方解石浮选的影响及其机理研究

通过浮选实验、动电位测试和浮选溶液化学计算研究了氯化钙和碳酸钠对方解石浮选行为的影响.结果分析表明,氯化钙对油酸钠吸附和捕收性能影响较小,但可增加方解石表面药剂吸附位点,以及增加溶液内的羧甲基纤维素(CMC)分子卷曲度,强化CMC对方解石的抑制作用;碳酸钠降低方解石电位,增加方解石与CMC的静电斥力,另一方面,碳酸钠可降低溶液内钙离子浓度,这有利于提高油酸钠的吸附迁移能力和捕收能力,以及使CMC不容易发生卷曲,削弱CMC对方解石的抑制能力.本研究揭示了浮选溶液内组分浓度变化和药剂形态转变也是影响方解石浮选的重要原因.     

CMC浮选分离萤石与方解石作用机理研究

为了更有效地浮选分离萤石和方解石,通过浮选试验、接触角、Zeta电位、吸附量及微量热分析,研究了羧甲基纤维素（CMC）在萤石、方解石浮选分离中的作用,揭示了CMC对萤石、方解石选择性抑制机理。结果表明：CMC用量为20 mg/L时能够高效抑制方解石,当pH=8时,可最大化实现两者浮选分离。由于CMC优势组分—RCOO—大量吸附于方解石表面,使得方解石表面只能吸附较少油酸根离子,同时造成方解石Zeta电位显著负移,使其亲水增强,这与接触角测试结果一致。吸附模型表明,方解石表面Ca²⁺活性位点大量减少,难以继续吸附油酸根离子,是其被抑制的主要原因,且体系反应级数n=1。     

螯合抑制剂BAPTA在菱镁矿与方解石浮选分离中的作用机理

由于菱镁矿和方解石具有相似的晶体结构和化学性质，故通过浮选较难实现二者的有效分离。BAPTA作为一种Ca-选择性螯合剂，被用以改善菱镁矿与方解石的浮选分离。浮选试验结果表明，在油酸钠体系下，BAPTA能选择性地抑制方解石上浮，且在矿浆pH值11.0、BAPTA用量30 mg/L和油酸钠用量100 mg/L的条件下，可较好实现菱镁矿(回收率91.06%)与方解石(回收率7.37%)的浮选分离。利用Zeta电位、FTIR和XPS等检测方法研究了BAPTA的选择抑制机理，结果表明，BAPTA能选择性地与方解石表面的Ca发生反应，吸附并罩盖在方解石表面，阻止油酸钠在方解石表面吸附，消除油酸钠给方解石带来的零电点负移的影响，但BAPTA对菱镁矿表面的Mg作用较小，故对菱镁矿吸附油酸钠的影响较小。      

萤石、重晶石和方解石浮选分离抑制剂筛选

以萤石、重晶石、方解石纯矿物为研究对象,探究了抑制剂玉米糊精、柠檬酸、酸性水玻璃、单宁酸在油酸钠浮选体系中的浮选行为。结果表明:(1)柠檬酸和酸性水玻璃的抑制作用均具有选择性,柠檬酸对重晶石无抑制作用,对萤石、方解石有强烈的抑制作用;酸性水玻璃对方解石有强烈的抑制作用,但对萤石、重晶石无抑制作用。单宁酸和玉米糊精对萤石、重晶石、方解石有程度不同的抑制作用,单宁酸在用量较大情况下对萤石和方解石的抑制作用较强;玉米糊精对方解石的抑制作用较强。(2)浮选溶液化学及Zeta电位分析表明:柠檬酸和油酸在中性环境下均以离子形式存在,且在3种矿物表面存在竞争吸附;柠檬酸在3种矿物表面的吸附量的大小顺序为萤石方解石重晶石。因此,柠檬酸和酸性水玻璃可作为萤石、重晶石、方解石浮选分离的抑制剂。     

油酸钠体系中铈离子对萤石和方解石浮选的影响

通过浮选试验、Zeta电位测试、溶液化学分析以及X射线光电子能谱分析等手段，研究了油酸钠体系中铈离子对萤石和方解石浮选行为的影响。结果表明，在油酸钠体系中，较低浓度的铈离子在酸性以及中性条件下以CeF₃·0.5H₂O(s)形式存在于萤石表面，为油酸钠的吸附提供了更多的活性位点，可对萤石产生活化作用；同时也会以Ce₂(CO₃)₃·8H₂O(s)形式存在于方解石表面，虽然也提供了更多的活性位点，但Ce₂(CO₃)₃·8H₂O(s)的亲水性以及结晶水的空间位阻效应阻碍了油酸钠在方解石表面的吸附，对方解石产生抑制作用。铈离子在碱性条件下多以Ce(OH)₃(s)形式存在于矿浆体系中，消耗了油酸钠，减少了油酸钠在萤石和方解石表面的吸附量，对二者均产生抑制作用。     

新型双极性捕收剂烷基羟肟酸磺酸对白钨矿的浮选性能及吸附机理研究

以廉价且广泛应用的脂肪酸甲酯磺酸钠和盐酸羟胺为原料,合成了新型捕收剂-烷基羟肟酸磺酸(MES)。通过单矿物和实际矿浮选试验、傅立叶红外光谱(FTIR)、接触角测试、Zeta电位和X射线光电子能谱(XPS)分析研究了其浮选性能和吸附机理。单矿物浮选试验结果表明,与油酸相比,MES对白钨矿的选择性优于方解石和萤石,在pH=10.0和药剂用量为30 mg/L时,白钨矿、方解石、萤石回收率分别为85.9%,62.8%和53.5%。实际矿石浮选试验结果表明,对于给矿品位为0.27%的白钨矿,MES所得钨精矿品位高于油酸;在矿浆pH=10.0,水玻璃用量为1 000 g/t、MES用量为720 g/t的浮选条件时,钨精矿的品位为1.40%和回收率为78.89%。接触角试验结果显示,随着MES用量增大,白钨矿的接触角变大,与单矿物浮选浓度实验表现一致。Zeta电位与FTIR分析结果显示,与MES作用后,白钨矿的电负性增加,矿物表面出现了MES中的CH₃、-CH₂、O=C-NH和O=S=O基的红外特征峰;这表明MES已牢固得吸附在白钨矿表面。此外,XPS分析...     

The flotation separation of scheelite from calcite using acidified sodium silicate as depressant

The flotation separation of scheelite from calcite using sodium oleate as collector and acidified sodium silicate as depressant has been studied. The results show that sodium oleate has collecting ability to both scheelite and calcite and the flotation separation of scheelite from calcite cannot be realized if collector is used only. The depressant acidified sodium silicate has selective depression effect on calcite and the optimum ratio of sodium silicate to oxalic is 3:1. The use of acidified sodium silicate as depressant can achieve the flotation separation of scheelite from calcite. Infrared studies and zeta potential measurements showed that the pre-adsorption of acidified sodium silicate interferes with the adsorption of sodium oleate on calcite surface while does not interfere with its adsorption on scheelite surface.     

油酸钠体系中磁化处理对萤石浮选行为的影响

为了了解油酸钠体系中磁化处理对萤石浮选行为的影响，开展了磁化油酸钠、磁化浮选用水和磁化矿浆情况下的萤石纯矿物浮选试验，并对萤石表面油酸钠的吸附量和Zeta电位进行了研究。结果表明：①在pH=8，油酸钠浓度为1.07×10-4 mol/L，磁场强度为200 mT，油酸钠磁化时间为10 min，水和矿浆均磁化30 min情况下的萤石纯矿物浮选试验的回收率分别为94.48%、93.07%、91.48%，相对于未磁化条件下，回收率分别提高了7.60、6.19、4.60个百分点；同时磁化处理能有效降低油酸钠的用量，且加快萤石的浮选速率，降低选别成本。②磁化油酸钠、水和矿浆均能增大萤石表面的油酸钠吸附量，磁化油酸钠后的吸附量增长最显著，其次是磁化水。磁化处理均能使萤石表面的Zeta电位发生负移，说明磁化处理促进了油酸根离子在萤石表面的吸附。③在人工混合矿浮选试验中，磁化促进了萤石的上浮，未磁化、磁化矿浆、磁化水和磁化油酸钠条件下，萤石精矿品位分别为94.57%、94.70%、94.75%、95.94%，萤石回收率分别为86.60%、89.89%、93.01%、95.35%；磁化矿浆、磁化水和磁化油酸钠相对于未磁化条件下，萤石的回收率分别提高了3.29、6.41和8.75。     

黄铜矿粗选指标对水玻璃超声波改性的响应及其机理

为阐明黄铜矿粗选指标与水玻璃超声波改性的内在关系,以超声波预处理的水玻璃为调整剂,进行了黄铜矿实际矿物的浮选试验,并采用pH值、黏度及红外光谱等手段对超声波预处理水玻璃溶液及矿浆浊度进行了表征。结果表明,黄铜矿的粗选回收率对超声波改性的水玻璃较为敏感。铜的回收率在水玻璃预处理时间为15 min作用时的敏感性最强,为85.33%,与未改性水玻璃的回收率相比提高了9.31%。超声波预处理可减小水玻璃溶液的pH值,并使其黏度降低0.36%,这有利于水玻璃在矿浆中的分散。此外,超声波预处理还可改变水玻璃溶液的中水分子的比例以及水玻璃官能团的组成,并使预处理后的水玻璃溶液中游离水羟基与H₂SiO₃中的Si-OH的相对比例分别提高7.81%和1.02%。游离水组份的增加有利于改善黄铜矿的疏水性及浮选效果,水玻璃有效成分H₂SiO₃中Si-OH的组份增加在一定程度上强化了对矿泥的分散作用,从而提高了粗选作业铜的回收率。研究对超声波技术在有色金属浮选领域的应用有一定参考意义。     

胶磷矿浮选体系中硅酸钠的分散机理及第一性原理分析

通过单矿物沉降试验,考察了弱碱性条件下硅酸钠对微细粒胶磷矿分散行为的影响,结果表明,pH=8.5时,随硅酸钠浓度增大,胶磷矿矿物颗粒分散效果逐渐增大,当硅酸钠浓度为800 mg/L时,胶磷矿分散率可达40％,且颗粒能稳定分散.Zeta电位分析结果表明,随硅酸钠浓度增大,胶磷矿表面Zeta电位负电位逐渐增加,矿物颗粒间静...     

油酸钠在细粒白云石表面吸附特性研究

研究了不同条件下油酸钠在细粒白云石表面的吸附行为,结果表明,油酸钠在白云石表面吸附量随着温度升高而增加、随着溶液pH值增加而降低;吸附过程符合准二级动力学方程,吸附等温线符合Linear拟合方程;油酸钠在白云石表面的吸附属于自发的吸热过程,298 K时的ΔG为-27.62 kJ/mol,ΔH和ΔS分别为0.76 kJ/...     

油酸钠作用下红柱石和石英的浮选行为及作用机理

采用单矿物浮选试验、Zeta电位测量、红外光谱、荧光探针以及溶液化学分析, 研究了油酸钠作用下红柱石和石英的浮选行为及作用机理。结果表明, 在油酸钠作用下红柱石在pH值6～7范围内具有较好的可浮性, 石英可浮性较差;Fe³⁺能够显著提高红柱石和石英的可浮性。红柱石和石英浮选行为差异的主要原因在于红柱石表面的Al³⁺可化学吸附油酸根, 石英难以吸附油酸根离子, 因此以油酸钠作捕收剂可实现红柱石和石英的浮选分离。Fe³⁺主要以氢氧化物沉淀形式吸附于红柱石和石英表面促进油酸根在矿物表面的吸附。     

阳离子-阴离子组合捕收剂浮选分离白钨矿和方解石

通过纯矿物浮选试验、红外光谱分析、表面张力测定以及动电位测试研究了阳离子捕收剂十二胺(DDA)和阴离子捕收剂油酸钠(NaOL)及其组合捕收剂在白钨矿和方解石浮选分离中的作用及机理。结果表明,当pH值为7左右,DDA和NaOL组合捕收剂总用量为1.5×10^-4 mol/L、组合比为9∶1时,白钨矿回收率达到95%,比单独使用DDA、NaOL以及DDA和NaOL组合比为1∶9时明显提高;在该比例下预先加入2.0×10^-3 mol/L的酸化水玻璃,白钨矿回收率仍然达到90%,而方解石回收率由80%下降到了40%,这可以实现白钨矿和方解石的浮选分离。