二异丁基二硫代次膦酸钠(Aerophine 3418A)与活化和未活化的方铅矿和黄铁矿的相互作用

采用Zeta电位、微量浮选和傅立叶变换红外光谱(FnR)等测量方法研究二异丁基二硫代次膦酸钠(DTPINa)与方铅矿和黄铁矿的作用机理。为了评价金属离子对两种矿物浮选的影响，将硫化矿物放在水中和含Pb^2 、Fe^2 或Fe^3 离子的溶液搅拌。试验结果表明，DTPINa以化学吸附机理吸附在方铅矿和黄铁矿表面上。捕收剂对矿物晶格中的铅组分或吸附在矿物表面上铅组分(如金属水解组分)具有明显的亲合力。铅离子吸附在黄铁矿表面上，因此促进捕收剂的吸附，降低了浮选选择性。DTPINa对铁矿物的亲合力较弱。     

矿物表面上阴离子捕收剂吸附层的形成和疏水化机理的理论分析

矿物表面的水化程度最小、捕收剂在矿物表面上化学吸附量最大、捕收剂分子及捕收剂离子对的物理吸附最佳化均在矿物表面零电点附近实现.该零电点值可由对矿物/水密闭体系平衡状态化学计算结果确定.当pH偏离这个最佳值时,矿物表面极化,捕收剂各种组分的吸附量降低,矿物可浮性变坏.矿粒表面疏水化的主要机理是捕收剂的化学吸附.化学吸附通过补偿极性键来提高矿粒向气泡上附着的几率.捕收剂的分子和捕收剂的离子对的物理吸附以液滴状态缩合在疏水的矿物表面上,它实际上不影响矿物表面的疏水性,而起到了在浮选紊流条件下使矿粒固着和保持在气泡上.借助范德华力和捕收剂疏水缔合力,保持在矿物粒上的具松散孔隙结构的价饱和的捕收剂化合物(金属黄原酸盐和油酸盐)的形成不会提高矿物表面的疏水性,但是可以阻止矿物因被疏水矿泥抑制机理而浮选.引起矿物表面疏水和决定矿物浮选所需捕收剂最小浓度随pH变化的规律性的主要反应是捕收剂化学吸附层中竞争矿物电位离子的竞争反应.此时可保证在疏水表面上形成物理吸附的液滴状的捕收剂分子和捕收剂离子对.     

矿物浮选过程中铅离子的活化作用及新理论

介绍了铅离子活化对矿物浮选行为的影响及机理。经典的活化浮选理论认为:铅离子羟基络合物或氢氧化铅沉淀是有效活化组分,铅离子组分(Pb(OH)~+和Pb(OH)_2(aq))优先吸附在矿物表面活化矿物表面位点,有利于捕收剂吸附。最新研究结果表明,铅离子组分与捕收剂组分反应形成金属—有机配合物(PbCollector),其在矿物浮选过程中发挥了极大的作用,并在捕收能力和选择性方面体现了极大的潜力。总结阐述了铅离子活化的经典理论及新进展,将"金属离子配位调控分子组装"引入矿物浮选过程中金属离子活化或抑制领域,为全面理解金属离子对矿物浮选行为的影响提供参考,并为新型金属有机配合物浮选药剂的开发提供新的思路。     

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。     

难免阳离子对石英和长石浮选行为的影响及机理研究进展

石英和长石是两种常见的非金属矿物,因其矿物结构和物化性能相似,导致其浮选分离难度较大。除了捕收剂、抑制剂种类及用量等因素会直接影响二者浮选分离效果以外,溶液中各种难免阳离子对两种矿物的浮选行为也存在较大影响。为了厘清这些离子对石英、长石浮选行为的影响规律,分别从阴离子捕收剂、阳离子捕收剂和阴阳离子混合捕收剂3种浮选体系角度出发,对不同浮选体系中常见难免阳离子在石英、长石的浮选中的影响效果进行了综述,结合浮选溶液化学和现代测试分析方法对其影响机理进行了阐述,总结了有利于二者浮选分离的阳离子种类及相应的浮选条件,提出在石英、长石浮选分离研究中,各阳离子对浮选药剂和矿物之间作用影响缺少系统性研究,并指出计算机模拟与实际矿物浮选情况相结合将是未来的研究方向,为石英和长石的浮选分离研究提供参考。     

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,     

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     

脂肪酸钠浮选盐类矿物的作用机理研究

本文通过ζ-电位测定,红外光谱分析,吸附量测定,浮选实验及溶液化学计算,研究了脂肪酸钠浮选盐类矿物的作用机理。结果表明,油酸钠在盐类矿物表面发生了化学吸附或表面反应,使盐类矿物表面负ζ-电位显著增加,油酸钠在盐类矿物表面的吸附行为与金属油酸盐生成的溶液化学条件有一致关系,磷灰石、萤石、重晶石、白钨矿、方解石浮选回收率显著上升所需捕收剂浓度,对应于表面脂肪酸钙(钡)沉淀生成所需脂肪酸钠的浓度。这表明,脂肪酸类捕收剂与盐类矿物的作用机理是表面化学反应生成金属脂肪酸盐沉淀。     

浮选中水的再利用评述

增加浮选过程中回水的用量常常对回收率和品位产生负作用。这是由于溶解的化合物(有机和无机物)的积累所致,这些物质改变了体系的化学性质。本文讨论了复杂硫化矿和非硫化的矿石工业实践的某些实例。在复杂硫化物体系中,选择性和回收率的降低可归咎于下述因素之一或多因素的综合影响。这些因素是:残余的黄药以及它们的氧化产物——双黄原酸,它们没有选择性地吸附于大多数硫化矿物上;残余硫化物造成不希望的抑制作用;金属离子如Cu~(2+)、Fe~(2+)、Pb~(2+)离子造成意外的活化作用;碱土金属离子可能活化非硫化物脉石。根据下述几方面的情况,讨论了在非硫化矿体系中所观察到的负作用:残余的浮选药剂,包括羧酸盐捕收剂、烷基硫酸盐和胺,它们都具有较强的非选择性的吸附特性而使选择性降低;Ca~(2+)和Mg~(2+)离子,它们增大矿物的表面正电荷,从而影响靠静电机理吸附的浮选药剂的作用。讨论了多种可应用于浮选循环水的废水处理技术。这些包括应用活性碳、煤或澎润土或矿泥的物理吸附法;有机物的生物氧化;通过离子交换树脂除去离子态物种以及某些相当新的技术,如反渗透和大气冷冻。讨论了每一种工艺的应用潜力。     

电化学在磁黄铁矿浮逸中应用的研究

概括了与磁黄铁矿浮选电化学有关的研究情况和机理,其中浮选电化学的研究主要包括磁黄铁矿的表面氧化、捕收剂与矿物作用的电化学研究、铜离子对磁黄铁矿的活化概述、磁黄铁矿与磨矿介质及其它矿物间的腐蚀电化学等。     

电化学在磁黄铁矿浮选中应用的研究

概括了与磁黄铁矿浮选电化学有关的研究情况和机理,其中浮选电化学的研究主要包括磁黄铁矿的表面氧化、捕收剂与矿物作用的电化学研究、铜离子对磁黄铁矿的活化概述、磁黄铁矿与磨矿介质及其它矿物间的腐蚀电化学等.     

异戊基黄药与水杨羟肟酸对硅孔雀石硫化浮选行为的影响

为提高硅孔雀石浮选回收率,通过单矿物浮选试验,研究了异戊基黄药与水杨羟肟酸对硅孔雀石硫化浮选行为的影响,通过接触角测试、Zeta电位测试、红外光谱分析等手段对药剂与硅孔雀石表面的作用机理进行了分析。结果表明,组合捕收剂的作用效果好于单一捕收剂,可以将硅孔雀石的浮选回收率提高了18.82个百分点;组合捕收剂会使矿物表面接触角增大,负电性增强,使得药剂在矿物表面产生更强的化学吸附,从而提高了硅孔雀石的浮选回收率。     

利用热力学分析白云石浮选过程中磷酸根离子与捕收剂之间的竞争关系

本文通过单矿物浮选试验、表面测试以及热力学计算分析,以饱和脂肪酸为捕收剂,考察了调整剂Na3PO4对白云石浮选的影响规律。X射线光电子能谱(XPS)检测结果表明,经调整剂处理后,磷酸根离子能够在矿物表面发生吸附,导致矿物表面发生转化。热力学计算表明,调整剂与捕收剂之间存在竞争关系。随着捕收剂碳链长度的增加,药剂对矿物的捕收能力逐渐增加,导致以肉豆蔻酸作捕收剂时,调整剂对白云石浮选没有明显影响,而当月桂酸、癸酸作捕收剂时,在相同条件下调整剂则可以完全抑制单矿物浮选。当调整剂用量大于特定值时,与捕收剂相比,调整剂与Ca2 、Mg2 离子的结合能力较大,导致在此条件下矿物被抑制。     

油酸钠与十二胺作用下黑云母的浮选行为及作用机理研究

通过纯矿物浮选试验,研究了黑云母在油酸钠和十二胺为捕收剂时的浮选行为。结果表明,油酸钠单独作用时,对黑云母基本没有捕收作用;十二胺在强酸性条件下对黑云母有较强捕收作用;二者混合使用对黑云母的捕收作用最强,在中碱性条件下的浮选回收率可达80%以上。Zeta电位、红外光谱测试及溶液化学计算结果表明,十二胺在黑云母表面发生了物理吸附作用;单一油酸钠在黑云母矿物表面不发生吸附作用;十二胺主要以RNH_3~+离子和离子-分子缔合物RNH_3~+·RNH_2的形式吸附于黑云母表面;油酸的水解组分都不与黑云母矿物作用;油酸钠与十二胺水解组分的电性中和,降低了捕收剂的临界胶束浓度,二者的共吸附效应可以改善黑云母表面的疏水性,从而使浮选效果变好。     

有机螯合剂对活化石英的抑制及其作用机理

通过单矿物试验和吸附量测定,研究了以油酸钠为捕收剂时,Fe3 离子及有机螯合剂柠檬酸、酒石酸、草酸、EDTA和茜素红S对石英浮选行为的影响,结果表明:Fe3 离子能够在中性和弱碱性范围内很好地活化石英的浮选,而5种有机螯合剂能够很好地抑制Fe3 离子活化后石英的浮选.经X射线光电子能谱分析,查明Fe3 离子对石英的活化机理是Fe3 离子能够在石英表面产生特性吸附,增加石英表面吸附油酸钠的活性点;5种有机螯合剂对活化石英的抑制机理是这些有机螯合剂都能够与石英表面特性吸附的Fe3 离子螯合生成水溶性的螯合物,使石英表面失去吸附油酸钠的活性点.     

铜铅浮选分离无毒抑制剂机理研究及应用实践

以黄铜矿、方铅矿单矿物以及我国西南某地的铜铅混合精矿为研究对象,通过单矿物及实际矿物浮选试验,筛选出了适合铜铅浮选分离的无毒抑制剂:SM1+亚硫酸钠+硫酸锌.药剂与矿物作用机理分析结果表明,上述抑制剂与预先吸附捕收剂的黄铜矿作用能力不强,而能够罩盖在预先吸附捕收剂的方铅矿表面上,发生化学吸附,这也是铜铅浮选分离过程抑制...     

铜铅浮选分离无毒抑制剂基础研究及实践

本文以黄铜矿、方铅矿单矿物以及我国西南某地的铜铅混合精矿为研究对象,通过单矿物及实际矿物浮选试验,筛选出了适合铜铅浮选分离的无毒抑制剂配方：SM1+亚硫酸钠+硫酸锌。作用机理分析表明,上述抑制剂与预先吸附捕收剂的黄铜矿作用能力不强,而能够罩盖预先吸附捕收剂的方铅矿表面上,发生化学吸附,这也是铜铅浮选分离过程抑制剂对方铅矿具有较好的抑制作用,而不影响铜指标的原因所在。     

白云石浮选中磷酸根与捕收剂的竞争关系分析

通过单矿物浮选试验、表面测试以及热力学计算分析,以饱和脂肪酸为捕收剂,考察调整剂Na3PO4对白云石浮选的影响。X射线光电子能谱检测结果表明,经调整剂处理后,磷酸根(PO43-)离子能够在矿物表面发生吸附,导致矿物表面发生转化。热力学计算表明,调整剂与捕收剂之间存在竞争关系。随着捕收剂碳链长度的增加,药剂对矿物的捕收能力逐渐增加,导致以肉豆蔻酸作捕收剂时,调整剂对白云石浮选没有明显影响,而当月桂酸和癸酸作捕收剂时,在相同条件下调整剂则可以完全抑制单矿物浮选。当调整剂用量大于特定值时,与捕收剂相比,调整剂与Ca2+和Mg2+的结合能力较强,导致在此条件下矿物被抑制。     

低阶煤浮选捕收剂及其作用机理研究进展

低阶煤约占我国主体能源煤炭的57%,其洁净高效加工利用对煤炭行业落实国家“双碳”目标具有重要意义。浮选是处理细粒(-0.5 mm)低阶煤最为有效的方法。但因低阶煤天然可浮性差、浮选捕收剂消耗量大等难题,其工业化至今未能实现。为了降低低阶煤浮选捕收剂消耗量,提高其浮选性能,综述了非离子型、离子型和复配型表面活性剂类捕收剂,探讨并总结了其与煤表面的作用机理。表面活性剂类捕收剂主要通过氢键作用、静电吸附等与煤粒表面作用。非离子表面活性剂类捕收剂中苯环的存在有助于其极性基团中极性氧原子在低阶煤表面的吸附;离子表面活性剂类捕收剂对煤表面酚羟基的掩蔽作用强于羧基;复配表面活性剂类捕收剂的吸附是由表面活性剂与煤表面之间的静电与氢键作用、药剂长链对煤表面极性基团的覆盖作用、不同捕收剂之间的协同作用共同实现的。捕收剂的乳化有助于提高药剂的分散效果,复配表面活性剂形成的活性油泡可作用于煤表面的特定部位(疏水和亲水位点),明显提高药剂的选择性和黏附强度,降低低阶煤浮选药剂消耗量。     

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.