磨矿环境和晶格杂质对锂辉石浮选的影响（英文）

研究油酸钠体系中磨矿对锂辉石浮选行为的影响。不同磨矿环境导致锂辉石表面暴露的金属活性位点的含量有差异,从而显著影响锂辉石的可浮性。酸处理后金属活性位点脱离锂辉石表面,使得锂辉石的可浮性下降,进一步表明金属活性位点对锂辉石浮选的重要作用。金属离子杂质可能来源于磨矿环境或晶格杂质。密度泛函理论(DFT)计算表明,杂质铁、钙质点主要是以晶格取代的形式存在于锂辉石表面,镁难以发生晶格取代。与钙和镁相比,铁更易于与油酸钠发生相互作用。扫描电镜结果表明,锂辉石的粒度和解理特性不同,导致其暴露晶面的差异。在不同磨矿环境下,粒度、解理特性和金属离子杂质对油酸钠捕收剂浮选锂辉石起着重要作用。     

混合捕收剂浮选锂辉石的应用及作用机理

通过浮选试验,研究十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、油酸、731、环烷酸皂,以及油酸与十二胺的混合捕收剂对锂辉石、长石和石英单矿物浮选行为及锂辉石实际矿石浮选指标的影响。借助Zeta电位、红外光谱分析、吸附量测试及量子化学计算,探讨混合捕收剂的作用机理。结果表明:油酸与十二胺的混合捕收剂,兼有捕收性和选择性好的特点,在碱性条件下能实现锂辉石与长石和石英的浮选分离。混合捕收剂在锂辉石表面的吸附量大于长石和石英。混合捕收剂中油酸在矿物表面以化学吸附为主,十二胺则以物理吸附为主。油酸离子分别与十二胺离子(或分子)和油酸分子以缔合形态存在,油酸的头基COO^-与锂辉石表面的Al原子发生化学作用。     

金属阳离子在锂辉石浮选中的活化行为及作用机理

在油酸浮选锂辉石体系中分别加入Ca^2+、Al^3+、Fe^3+离子,通过单矿物浮选试验、金属离子吸附量检测、金属离子水解组份浓度计算、矿物表面动电位测试、红外光谱检测以及量子化学模拟计算研究Ca^2+、Al^3+、Fe^3+离子对锂辉石浮选的活化行为和作用机理。结果表明:Ca^2+离子的最佳活化区间为pH大于12的强碱性条件,Al^3+离子的最佳活化pH为6.47,而Fe^3+离子的最佳活化pH为7.25;在这些pH区间内,锂辉石浮选回收率和金属离子吸附量均达到最大值。在锂辉石浮选过程中起活化作用的有效组份为它们分别对应的氢氧化物沉淀。Ca^2+、Al^3+、Fe^3+离子可使锂辉石表面动电位向正值方向显著偏移;Ca^2+离子在锂辉石表面双电层的外层发生静电吸附,Al^3+和Fe^3+离子在锂辉石表面双电层的内层发生特性吸附。钙原子与锂辉石矿物表面吸附后形成的Ca—O键的键强较小,以离子键为主;铁原子与矿物表面形成Fe—O化学键的键强较大,含有一定的共价键组份;而铝原子与矿物表面吸附后形成的Al—O键的键长、键强等参数介于钙、铁的参数之间。油酸在Ca^2+活化后的锂辉石表面发生了化学吸附和少量的物理吸附,而在Al^3+、Fe^3+活化后的锂辉石表面发生了较为强烈的化学吸附。     

组合捕收剂浮选锂辉石的作用机理

通过浮选试验、表面张力测试、Zeta电位以及红外光谱分析,考察油酸钠(NaOL)、十二烷基琥珀酰胺(HZ)两种捕收剂及其组合捕收剂对锂辉石的浮选性能和作用机理。结果表明:单一捕收剂在一定浓度下都能较好地浮选锂辉石,其中HZ的捕收性能强于NaOL,组合捕收剂浮选效果明显优于任意单一捕收剂。在药剂用量为200mg/L、pH=9.0左右、组合捕收剂的混合摩尔比n(NaOL):n(HZ)为5:1的条件下,浮选效果最好,浮选回收率达88.48%。红外光谱分析表明NaOL在锂辉石表面以化学吸附为主,HZ则以物理吸附为主,两种捕收剂组合使用后的正协同作用是由于锂辉石矿物表面的不均匀性和表面的活性质点的差异使这两种不同药剂能选择性的吸附在矿物表面的不同位置,从而提高药剂捕收性能。     

超声预处理对锂辉石矿物浮选分离的影响

采用NaOH溶蚀与超声波耦合机械搅拌相结合的预处理技术对锂辉石、石英和长石进行浮选前预处理,以探究超声预处理对锂辉石矿物浮选分离的影响。通过开展单矿物浮选和人工混合矿浮选试验,比较超声波耦合机械搅拌与传统机械搅拌两种预处理技术的优缺点;为了探明预处理技术的作用机理,对经不同预处理后的矿样进行了SEM、吸附量测试和XPS分析。结果表明：超声预处理后,锂辉石与长石、石英之间的可浮性差异进一步增大,-0.074+0.038 mm粒级的锂辉石人工混合矿精矿浮选回收率最高可达48.23%,分选效率达到44.27%;相较于传统机械搅拌预处理,超声波耦合机械搅拌预处理的浮选效果进一步提高。介入超声波预处理后可进一步改变锂辉石矿物表面形貌,并促进更大范围的表面溶蚀,从而增加矿物表面药剂吸附,且超声波耦合机械搅拌预处理后的锂辉石比传统机械搅拌预处理后的锂辉石具有更强的NaOL吸附能力,可见超声预处理技术对锂辉石、石英和长石的浮选分离具有显著的促进作用。     

油酸钠作用下金红石的浮选行为及作用机理

通过纯矿物试验,研究金红石在油酸钠为捕收剂体系中的浮选行为。当油酸钠用量为20 mg/L、pH值为6~8时,金红石浮选回收率均在80%以上;当pH=7.5时,金红石浮选回收率最高,为85.27%。Zeta电位及红外光谱测试结果表明,油酸钠在金红石表面主要发生了化学吸附,同时也可能存在物理吸附。根据油酸钠溶液化学计算,当pH值为6~8时,油酸钠溶液的优势组分为C17H33COO-和(C17H33COO)22-;而金红石表面Ti4+的羟基化合物主要以[Ti(OH)2]2+和[Ti(OH)3]+形式存在。结合金红石在油酸钠捕收剂体系中的浮选行为,油酸钠在金红石表面的相互作用原理是,金红石表面解离的Ti4+在水溶液中形成羟基化合物[Ti(OH)2]2+和[Ti(OH)3]+络合在金红石表面成为浮选的活性质点,再与C17H33COO-和(C17 H33COO)22-作用形成Ti(C17H33COO)4,从而使金红石疏水上浮;油酸(C17H33COOH(aq))分子和离子-分子缔合物(C17H33COOH·C17H33COO-)的物理吸附也可能存在。     

油酸钠作用下异极矿的浮选行为及作用机理

通过纯矿物试验研究油酸钠为捕收剂体系中异极矿的浮选行为。结果表明:当油酸钠用量为3×10~(-4)mol/L、p H值为4~8和11时,异极矿浮选回收率均在80%左右。Zeta电位及红外光谱测试结果表明:油酸钠在异极矿表面主要发生化学吸附,同时也可能存在物理吸附。根据油酸钠溶液和锌离子水解组分含量化学计算,当p H值为4~8时,油酸钠溶液的优势组分为RCOO~-和(RCOO)_2~(2-);而异极矿表面锌离子主要以Zn~(2+)和少量Zn OH~+形式存在。结合异极矿在油酸钠捕收剂体系中的浮选行为,油酸钠在异极矿表面的相互作用原理是异极矿表面Zn~(2+)和羟基络合物Zn(OH)~+成为浮选的活性质点,能与油酸钠作用形成油酸盐,从而使异极矿疏水上浮;RCOOH_(aq)分子和离子-分子缔合物RCOOH·RCOO~-的物理吸附也可能存在;而在p H为11时矿物可浮性较好,可能是油酸根离子与矿物表面的形成Zn(OH)_2发生离子交换。     

油酸钠浮选钼酸钙及其吸附行为

通过浮选试验、接触角测定后矿物颗粒黏着功的计算以及芘荧光探针检测,考察捕收剂油酸钠对钼酸钙及磷灰石的浮选性能。结果表明：在碱性条件下,两种矿物的浮选行为相似,浮选回收率均可达到80%以上,油酸钠对钼酸钙和磷灰石有很好的捕收性能。六偏磷酸钠用量达到220 mg/L时,钼酸钙的回收率为62.5%,而此时磷灰石的回收率仅有20.3%,两种矿物的可浮性差异显著增加。油酸钠可以显著增加两种矿物颗粒的黏着功,使其更易向气泡粘附并上浮。六偏磷酸钠显著扩大两种矿物的表面疏水性差异,优化其浮选分离条件。油酸钠在钼酸钙及磷灰石表面未形成胶束、半胶束吸附和非静电吸附,而是化学吸附。     

油酸钠在赤铁矿及磷灰石表面的吸附机理

通过浮选实验、溶液化学计算及红外光谱测试,研究油酸钠在赤铁矿和磷灰石表面吸附及其对浮选的影响。结果表明:赤铁矿在pH为7~10内有较好的可浮性,磷灰石在pH为3~12内都保持较好的可浮性。碱性条件下,磷灰石表面的Ca2+为矿物表面的活性吸附点,能与油酸钠发生化学作用形成油酸盐;在弱碱性条件下,对赤铁矿浮选起主导作用的是离子分子缔合物;pH为11.5的条件下,经油酸钠作用后的赤铁矿红外光谱研究未发现明显的油酸铁吸收峰,在磷灰石的红外光谱中有明显的油酸钙吸收峰。     

搅拌过程铝离子溶出对微细粒一水硬铝石浮选的影响

以油酸钠为捕收剂,考察了搅拌预处理引起的铝离子溶出对微细粒一水硬铝石浮选行为的影响。浮选结果表明:添加少量铝离子能促进矿物浮选,添加铝离子浓度大于1×10~(-5)mol/L后,矿物可浮性逐渐降低;短时间搅拌预处理可提高浮选回收率,搅拌时间大于10 min后,浮选效果逐渐变差。ICP、吸附量、接触角测定结果和浮选溶液化学分析表明:铝离子添加量较小时,溶液中铝离子主要形成羟基络合物,促进油酸钠吸附,增强矿物疏水性;铝离子添加量较大时,亲水性氢氧化物沉淀逐渐增多,矿物疏水性变差,可浮性降低。Zeta电位和粒度测试结果表明:搅拌预处理后,颗粒表面负电性降低、粒度变粗,这说明颗粒形成絮团。适宜条件下搅拌预处理有助于絮团生长,这也是搅拌预处理相比于直接添加铝离子能够获得更高浮选回收率的重要原因。     

8-羟基喹啉在微细粒铝硅矿物浮选分离中的作用

通过浮选实验、动电位和红外光谱测定,考查了8-羟基喹啉对一水硬铝石和高岭石浮选分离的作用及机理。单矿物浮选结果表明:8-羟基喹啉的捕收能力较弱,选择性差。人工混合矿分离实验结果表明:8-羟基喹啉用量是油酸钠用量的1/10或更小时,可以显著提高Al2O3精矿的回收率;其中油酸钠在较低用量水平时,8-羟基喹啉可基本保持原有的选择性,实现铝硅分离。动电位测试表明:8-羟基喹啉用量在0~5×10-4 mol/L范围内,在两个不同的油酸钠用量下,高岭石的ζ电位均随着8-羟基喹啉用量的增大而负移;而对于一水硬铝石而言,结果却不一样,这说明8-羟基喹啉在铝硅矿物表面吸附的模式可能不同。红外分析结果表明:8-羟基喹啉主要通过氢键作用和络合作用被吸附在矿粒表面,造成矿物表面的初步疏水,促进捕收剂对矿物的捕收。     

含硅抑制剂对钛辉石的抑制作用

研究了在油酸钠为捕收剂的浮选体系中,两种含硅抑制剂氟硅酸钠和水玻璃对微细粒钛铁矿与钛辉石浮选行为的影响.在实际矿石试验中,以水玻璃作为抑制剂且在弱酸性条件下(pH=5～6)成功实现钛铁矿与钛辉石的浮选分离,并通过吸附量测试、X射线光电子能谱(XPS)测试分析了水玻璃选择性分离钛铁矿的作用机理.结果表明:水玻璃对油酸钠在钛铁矿表面吸附影响小,却能在较大程度上降低油酸钠在钛辉石表面的吸附量,这为两种矿物的分离提供依据.其主要原因在于水玻璃能够与钛辉石表面的Mg、Fe和Al原子发生化学键合,增加钛辉石的亲水性,从而减少捕收剂在其表面的吸附.     

铅锌分离过程中粒度对银导向回收影响的模拟计算

采用经典一阶浮选动力学模型对矿物浮选回收率及分离效率进行了拟合计算,研究矿石粒度对铅锌分离过程中铅、银和锌的浮选行为的影响。建立了BP人工神经网络模型,预测平均给矿粒度对矿物回收率及分离效率的影响。结果表明,中等粒级(-74~+20 μm)下铅和银的浮选回收率最高,而微细粒级锌夹带严重,3种矿物的浮选速率均随矿石粒度的减小而减小;-105~+20 μm粒级下矿物的分离效率最高,过粗或过细均不利于矿物的浮选分离。BP-ANN预测结果表明,该矿石的最佳平均给料粒度为26~94 μm;银具有良好的铅依存性,通过添加锌抑制剂ZCY,配合使用对银矿物有良好选择性的捕收剂DA-1,可以实现银在铅锌分离中的导向回收。     

温度对油酸钠在一水硬铝石表面的吸附量的影响

通过吸附量的测定、热力学分析及单矿物浮选试验,揭示温度对油酸钠在一水硬铝石表面的吸附量及其浮选的影响。结果表明:在15℃时,油酸钠在一水硬铝石表面的吸附等温线为L-S型吸附曲线;在32℃时,其为L型吸附曲线。初始浓度在2 mmol/L以下时,油酸钠在一水硬铝石表面为单分子层吸附,吸附热约为-89.31k J/mol,属化学吸附,32℃时的吸附量高于15℃时的,ΘΔ15℃GΘ2Δ3℃G,温度的降低导致油酸钠的吸附量减少,主要是油酸钠的溶解度降低所致;低温下,增加矿浆温度比增大捕收剂用量能更有效地提高油酸钠吸附量及浮选回收率。     

Tween80在一水硬铝石浮选中的作用

采用浮选试验、红外光谱和粒度分析研究Tween80对油酸钠浮选一水硬铝石的影响。结果表明:当Tween80与油酸钠以适宜的比例(质量比为1:9)混合时,有利于一水硬铝石的浮选;随着Tween80的增多,混合表面活性剂不利于一水硬铝石的浮选。加入Tween80强化了细粒级一水硬铝石的捕收,但没有明显改善油酸钠在低温下的捕收能力;油酸钠主要以阴离子形式吸附于一水硬铝石表面,且加入Tween80可能与油酸钠在一水硬铝石表面产生共吸附。     

阴-非离子复配表面活性剂对白钨矿的低温捕收性能及其应用

为了改善油酸钠在低温条件下的捕收性能,通过单矿物浮选试验研究油酸钠体系下不同结构的脂肪醇聚氧乙烯醚对白钨矿低温浮选行为的影响,并应用于白钨矿低温浮选实践中。结果表明:油酸钠在低温条件下对白钨矿的捕收能力很差,试验用各脂肪醇聚氧乙烯醚对油酸钠的捕收性能均有不同程度的改善,当p H=10、油酸钠用量为60 mg/L时,白钨矿在10℃时的浮选回收率仅仅为20%;而当油酸钠与聚氧乙烯醚按照质量比5:1混合使用时,相同油酸钠浓度下白钨矿的浮选回收率最高可达85%,可浮性大大提高。此外,聚氧乙烯醚对油酸钠低温捕收性能的增效程度与其结构密切相关,当疏水基的碳原子个数小于14,且亲水亲油平衡值(HLB)为13~16时,增效效果显著;当HLB值相近时,含支链的聚氧乙烯醚比直链聚氧乙烯醚增效效果好。实际矿石浮选试验表明:MOA-9可以有效提高白钨矿在低温下的可浮性,大大降低捕收剂用量。     

微细粒蛇纹石的可浮性及其机理

通过浮选实验、润湿接触角测定、Zeta电位测试和泡沫水回收率测定,考察pH值、样品粒度、矿浆浓度和起泡剂种类与用量等因素对金川硫化铜镍矿中的主要脉石矿如微细粒蛇纹石可浮性的影响,并对其机理进行分析.结果表明:蛇纹石的润湿接触角为37.6-,属于亲水性矿物,天然可浮性差;随着蛇纹颗粒粒度的减小以及矿浆浓度的增大,其浮选回收率升高;起泡剂对蛇纹石的表面电性和润湿性影响不大,而在微细粒蛇纹石的浮选中,不同起泡剂种类和用量下的泡沫水回收率与矿物浮选回收率具有良好的对应关系,可以推测泡沫夹带是蛇纹石浮选进入精矿的重要原因.     

组合捕收剂及海藻酸钠在白钨矿和方解石浮选分离中的作用及机理

通过浮选试验、吸附量测试和XPS分析,研究油酸钠和聚醚P123组合捕收剂以及抑制剂海藻酸钠在白钨矿与方解石浮选分离中的作用,考察钙离子对白钨矿与方解石浮选分离的影响,并分析海藻酸钠对方解石的抑制作用机理。结果表明:与常用捕收剂油酸钠相比,油酸钠和聚醚P123组合捕收剂提高白钨矿的浮选回收率,并降低方解石的浮选回收率,但仅用捕收剂在试验所研究的pH范围内无法实现白钨矿与方解石的浮选分离。抑制剂海藻酸钠在白钨矿及方解石表面均能被吸附,但在方解石表面的吸附量显著高于在白钨矿表面的吸附量,从而对方解石具有选择性抑制作用。钙离子的存在对方解石和白钨矿的浮选影响较小,对海藻酸钠的抑制行为也没有影响,使用海藻酸钠做抑制剂能够实现白钨矿与方解石的浮选分离。XPS分析表明海藻酸钠作用后方解石表面钙原子的特征吸收峰发生明显偏移,说明海藻酸钠主要是通过与方解石表面的钙离子发生化学反应而吸附在方解石表面。     

A STATISTICAL INVESTIGATION OF FACTORS INFLUENCING FLOTATION OF WOLFRAMITE

本文尝试用统计分析的方法,综合研究了影响黑钨矿浮选的六个主要工艺因素:(1)粒度;(2)浮选气泡产生方式;(3)矿浆pH值;(4)起泡剂用量;(5)矿物是否预先经酸处理;(6)矿浆温度.按正交方阵进行了实验,对所得实验指标进行了方差计算并分析,结果表明,在用油酸钠浮选纯黑钨矿的场合,起显著作用的独立因素是矿物粒度、矿浆pH以及矿浆温度。文中详细分析了各项因素的交互作用,并找出了最佳的综合工艺条件。     

黑钨矿浮选工艺因素的统计研究

本文尝试用统计分析的方法,综合研究了影响黑钨矿浮选的六个主要工艺因素:(1)粒度;(2)浮选气泡产生方式;(3)矿浆pH值;(4)起泡剂用量;(5)矿物是否预先经酸处理;(6)矿浆温度.按正交方阵进行了实验,对所得实验指标进行了方差计算并分析,结果表明,在用油酸钠浮选纯黑钨矿的场合,起显著作用的独立因素是矿物粒度、矿浆pH以及矿浆温度。文中详细分析了各项因素的交互作用,并找出了最佳的综合工艺条件。