草酸抑制Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)离子对蛇纹石的活化作用研究

以蛇纹石纯矿物为研究对象,通过纯矿物浮选、Zeta电位分析、捕收剂吸附量测定和溶液化学计算,进行了草酸抑制Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)离子对蛇纹石的浮选活化作用的试验研究。结果表明:当pH6时,Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)能够有效地活化丁基钾黄药对蛇纹石的浮选,而草酸能够有效抑制这一活化作用;Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)能够提高蛇纹石表面的Zeta电位,草酸的存在能够降低其表面Zeta电位;丁基钾黄药几乎不在纯净的蛇纹石表面吸附,Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)的存在能够大幅度提高丁基钾黄药在蛇纹石表面的吸附量,草酸则能有效地降低其吸附量。通过相关体系的溶液化学计算发现,在pH 9~10的范围内,Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)主要以Cu(OH)(s)和Ni(OH)(s)的形式存在,通过沉淀罩盖活化蛇纹石的浮选;草酸能够有效地络合稳定矿浆中的铜、镍羟基络合物,从而抑制其对蛇纹石的活化作用。     

EDTA二钠去除Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)离子对蛇纹石的浮选活化作用

以蛇纹石纯矿物为研究对象,进行了纯矿物浮选、捕收剂(丁基钾黄药)吸附量测定以及相关体系的溶液化学计算分析。结果表明:当pH6时,Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)能够有效的活化丁基钾黄药对蛇纹石的浮选捕收,EDTA二钠能够有效去除Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)的活化作用;丁基钾黄药几乎不在纯净的蛇纹石表面吸附,Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)的存在能够大幅度提高丁基钾黄药在蛇纹石表面的吸附量,EDTA二钠则能有效地降低其吸附量;在pH 9~10的范围内,Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)主要以Cu(OH)_2(s)和Ni(OH)_2(s)的形式存在,通过沉淀罩盖活化蛇纹石的浮选;EDTA二钠能够有效地络合稳定矿浆中的铜、镍羟基络合物,从而抑制丁基钾黄药对蛇纹石的浮选捕收。     

镍黄铁矿与长石的相互作用及其对它们浮选分离的影响

在用优先浮选分离南非Merensky矿石中的铂族金属和贱金属与硅酸盐脉石时，铂族金属和贱金属的损失较大。进入精矿中的主要硅酸盐脉石矿物是辉石和长石，另外一类脉石矿物是滑石和绿泥石。大量的这类矿物进入精矿中，使得精矿品位降低，因而增加了精矿运输和冶炼费用。长石是天然亲水矿物，它的浮选需要活化。本工作研究了捕收剂（异丁基钠黄药）的吸附、硫酸铜活化和离子在矿物表面上的分布对这种矿石浮选选择性的影响。研究了在合成镍黄铁矿、天然长石和1：1的矿物混合物表面上可能发生的化学反应。在所研究的pH范围内，Zeta电位测定和ToF-SIMS分析结果表明，在镍黄铁矿表面上有黄原酸离子和铜离子存在时，黄原酸离子不吸附在长石表面上。可用不同铜组分和黄原酸组分之间的反应，以及在不同pH范围内矿物的Zeta电位来解释这些试验结果。     

在镍黄铁矿-辉石浮选系统中利用胺络合剂控制辉石的意外活化

在Merensky杂岩矿石的选矿时，在用优先浮选流程从硅酸盐脉石中分离铂族金属和贱金属过程中，贱金属产生了损失。本文研究了pH9时，在镍黄铁矿-辉石浮选系统中利用胺络合剂控制辉石的意外活化问题。Zeta电位、二次离子飞行时间质谱法(Tof-SIMS)和X射线光电子能谱法(XPS)的分析数据表明，在有硫酸铜存在时，辉石变得易于被铜离子活化。在被铜离子活化后的矿浆中加入黄药离子后，辉石就会被浮选。此外，浮选结果和表面分析数据表明，辉石也会被Ni(Ⅱ)离子意外活化。导致辉石的浮选回收率提高，而矿物分离选择性降低。在有乙二胺(EDA)存在时，辉石和镍黄铁矿表面的Cu(Ⅱ)离子和Ni(Ⅱ)离子的浓度显著减少，对辉石的影响更显著。从矿物表面脱除活化离子的机理包括形成稳定的可溶性金属-EDA螯合物，并由于溶解而进入溶液中。     

硫酸铵在氧化铜矿相转移活化浮选中的作用

硫酸铵不仅对氧化铜矿的硫化－黄药浮选具有硫化促进作用，而且在氧化铜矿的直接浮选中具有活化作用。这种活化作用经历了从固相到液相再到固相的相转移活化过程。在“相转移活化”中，硫磺铵的主要作用表现为下列三个方面：（1）增溶作用，即硫酸铵能选择性地溶解孔雀石表面反应活性大的离子，溶解后的矿物表面易于吸附黄药；（2）传递作用，即所溶解的铜离子与硫酸铵结合成铜氨络离子，加入黄药后．铜氨络离子离解，将铜离子传递给黄原酸阴离子；（3）对黄药具有增强吸附作用，即硫酸铵的存在能增加黄药在矿物表面的吸附量，加快吸附过程，同时还阻止了黄原酸铜向溶液解吸．这三种作用构成了硫酸铵对孔雀石“相转移活化”的实质。     

硫化钠在铜铅分离中的应用

研究了硫化钠对经黄药浮选的铜铅混合精矿的脱药效果,以及脱药后的混合精矿对新型组合抑制剂DW的敏感性;肯定了硫化钠的脱药效果和DW对脱药后的铜铅混合精矿的抑制性差异;应用紫外吸光光度法和溶液化学的方法研究了硫化钠脱药机理。研究结果表明：在试验条件下,硫化钠水解产生HS-与吸附在矿物表面的黄原酸根离子发生竞争吸附,使吸附在矿物表面的黄原酸根离子解吸,是硫化钠对经黄药浮选的铜铅混合精矿具有明显脱药效果的根本原因。     

乙基黄药吸附时闪锌矿杂质的作用及其浮选

乙基黄药对两个闪锌矿试样的吸附作用,用x-射线光电子光谱测定法和用红外线“原位置”内反射光谱测定法进行了研究。其中一个试样是用酸性(pH4.8—5.7)和弱硪性溶液(pH7.6～8.2)进行的,显示出良好的浮游性。并且发现闪锌矿由于该矿物中含有铅离子,所以它是自活化的(在表面层铅浓度增加到十二倍),在表面层可观察到乙基黄原酸铅单分子层。尽管吸附的黄药量较大,但是中性溶液中所观察到的浮游性在下降,这是由于闪锌矿表面上聚集了沉淀乙基黄原酸铅所引起的。在pH约9以上时,无论黄药吸附,还是闪锌矿浮选都没有观察到。在pH 9时乙基黄药吸附是可能的,因而可进行浮选,如果闪锌矿试样用酸性溶液(甚至没有黄药)处理几分钟就自活化了。第二个闪锌矿试样比第一个试样铅的含量低得多,在pH值范围从4到10内进行研究的。它只吸附着很少的乙基黄药(约15％的统计单分子层),这样就不具备浮选所需的足够的疏水性能。     

用放射性铜和黄药研究闪锌矿上的吸附

本文应用放射性~(35)S和~(64)Cu分别对黄药和铜在闪锌矿上的吸附与时间的关系作了研究。试验中发现,在低pH值下(7～8.5)铜离子不影响黄药的吸附,黄药对铜的吸附也没有什么影响。在发生氢氧化铜沉淀的较高的pH值下(10～12),加入乙基黄酸钾(EtXK)可使溶液中铜的被提取量明显地增加。相反,当铜离子加入到未氧化的系统中时EtXK在高pH值下的被提取量却降低了。对于氧化了的闪锌矿表面,铜和黄药共吸附的影响是不明显的。研究结果表明,本来可以参与吸附的任何黄酸铜、氢氧化铜或含硫的络合物,在吸附前均已完全分解。吸附量取决于pH值以及铜和黄药的浓度,但是进行吸附的各种成份不呈化学当量关系。     

利用成像X射线光电子能谱法分析浮选过程中的矿物表面化学性质

国际镍公司比塞默冰铜熔炼厂(IBMPP)在浮选分离辉铜矿与黄镍铁矿过程中,在后面的几个粗选槽中辉铜矿的浮选选择性降低了.给料、精矿和尾矿样品的能谱分析结果表明,在通过一排粗选槽时Cu的回收率降低了,而Ni的回收率相应的有所提高.尾矿样品中大约含有7%Cu.这项研究工作的目的是考查由于表面化学反应,致使粗选流程浮选选择性的降低情况.提出以下几种机理:不合适的活化作用以及由于溶解作用和Cu与Ni离子的转移而产生的抑制作用;捕收剂缺少选择性,以及在吸附捕收剂以前可能需要先使辉铜矿表面发生反应.扫描电镜/能谱分析、X射线光电子能谱分析和X射线光电子能谱成像结果查明了粗选过程中下述一些表面化学反应机理的问题和控制因素:1)粗选回路给料中的辉铜矿似乎没被氧化,也就是说全都是Cu(Ⅰ)表面化合物,而黄镍铁矿看来已完全氧化成氢氧化物;2)粗选回路尾矿中的辉铜矿已发生较大程度氧化,并且明显地出现了成分和形态都与附着在它们表面上的Cu(OH)2相类似的沉淀物;3)DPG(二苯胍)的吸附主要出现在未氧化的辉铜矿表面的Cu(Ⅰ)质点上;4)在后面的几个粗选槽中,DPG捕收剂在辉铜矿表面上的吸附作用,似乎因细粒Cu(Ⅱ)氢氧化物沉淀物的生成和富集而受到抑制;5)某些离散粒状的附着在辉铜矿上的Cu(Ⅱ)氢氧化物结晶,是在循环水中生成的,而不是由于辉铜矿通过浮选回路时发生氧化而形成的,虽然这并不是在C和D浮选槽辉铜矿表面上Cu(Ⅱ)氢氧化物的唯一形式;6)黄镍铁矿的浮选看来是与附着或包裹未氧化的细粒辉铜矿有关,而不是与直接吸附DPG有关.细粒黄镍铁矿附着或包裹在精矿中的一些辉铜矿颗粒上,因而降低铜精矿铜品位(也就是说黄镍铁矿没有达到完全解离);7)尾矿中的黄镍铁矿颗粒上,附着了较高浓度的已发生较强氧化的细粒辉铜矿,因而降低了铜精矿的铜回收率.     

报刊文摘

用黄药浮选金属铜及黄铜矿的电化学研究乙基黄原酸钾是浮选硫化矿物最常用的捕收剂。关于在黄原酸盐存在下的硫化物表面的疏水性机理尚缺乏研究。本文就采用低振幅循环伏安测量法对在乙基黄原酸钾存在下的金属铜和黄铜矿的表面进行了研究。研究表明,铜-黄原酸盐基因的形成,不仅是由于铜与黄原酸盐离子间的直接反应的结果,而且是黄原酸盐离子与黄铜矿间的反应的结果。研究确定,引起铜及黄铜矿颗粒疏水的基团是铜-黄原酸盐基团,如CuEtX和Cu(Elx)_2以及双黄原酸盐。在微型电     

汉吉兹矿床的多金属矿石选矿工艺的制定

乌兹别克斯坦共和国汉吉兹铜铅锌多金属矿石由于矿物嵌布粒度细,含有次生硫化铜矿物,属于难选多金属矿石.提出了铜--铅混合浮选、铜铅混合精矿分离浮选和从铜铅混合浮选尾矿中浮选闪锌矿工艺流程.在铜--铅混合浮选回路中采用硫酸锌作为闪锌矿的抑抑剂,用丁基黄药和黑药混合浮选铜和铅矿物.在铜铅混合精矿分离中,用活性炭和硫化钠及洗矿后解离矿物表面上的药剂,用硫酸将矿浆调至酸性pH,再用亚硫酸钠作为方铅矿的抑制剂,用黄药浮选硫化铜矿物.用硫酸铜活化闪锌矿,用黄药和黑药捕收剂从混合浮选尾矿中获得锌精矿.该工艺流程获得质量合格的铜精矿、铅精矿和锌精矿,铜、铅和锌的回收率分别为69.2%～72.7%,74.7%～78.5%和80%.     

蛇纹岩(纤蛇纹石和蛇纹石)矿泥覆盖对镍黄铁矿浮选的影响

硫化镍矿石的选别,常常受脉石中所含蛇纹岩矿物的干扰。研究了蛇纹岩矿物如纤蛇纹石和蛇纹石矿泥的覆盖对未被氧化的镍黄铁矿浮选影响。此外,还曾使用在pH9时以戊基黄原酸钾为捕收剂的微型浮选试验、电泳和电子显微镜扫描。发现矿泥覆盖层的形成与矿泥和硫化矿表面电荷有直接关系。添加改变矿泥表面电荷的化学药剂,如羧基甲基纤维素、糊精、焦磷酸盐和水玻璃,可有效地减少矿泥对镍黄铁矿浮选的有害影响。     

氢氧化镁对Ni(Ⅱ)吸附机理和动力学

本文研究了氢氧化镁对Ni(Ⅱ)的吸附热力学和动力学特性.结果表明:氢氧化镁对镍离子具有较强的吸附能力,Ni(Ⅱ)初始浓度在100～800mg/L范围内,吸附等温线符合Langmuir模式,饱和吸附量为294.1mg/g;双常数速率方程和抛物线模型较好地表征了氩氧化镁吸附Ni(Ⅱ)的动力学特性.动态吸附实验表明.对于100mg/L和200mg/L含镍废水,吸附量分别为118.9mg/g、130.6mg/g.吸附刺用浓氨水进行解吸.解吸率迭90%6以上.     

双黄药在黄铁矿浮选中的作用:可溶性、吸附研究、Eh和FTIR测定

用溶解度测定、吸附试验、Eh测定和红外光谱分光光度法研究了黄药在黄铁矿表面上的吸附机理。用乙基黄药或戊基黄药作捕收剂 ,黄铁矿可在pH 3～ 6范围浮选 ,但是 ,在pH 4时其浮选回收率最大。在有或没有黄药存在时 ,研究了黄铁矿的溶解度与 pH和搅拌时间的关系。试验结果表明 ,在pH 3时 ,黄药的存在使黄铁矿的溶解度从 6 0·10 - 6提高到12 0·10 - 6(即从 10 - 3 mol/L提高到 2·10 - 3 mol/L)。黄原酸铁、双黄药和与黄药搅拌的黄铁矿的富里叶变换红外光谱(FTIR)结果表明 ,在黄铁矿表面上只测定出双黄药。吸附试验结果表明 ,在酸性介质中 ,黄铁矿表面上的双黄药吸附量最高 ,在中性溶液中黄铁矿对黄药的吸附量比碱性溶液中的高。电化学数据证明 ,黄药存在时 ,溶液中铁浓度提高 1倍是由于三价铁离子还原为二价铁离子以及黄药氧化成双黄药所致。黄铁矿表面上双黄药和羟基黄原酸盐络合物的形成是黄铁矿浮选的主要原因。     

新疆某难选硫化铜镍矿浮选工艺

根据新疆某硫化铜镍矿矿石的工艺矿物学特性,采用一次粗选、一次精选、两次扫选、中矿顺序返回的铜镍混合浮选流程,用碳酸钠作p H调整剂,六偏磷酸钠作分散剂,羧甲基纤维素作抑制剂,混合黄药作捕收剂,得到混合精矿含镍10.89%、含铜4.27%,镍回收率81.61%、铜回收率85.03%,氧化镁含量低于6.8%。六偏磷酸钠能分散蛇纹石与硫化矿物,降低蛇纹石对硫化矿物浮选的影响,而羧甲基纤维素能抑制含镁硅酸盐矿物的上浮,实现硫化矿物与含镁硅酸盐脉石的浮选分离。     

无需预先用金属离子活化的闪锌矿浮选

在使用戊基黄药、无须预先用铜离子活化矿物表面的条件下,试验研究了矿浆pH值(3～10)与clo~-和MnO_4~-浓度对闪锌矿浮选的影响。结果表明,通过预先用Clo~-或MnO_4~-来氧化矿物表面的办法代替预先用铜离子活化矿物表面,闪锌矿能在pH<4.0的条件下浮游。闪锌矿氧化反应速度是快的,     

用离子浮选法从酸性铀萃余液中分离和回收镍、锌

用乙基黄原酸钾(或钠)(即乙基黄药)为捕收剂的离子浮选法,可从溶剂萃取铀后的酸性含镍锌的萃余液中高效、优先浮选分离镍。加药量为理论量的1.05～1.20倍,在浮选槽中进行离子浮选,溶液pH在4.0～5.2时,镍以疏水性的黄原酸镍形式从溶液中浮选出来。镍的提取率大于99.6％,镍锌分离因数高达4.3×10~4。采用聚(4-乙烯苄基)三甲基氯化铵(加入量为11.4克/米~3溶液)和淀粉(加入量5.0克/米~3溶液)作絮凝剂,使黄原酸镍完全沉淀的时间缩短了几十倍。用氢氧化钠溶液处理黄原酸镍,可转化成氢氧化镍,经过滤、洗涤、干燥,所得最终产品含镍40％;转化后的母液含有乙基黄药,可返回使用,总返回率约为80％。利用含碳酸盐的碱性废液中和浮选镍以后的溶液,以沉淀锌,最终得到含锌50％以上的碱式碳酸锌产物。 用黄药作捕收剂的离子浮选法的这些成果,在一定程度上也适用于一些重金属和贵金属的分离和回收上,也可用于低含量重金属的废水处理方面。     

铁闪锌矿与磁黄铁矿浮选分离新方法研究

在中性介质中，使用组合抑制剂一氯化钙与腐殖酸钠，成功地分选经大量铜离子活化并被丁基黄药捕收后的铁闪锌矿与磁黄铁矿混合矿物。人工混合矿物浮选分离表明，在介质ｐＨ６．３～８．２之间进行一次浮选，均取得了满意的结果，其中当介质ｐＨ为７．２时，获得的锌精矿含锌为４３．９％，锌回收率９５．１４％。分选机理表明，组合抑制剂不能解吸矿物表面吸附的疏水物质──黄原酸亚铜，钙离子能选择吸附在磁黄铁矿表面上，继与腐殖酸钠络合生成凝絮状腐殖酸钙胶团，其强烈的亲水性使磁黄铁矿受到抑制，而铁闪锌矿几乎不吸附钙离子和腐殖酸钙，故仍保持良好的可浮性。     

异丙基黄原酸离子在砷黄铁矿上的吸附及其对浮选的影响

通过在pH6进行的动电、伏安和静电位测量，研究了异丙基黄原酸离子[(CH3)2CH-OC2^-]在砷黄铁矿(FeAsS)上的吸附，还在同一pH下测定了在异丙基黄原酸盐离子的溶液中异丙基双黄药[(CH3)2CH-OCS2-S2CO-CH((2H3)2]液滴的动电行为。吸附首先是异丙基双黄药通过黄原酸离子的阳极氧化反应吸附，此时对砷黄铁矿的Zeta电位没有影响。然后通过异丙基黄原酸离子与被吸附的双黄药疏水缔合吸附在砷黄铁矿／水溶液界面上，使砷黄铁矿的Zeta电位向负值方向增加。在双黄药-砷黄铁矿／水溶液界面上的负电荷限制这两个吸附阶段。微浮选研究表明，双黄药使砷黄铁矿的浮选较好。这种浮选不受双黄药-砷黄铁矿／水溶液界面上异丙基黄原酸盐离子的极性基团(OCS2^-)影响。     

黄药浮选自然铜和黄铜矿的电化学控制

用小波幅周期伏安测量法,分析浸入pH值为9.2的无黄药和含黄药硼酸盐溶液中的铜的氧化表面研究电化学位对铜和黄铜矿颗粒可浮性的影响。研究表明,黄原酸铜类物质的生成,不仅与铜和黄药离子之间的直接反应有关,而且也与黄药离子和与黄铜矿之间的直接反应有关。由资料得知,导致铜和黄铜矿颗粒疏水的物质是黄原酸铜类物质和双黄药。在微量浮选-电化学槽和丹佛型电化学槽中进行的浮选试验证明,当铜和黄铜矿表面上存在这两种物质时,可获得最大的可浮性。为了分析产生疏水性物质的稳定性,进行了电位降的测量。