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。     

不同硫组分在菱锌矿表面吸附的计算研究

采用量子化学计算的第一性原理模拟了不同硫组分在菱锌矿(001)解离面上的吸附,研究了硫组分在菱锌矿表面的吸附机理。吸附能计算结果显示:相比HS-,S2-在菱锌矿(001)解离面的吸附更加稳定,吸附能的绝对值更大,同时发现硫组分主要吸附在Zn位上;吸附前后的态密度对比分析表明,硫组分在菱锌矿表面的吸附形成了新的Zn—S化学键;布居分析发现:硫组分吸附在菱锌矿表面新形成Zn—S键的过程中,Zn、S之间发生了明显的电荷转移。研究结果阐释了菱锌矿的硫化机理,为菱锌矿硫化浮选研究提供了理论依据。     

锡石表面电子结构及铅活化机理第一性原理研究

用密度泛函理论对锡石表面晶体结构及铅离子活化对苯甲羟肟酸和水杨羟肟酸在锡石表面的吸附过程的影响进行了研究。利用态密度及前线轨道理论分析了铅吸附后锡石（100）表面电子结构的变化。结果表明：铅离子吸附在锡石（100）后会降低表面氧原子的反应活性,增加表面的反应位点。根据前线轨道理论,从能量角度比较了苯甲羟肟酸和水杨羟肟酸与锡石（100）表面的相互作用能,揭示了羟肟酸浮选锡石的本质。     

锡石表面铜、铅活化及黄药吸附作用的研究：DFT计算

浮选是微细粒锡石选矿中最重要的方法,其中脱硫是选锡之前的关键作业。对于脱硫过程中所引入的Cu²⁺和丁基黄药(BX),在脱硫阶段会造成锡石的损失,而在后续浮选中残余的丁基黄药会与Pb²⁺发生协同作用捕收少量锡石。本文采用密度泛函理论(DFT)研究了Pb²⁺和Cu²⁺在锡石的活化机理,以及丁基黄药在锡石表面的吸附。DFT计算结果表明,Cu²⁺、Pb²⁺均能活化锡石,且两种离子的活化机理存在显著性差异。而丁基黄药也对Cu²⁺、Pb²⁺活化后的锡石具有捕收作用,其Pb²⁺活化后的吸附能为-264.3kJ/mol,Cu²⁺活化后的吸附能为-125.5kJ/mol,Pb²⁺活化作用更强,该现象与工业现状一致。Mulliken布居显示,在Pb²⁺活化下,丁基黄药的两个S原子与Pb形成稳定螯合结构,在Cu²⁺活化下,丁基黄药的双键S2原子与Cu形成Cu-S键。     

车河选矿厂矿泥系统铅锑锌浮选分离试验研究

车河选矿厂矿泥系统除回收铅锑锌外,还回收锡石.为了避免铅锑锌回收过程中石灰对后续锡石回收的影响,在自然pH条件下,采用先选铅后锌硫混浮再分离的优先浮选流程,获得了含铅锑46.45%(Pb 24.38%、Sb 22.07%)、回收率为72.88%的铅锑精矿,含Zn 47.52%、回收率为83.47%的锌精矿.     

锡石表面电子结构及羟基化第一性原理计算

基于密度泛函理论,采用Materials Studio 7.0软件进行了锡石{100}、{110}、{101}解理面的电子结构及表面能的第一性原理计算,并以此为基础进一步研究了氢氧根离子在锡石{100}表面上吸附的羟基化影响。计算结果表明:与{101}面相比,{100}面和{110}面具有更低的表面能,是锡石最常见的解理面;氢氧根离子主要通过带负电的氧原子与表面上五配位的锡原子发生键合形成吸附,这种具有悬挂键的锡原子是锡石表面的活性位点。理论模拟计算能为新型锡石捕收剂的开发提供指导。     

苯甲羟肟酸铅金属有机配合物在氧化矿浮选中的作用机理及其应用

在氧化矿浮选中,硝酸铅是最常用的活化剂。经典的活化浮选理论认为,溶液中铅离子及羟基配合物吸附在矿物表面,为阴离子捕收剂（脂肪酸、螯合捕收剂等）在矿物表面吸附提供活性位点。然而,溶液化学计算表明,在矿浆体系中金属离子与捕收剂会反应生成金属有机配合物,经典理论并未考虑溶液体系中金属有机配合物在浮选过程中的作用。研究发现：相比于传统的顺序加药,硝酸铅和苯甲羟肟酸（BHA）的预先混合对白钨矿和锡石具有更强的捕收能力,表明金属有机配合物在浮选过程中发挥了至关重要的作用。基于对经典活化浮选理论新的认识,提出金属离子-有机配合物配位调控分子组装吸附理论,通过金属离子-有机配合物结构的定向调控,改善捕收剂的捕收能力和选择性。基于金属有机配合物捕收剂的钨锡混合浮选新工艺成功应用于湖南柿竹园多金属选厂,大幅提高了钨、锡综合回收率,在生产实践中证明了金属有机配合物捕收剂在捕收能力和选择性方面具有巨大的优势。     

铅、锌氧化矿浮选工艺研究述评

一、概况铅、锌氧化矿石的种类很多,通常回收的氧化铅矿物以白铅矿(PbCO_3)、铅矾(PbSO_4)等为主;回收的氧化锌矿物以菱锌矿(ZnCO_3)、异极矿(ZnSiO_2Zn(OH)_2)、水锌矿nCO_3Zn(OH)_2)等最为常见。对于上述氧化铅、锌矿的浮选,一般采用三种浮选方法,即:(1)脂肪酸及其皂类     

铜离子对锡石浮选的影响及其机理研究

为探索Cu²⁺对锡石的活化机理,在苯乙烯膦酸（SPA）浮选体系中进行锡石单矿物浮选试验。结果表明,在pH为2.0~7.4的范围内Cu²⁺对锡石具有活化作用,在pH=4,SPA用量250 mg/L,Cu²⁺用量为4×10^-3 mol/L条件下,锡石的浮选回收率较未添加Cu²⁺时提高了11个百分点。动电位检测和XPS分析结果显示：Cu²⁺可以通过吸附或者取代作用在锡石表面,增加锡石表面与SPA作用的反应位点,进而活化锡石,增加SPA在锡石表面的吸附量。试验结果可以为锡石资源的浮选回收工艺提供指导。     

青海某难选铜铅锌矿石选矿试验

针对青海某难选复杂铜铅锌多金属硫化矿工艺矿物学特性,提出了优先浮铜—铜尾矿浮选铅—铅尾矿活化浮选锌硫—锌硫分离的工艺流程,并进行了选矿试验。最终获得的铜精矿含Cu 22.50%、Pb 4.20%、Zn 6.49%,Cu回收率达到91.52%;铅精矿含Cu 3.20%、Pb 17.37%、Zn 11.20%,Pb回收率为13.96%;锌精矿含Cu 0.55%、Pb 2.01%、Zn 46.20%,Zn回收率为85.89%;硫精矿含S 35.54%。实现了该矿石资源的高效综合回收。     

菱锌矿加温硫化浮选药剂作用机理的研究

采用红外光谱法对菱锌矿与Na2S,CA及氧锌灵浮选药剂的作用机理进行了研究.研究结果表明Na2S活化菱锌矿的机理为S2-与菱锌矿矿粒中的CO2-3发生置换反应,生成了疏水的ZnS薄膜层,促进了捕收剂的吸附;CA通过N-与菱锌矿矿粒表面上的Zn2+螯合而形成疏水的配合物;氧锌灵与菱锌矿表面的Zn2+发生化学吸附生成疏水的脂肪酸锌Zn(OOCR)2.同时进行了加温对比试验,结果表明适当加温对菱锌矿的选别有利.     

菱锌矿加温硫化浮选药剂作用机理的研究

采用红外光谱法对菱锌矿与Na2S,CA及氧锌灵浮选药剂的作用机理进行了研究.研究结果表明:Na2S活化菱锌矿的机理为S2-与菱锌矿矿粒中的CO23-发生置换反应,生成了疏水的ZnS薄膜层,促进了捕收剂的吸附;CA通过N-与菱锌矿矿粒表面上的Zn2+螯合而形成疏水的配合物;氧锌灵与菱锌矿表面的Zn2+发生化学吸附生成疏水的脂肪酸锌Zn(OOCR)2.同时进行了加温对比试验,结果表明:适当加温对菱锌矿的选别有利.     

用油酸钠浮选钒铅锌矿

在哈里蒙德管中,用油酸钠进行了钒铅锌矿(铅-锌的钒酸盐)浮选的研究。油酸钠在钒铅锌矿上的吸附机理,与离子—分子络合物的存在以及晶格点理论(Sites theory)有关。在铅离子最初形成羟基络合物的pH范围内,铅有很强的活化作用;在大量添加     

烷基羟肟酸与一水硬铝石作用的密度泛函研究

基于密度泛函理论,研究了非极性碳链长度对烷基羟肟酸性质和一水硬铝石作用的影响。结果表明,相比于庚基、辛基和壬基羟肟酸,癸基羟肟酸阴离子最为活跃,反应活性最高,且两个O原子给电子能力突出。在(010)表面的形成过程中,一水硬铝石晶体结构中的Al—O和Al—OH键发生断裂,使表面上的Al和O原子成为易被捕收剂附着的位点。借助分子动力学模拟构建了几种羟肟酸在一水硬铝石(010)面的吸附模型,几种羟肟酸均能稳定吸附在一水硬铝石表面,由于羟肟酸极性基中两个O原子带大量负电荷,它们容易与表面Al离子形成环状螯合物,癸基羟肟酸表现出最强的捕收能力。理论计算结果与试验结论一致,密度泛函理论和分子动力学模拟能够辅助浮选药剂分子设计。     

稀土矿浮选中Ce3+对磷灰石的活化机理研究

通过纯矿物浮选、溶液化学计算、Zeta 电位测试、红外光谱分析测试,研究了稀土矿浮选时矿浆中Ce³⁺对磷灰石的活化机理。结果表明,Ce³⁺在碱性条件下对磷灰石具有活化作用,其活化机理为：Ce³⁺吸附提高了磷灰石表面的正电性,增强了磷灰石表面与阴离子羟肟酸捕收剂的静电吸附作用,且在磷灰石表面形成Ca-Ce(OH)₂/Ce(OH)⁺活性位点。红外光谱测试表明,无Ce³⁺活化时,辛基羟肟酸在磷灰石表面主要发生物理吸附,羟肟酸与Ca²⁺结合能小,在磷灰石表面的化学吸附作用弱; 被Ce³⁺活化后,辛基羟肟酸与磷灰石表面吸附的Ce³⁺反应生成稳定的络合物-C(==O)-Ce-O-N-,羟肟酸与Ce³⁺结合能大,化学吸附作用强,加强了羟肟酸在磷灰石表面的吸附作用,从而活化磷灰石。     

羟基自由基在菱镁矿界面的吸附特性模拟

为明确水中脉冲放电产生的羟基自由基(·OH)在菱镁矿解离面的吸附特性,本文采用Materials Studio软件对菱镁矿(211)解离面进行态密度分析,选择菱镁矿(211)解离面中Mg原子的顶位,建立·OH吸附模型。模拟结果表明,菱镁矿与·OH之间的吸附能为-4.381eV,·OH可吸附在菱镁矿(211)解离面上。     

BHA浮选硫酸铅试验

本文用BHA作捕收剂浮选硫酸铅、硫酸铅-石英(1:1)、硫酸铅-方解石(1:1)人工混合矿得到较好的结果,并用ζ-电位、红外光谱等证明BHA浮选硫酸铅是由于表面的铅离子与捕收剂生成化合物而吸附,苯基疏水而浮游。     

某锡石多金属硫化矿锌高效回收工艺研究

某复杂锡石多金属矿为锡石硫化物-夕卡岩型,含锌、锡矿物分别以铁闪锌矿、锡石为主,主要有价元素含量Zn 6.04％、Sn1.05％,Fe、S含量分别为29.33％、19.08％,主要脉石成分SiO2含量16.63％.为设计合理、高效回收锌工艺流程,对锌回收流程进行了对比实验研究.研究结果表明,采用脱硫—锌硫混合浮选流程,经一段脱硫、二粗一扫三精,获得了锌精矿Zn品位47.06％、Zn回收率90.76％的良好指标,为同类矿石的开发利用提供可利用途径.     

应用TI-59可编程序计算器解算多金属选矿理论回收率

<正> (一)概述大厂矿务局长坡矿选矿厂是处理锡石多金属硫化矿石的选矿厂。选矿厂采用重介质旋流器预选,其重产品经重选—浮选—重选、矿泥集中浮选锡石的工艺流程处理。目前产出重选锡精矿、浮选锡精矿、铅锑精矿、锌精矿、硫砷混合精矿以及重介质尾矿和总尾矿共七种产品。由于未做金属平衡工作,难以评价生产技术和管理水平的高低,生产仍然是处于盲目状态。要进     

金属离子对微细粒锡石浮选行为的影响

进行了一系列锡石单矿物试验来探究Fe₃ 、Cu₂ 、Pb₂ 、Mg₂ 四种金属离子对油酸钠体系中锡石浮选行为的影响,结果表明在pH=2~12范围内Fe₃ 、Cu₂ 、Mg₂ 对锡石具有抑制作用;在pH=2~7.5范围内Pb₂ 对锡石具有活化效果,在pH=7.5~12范围内Pb₂ 对锡石也具有抑制作用。接触角检测表明, Fe₃ 、Cu₂ 、Mg₂ 可以阻碍油酸阴离子在锡石表面的吸附,而Pb₂ 可以增大锡石表面的疏水性。对Fe₃ 的溶液化学分析显示,在pH=2~3和pH=3~12范围内抑制锡石的主要组分分别是Fe₃ 和Fe(OH)_3(s)。对Pb₂ 的溶液化学分析显示,在pH=2~7.5范围内Pb₂ 和PbOH 在锡石表面的吸附使锡石表面活性增加,从而对锡石实现活化。