氨基三亚甲基膦酸抑制剂在菱镁矿和白云石浮选分离中的作用机理

如何利用高效分离抑制剂实现白云石与菱镁矿的有效分离是含钙型菱镁矿矿石加工利用的研究重点。本文在油酸钠(NaOL)体系下,以氨基三亚甲基膦酸(ATMP)为抑制剂,通过单矿物浮选和人工混合矿浮选试验,考察其对菱镁矿和白云石浮选行为的影响。在此基础上,利用Zeta电位、接触角、红外光谱和X射线光电子能谱等手段揭示了ATMP在两种矿物表面的作用机制。结果表明,针对菱镁矿与白云石质量比4 : 1的人工混合矿,在pH=10、NaOL用量为60 mg/L、ATMP用量为20 mg/L时,可获得MgO品位43.98%、CaO品位3.30%、MgO回收率91.18%的菱镁矿精矿,分选效率达91.18%。ATMP可强烈抑制白云石,而对菱镁矿的浮选几乎没有影响。ATMP通过与白云石表面的Ca位点强烈作用,占据白云石表面活性位点,并通过静电排斥作用阻碍NaOL在白云石表面吸附,进而扩大了菱镁矿和白云石表面疏水性能的差异,实现了对白云石的选择性抑制。      

聚天冬氨酸对菱镁矿与白云石可浮性的影响

以油酸钠为捕收剂,在碱性条件下考察调整剂聚天冬氨酸(PASP)对菱镁矿与白云石可浮性的影响;通过接触角测量、红外光谱、XPS分析以及吸附量测试分析了聚天冬氨酸在两种矿物表面的作用机理。单矿物可浮性试验表明,油酸钠用量为160 mg/L、pH=11的条件下,PASP用量3 mg/L可以使菱镁矿与白云石之间获得80.78百分点的显著单矿物浮选差;在人工混合矿浮选试验中,发现PASP可以选择性抑制白云石实现菱镁矿与白云石的分离。接触角测量结果表明,PASP显著降低了白云石的接触角,增强了白云石的亲水性。红外光谱分析发现,PASP在白云石表面发生化学吸附,阻碍了油酸钠对白云石的捕收,但由于PASP在菱镁矿表面的吸附很弱,对菱镁矿的可浮性基本没有影响。XPS分析表明,PASP更容易吸附在白云石表面的Ca位点。吸附量测试结果显示,PASP能显著降低油酸钠在白云石表面的吸附量,而对油酸钠在菱镁矿表面的吸附影响较小。因此,聚天冬氨酸是一种对白云石选择性作用较强的调整剂,可以实现菱镁矿与白云石的浮选分离。     

油酸钠体系中菱镁矿-白云石浮选试验研究

试验取用纯度均高于95%的菱镁矿和白云石进行破碎、筛分和磨矿流程,使-0.074 mm矿物粒度含量为80%左右。在油酸钠浮选体系中,经单矿物和混合矿物浮选试验,结果表明:菱镁矿和白云石可浮性极为相似,单矿物浮选,油酸钠用量为170 mg/L时,菱镁矿精矿产率最高为90%,白云石精矿产率最高为88%。加入Na OH调节pH值为碱性,进行混合矿物分离浮选试验,效果明显。菱镁矿和白云石的浮选分离临界pH值为11.0,此时菱镁矿精矿产率最高为82%,白云石精矿产率最低为48%。     

羧甲基纤维素对磷灰石与白云石浮选分离的影响及机理研究

以磷灰石和白云石为研究对象,采用纯矿物浮选实验、红外光谱分析、Zeta电位分析等方法,探讨油酸钠体系中羧甲基纤维素(CMC)对两种矿物浮选分离的影响及作用机理。实验结果表明：油酸钠为捕收剂用量100 mg/L,在无抑制剂CMC时,白云石和磷灰石的回收率均在90%以上;而CMC质量浓度5 mg/L时,白云石与磷灰石的回收率分别为4.72%、95.52%,实现了白云石与磷灰石的高效分离。机理分析表明：油酸钠在磷灰石和白云石表面主要以物理吸附为主,而CMC可能与白云石表面的Mg²⁺“桥接”,阻碍了油酸钠在白云石表面的吸附,且其阻碍油酸钠在磷灰石表面吸附的能力很小,因此CMC对白云石具有较强的选择性抑制作用;在油酸钠体系中,随着CMC质量浓度的增大,磷灰石表面电位发生轻微负偏移,而白云石表面电位出现大幅负移,说明CMC能阻止油酸钠在白云石表面的吸附,却不影响油酸钠在磷灰石表面的吸附,因此能达到选择性抑制白云石浮选的效果。     

菱镁矿及其主要伴生矿物白云石的浮选动力学研究

为了研究不同浓度的调整剂（碳酸钠、氯化钙和氯化镁）对菱镁矿和白云石单矿物浮选回收率及浮选速率的影响,在矿浆pH值为12、油酸钠浓度为0.25 mmol/L的浮选体系下,针对-74+38 μm粒级的菱镁矿和白云石,进行了分批刮泡浮选试验,并总结出二者最佳浮选分离流程。结果表明,氯化镁（2.0 mmol/L）为调整剂时菱镁矿与白云石的浮游特性差异较显著,通过两次粗选,粗选1时间为1.0 min,粗选2时间为4.0 min的浮选流程实现二者浮选分离。对氯化镁（2.0 mmol/L）为调整剂时单矿物浮选过程模拟分析可知,分速浮选模型可较好地模拟菱镁矿和白云石的浮选过程。      

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。      

烷基硫酸盐捕收剂对菱镁矿和白云石的浮选性能研究

白云石是低品质菱镁矿中主要的含钙杂质，但是白云石与菱镁矿的晶体结构相似、组成相近，导致钙镁矿物浮选分离困难。开发新型高效脱钙捕收剂是提高白云石与菱镁矿分离效率的主要手段。基于此，探索性地将十二烷基硫酸钠(SDS)作为白云石的捕收剂进行钙镁分离，考察了矿浆pH值、SDS浓度以及可溶性离子Ca²⁺、Mg²⁺和Fe³⁺对菱镁矿与白云石浮选性能的影响，结果表明：在SDS浓度为20×10^-5mol/L、矿浆pH值为10时，白云石与菱镁矿有较好的浮选分离效果。Ca²⁺和Mg²⁺对菱镁矿与白云石均有抑制作用，对两种矿的浮选性差异影响较小。Fe³⁺对白云石的抑制作用较小，对菱镁矿的抑制作用较大，有利于两种矿的浮选分离。FTIR与Zeta电位结果表明，SDS在白云石表面的吸附量远远大于在菱镁矿表面的吸附量，且Fe³⁺可以促进SDS在白云石表面的吸附，抑制SDS在菱镁矿表面的吸附，从而增大白云石与菱镁矿间的可浮性差异。     

六偏磷酸钠在菱镁矿-白云石体系中的抑制效果及机理研究

为查明六偏磷酸钠在菱镁矿-白云石体系中的抑制效果及作用机理,通过浮选试验研究表明：在菱镁矿-白云石体系中,适量的六偏磷酸钠可有效地抑制白云石的上浮;机理分析检测表明：六偏磷酸钠因大量吸附在白云石表面,使得油酸钠失去与白云石的作用活性点,导致在浮选过程白云石矿浆中的Ca²⁺、Mg²⁺溶解量几乎不变,从而达到矿物分选的目的;同时,试验研究还表明：菱镁矿-白云石体系在NaOH调浆下取得的分选效果要好于Na₂CO₃调浆下取得的效果。     

Ca2+对菱镁矿浮选行为的影响

为了尽可能消除难免离子Ca²⁺对菱镁矿浮选的影响，通过纯矿物浮选实验、Ca²⁺浮选溶液化学计算和红外光谱分析等方法，考察了油酸钠浮选体系下Ca²⁺对菱镁矿浮选行为的影响并分析其机理。研究表明：①在油酸钠浮选体系下，在矿浆7≤pH≤12情况下，Ca²⁺对菱镁矿浮选具有较强的抑制作用，且Ca²⁺浓度升高对菱镁矿浮选的抑制作用增强。②矿浆中的Ca²⁺是抑制菱镁矿浮选的主要组分。③在pH=10的碱性条件下，菱镁矿表面存在亲水的-OH吸收峰，证实Ca²⁺与菱镁矿发生了吸附作用。     

Ca2+对菱镁矿浮选行为的影响

为了尽可能消除难免离子Ca²⁺对菱镁矿浮选的影响，通过纯矿物浮选实验、Ca²⁺浮选溶液化学计算和红外光谱分析等方法，考察了油酸钠浮选体系下Ca²⁺对菱镁矿浮选行为的影响并分析其机理。研究表明：①在油酸钠浮选体系下，在矿浆7≤pH≤12情况下，Ca²⁺对菱镁矿浮选具有较强的抑制作用，且Ca²⁺浓度升高对菱镁矿浮选的抑制作用增强。②矿浆中的Ca²⁺是抑制菱镁矿浮选的主要组分。③在pH=10的碱性条件下，菱镁矿表面存在亲水的-OH吸收峰，证实Ca²⁺与菱镁矿发生了吸附作用。     

油酸钠或十二胺体系中菱镁矿及其伴生矿物的浮选特性

为了给低品级菱镁矿矿石的选矿提纯提供参考,通过单矿物浮选试验考察了捕收剂油酸钠和十二胺用量、矿浆pH以及调整剂六偏磷酸钠和水玻璃对菱镁矿及其伴生矿物白云石、蛇纹石、滑石、石英可浮性的影响。根据试验结果,指出可以采取先在自然pH条件下通过十二胺反浮选除去石英、滑石和部分白云石,再在pH=11并添加适量六偏磷酸钠条件下通过油酸钠正浮选将菱镁矿与蛇纹石和剩余白云石分离的方法来有效降低菱镁矿矿石中杂质伴生矿物的含量。     

抑制剂马来酸-丙烯酸共聚物在浮选分离重晶石与萤石中的作用及机理

研究了油酸钠体系下抑制剂马来酸-丙烯酸共聚物(PMAA)在浮选分离重晶石与萤石中的作用与机理。单矿物浮选试验结果表明，油酸钠对重晶石与萤石均具有很好的捕收性能，PMAA对萤石具有显著的选择性抑制作用；人工混合矿浮选结果证实了油酸钠体系下PMAA能实现重晶石与萤石的分离。Zeta电位测试结果表明，PMAA能阻碍油酸钠在萤石表面吸附，但不能阻碍油酸钠在重晶石表面吸附；XPS分析结果表明，PMAA在重晶石表面没有发生有效吸附，但PMAA能通过其分子中的羧基与萤石表面钙离子作用，在萤石表面发生化学吸附，从而实现油酸钠浮选重晶石过程中对萤石的选择性抑制。     

十二胺体系中金属离子对菱镁矿和白云石浮选行为的影响

随着菱镁矿资源的不断开发利用,高品质菱镁矿资源日益匮乏,低品质菱镁矿的高效开发利用越来越受到人们重视。菱镁矿中的主要脉石矿物为石英和白云石。现阶段,典型的菱镁矿除杂工艺脱硅效果良好,但钙质矿石的脱出仍是难题。鉴于此,为进一步分析反浮选脱硅过程中钙质脉石的脱除效果,探讨了在十二胺体系中,常见金属离子Ca2+、Mg2+、Fe3+对菱镁矿和白云石浮选的影响。单矿物浮选结果表明,十二胺对菱镁矿和白云石具有较好选择性,在矿浆pH值为8.5、十二胺用量为200 g/t时,白云石回收率78.33%、菱镁矿回收率24.68%;Ca2+和Mg2+对菱镁矿和白云石的浮选具有抑制性能,不利于菱镁矿和白云石的浮选分离;而Fe3+对菱镁矿和白云石的浮选具有活化性能,在用量小于200 g/t时,白云石活化效果明显,而菱镁矿回收率基本保持稳定。在Fe3+的用量为60 g/t时,十二胺对菱镁矿和白云石组成的人工混合矿分选性能得到提升,此时精矿中MgO品位可达38.83%,MgO回收率为58.13%,较不添加Fe3+相比,在精矿中MgO品位保持稳定的情况下,使精矿中菱镁矿回收率提高13个百分点。      

使用调整剂的碳酸镁阴离子浮选

采用油酸钠作捕收剂,做了选择分离菱镁矿和白云石的浮选试验研究。这些工业矿物的浮选性能相似,因而还使用了调整剂(硅酸钠、氟硅酸钠和钙试剂)。由于矿物的溶解性、捕收剂浓度的影响、溶液的pH和硬水等因素,在碱性pH下,用人工混合的菱镁矿—白云石矿样进行了传统的浮选试验。     

微细粒石英对萤石浮选特性的影响研究

通过萤石和石英的纯矿物浮选试验、二者质量比为1∶1的人工混合矿浮选试验、表面电位分析和药剂吸附量测定,系统地研究了油酸钠浮选体系中微细粒石英对萤石浮选效果的影响。结果表明,在pH=6时,石英颗粒表面荷负电,萤石颗粒表面荷正电,二者易发生异相凝聚,降低油酸钠在萤石颗粒表面的吸附,造成浮选指标下降;氟硅酸钠能够有效抑制石英;六偏磷酸钠通过调节矿物表面电位,可改善萤石-石英体系分散程度,提高浮选指标。萤石与石英的人工混合矿矿浆在六偏磷酸钠、氟硅酸钠和油酸钠浓度分别为3×10~(-5)、2×10~(-5)和6×10~(-5)mol/L时,浮选精矿萤石品位达97.10%、回收率为60.80%。     

低温组合药剂对菱镁矿与白云石浮选分离影响

在T=10℃条件下,以瓜尔胶为调整剂,NaOL和Tween-80为组合捕收剂,在矿浆pH值为8～12的碱性条件下对菱镁矿和白云石分别进行了浮选试验,考察了组合捕收剂配比、组合捕收剂用量、矿浆pH值、瓜尔胶用量对菱镁矿和白云石浮选回收率的影响。浮选试验发现,与NaOL体系中加入20 mg/L瓜尔胶相比,组合捕收剂体系(Tween-80用量为NaOL用量的2.5%)和20 mg/L瓜尔胶的药剂制度效果更好,使用后菱镁矿回收率从55.5%提高到了87%,白云石回收率从29%升高到30.5%,使矿石回收率上升,二者之间的浮游差变大。在该条件下进行了菱镁矿与白云石比例为9∶1的人工混合矿浮选试验,发现瓜尔胶可以选择性抑制白云石,实现菱镁矿与脉石矿物白云石的有效分离。接触角测试结果表明,在组合捕收剂体系下,瓜尔胶可以降低白云石表面的疏水性。结合动电位、红外光谱和XPS分析,在T=10℃的条件下加入Tween-80后,动电位降低,红外光谱无新吸收峰,菱镁矿和白云石元素结合能均未发生明显变化,且矿物表面C元素含量增加,得出Tween-80通过促进NaOL溶解和分散,加强了NaOL的吸附从而提高回收率;...     

菱镁矿浮选特性研究

通过对菱镁矿单矿物动电位的测试以及单矿物的浮选试验,研究了在油酸钠或十二胺体系下六偏磷酸钠、水玻璃以及多种金属离子对菱镁矿单矿物可浮性的影响.结果表明,在油酸钠或十二胺体系中,六偏磷酸钠、水玻璃对菱镁矿具有一定抑制作用,在弱碱性条件下水玻璃抑制作用强,随着pH值升高,抑制作用减弱;金属阳离子使菱镁矿等电点向碱性方向移动,三价离子大幅度提高ξ-电位,在油酸钠或十二胺体系中,金属离子的添加在一定程度上均降低菱镁矿的回收率.     

调整剂对隐晶质菱镁矿与白云石分离的影响

采用油酸钠作捕收剂进行了选择分离隐晶质菱镁矿和白云石的浮选试验研究 ,考察了水玻璃、六偏磷酸钠、氟硅酸钠等调整剂对钙镁分离的影响 ,并用人工混合的菱镁矿—白云石矿样进行了浮选试验。     

六偏磷酸钠对菱镁矿与白云石浮选分离动力学的影响

以油酸钠为捕收剂,研究了六偏磷酸钠对菱镁矿和白云石浮选行为和浮选动力学特性的影响。结果表明：不添加六偏磷酸钠时两种矿物可浮性相近,分离困难;在矿浆pH值为9-11.5的区间里,添加适量的六偏磷酸钠,菱镁矿仍保持较好的可浮性和较高的浮游速度,而白云石的可浮性和浮游速度大幅降低,从而有利于两种矿物浮选分离。菱镁矿和白云石的浮选分别符合经典一级动力学模型和二级矩形分布模型。     

L-半胱氨酸对霓石/镜铁矿浮选抑制性能的影响

以小分子有机酸L-半胱氨酸为含铁硅酸盐霓石的抑制剂,在油酸钠捕收剂体系中研究了镜铁矿和霓石单矿物的浮选行为,并通过Zeta电位检测研究了L-半胱氨酸和油酸钠的作用机理。结果表明:油酸钠对镜铁矿和霓石均有较强的捕收作用,在pH=8、NaOL浓度为60 mg/L时,镜铁矿和霓石回收率分别为89.70%和85.32%;当pH=9、NaOL浓度60 mg/L、L-CYS浓度32 mg/L时,霓石回收率仅为24.83%,而镜铁矿回收率维持在85%左右,可以实现镜铁矿和霓石的浮选分离;L-半胱氨酸和油酸钠在霓石表面发生竞争吸附,L-半胱氨酸吸附在霓石表面阻碍了油酸钠的吸附,对霓石具有选择性抑制作用;L-半胱氨酸在镜铁矿表面没有发生吸附。