硫化钠对黄铜矿无捕收剂浮选的影响

给出了碱性介质中硫化钠作还原电位调整剂时黄铜矿的无捕收剂浮选(称有硫化钠无捕收剂浮选)的行为。通过矿浆电位测试、伏安曲线、HS~-在黄铜矿表面吸附量测定和中性硫的溶剂提取一化学分析,较详细地研究了HS~-降低电位的作用和在黄铜矿表面的吸附行为。研究结果表明,经硫化钠调浆的黄铜矿矿浆的铂电位(即矿浆电位)迅速下降,在硫化钠自身调控的还原电位下,HS~-难以在黄铜矿表面发生电化学吸附;但在恒电位仪控制的高电位下,HS~-可以在黄铜矿表面发生电化学吸附。因此,HS~-存在并不能明显降低黄铜矿无捕收剂浮选的矿浆电位下限,黄铜矿有硫化钠无捕收剂浮选的矿浆电位下限与无硫化钠无捕收剂浮选(称自诱导浮选)的矿浆电位下限接近。     

无捕收剂浮选的电化学及量子化学研究

本文给出了有无硫化钠存在时。黄铜矿和黄铁矿的无捕收剂浮进行为。研究表明,黄铜矿自诱导浮选良好,有较宽的电位和pH范围;弱酸性和碱性介质中,黄铁矿自诱导浮选较差,没有电位范围。硫化钠的添加,明显促进了黄铁矿的无捕收剂浮选,黄铁矿有良好的硫化钠诱导浮选。对天然矿石验证试验表明,自诱导浮选技术能够有效分离黄铜矿和黄铁矿。通过HS~-离子吸附量的测定,矿物表面中性硫量提取分析、电化学测试和量子化学计算,较详细研究了黄铜矿和黄铁矿无捕收剂浮选的机理,矿物表面中性硫是主要疏水体。     

亚硫酸钠在乙硫氮-方铅矿浮选体系中的作用及机理研究

通过方铅矿单矿物浮选试验、吸附量测定、红外光谱检测和电化学计算等手段,研究了亚硫酸钠在乙硫氮-方铅矿浮选体系中的作用及机理。研究结果表明:乙硫氮-方铅矿浮选体系中,方铅矿浮选的较佳乙硫氮浓度为4×10~(-5) mol/L,方铅矿浮选的较佳pH范围为6 ～ 11;乙硫氮与方铅矿表面相互作用形成的疏水性产物主要为二乙基二硫代氨基甲酸铅(PbD2);中性及碱性条件下在乙硫氮-方铅矿浮选体系中添加亚硫酸钠后红外光谱特征吸收峰增强;乙硫氮-方铅矿浮选体系中的矿浆pH值随着亚硫酸钠的添加而升高,方铅矿的自身氧化反映随着矿浆pH值得升高而受到一定程度的抑制,从而使方铅矿可浮性变好。     

铜铅分离有机抑制剂FCLS的研究

研究了不同pH值和矿浆电位下有机抑制剂FCLS对黄铜矿和方铅矿的抑制作用。结果表明, 未添加FCLS时, 方铅矿和黄铜矿都具有良好的可浮性。FCLS存在时, 黄铜矿的浮选回收率略有降低, 方铅矿受到强烈的抑制。随着pH值增大, 矿浆电位逐渐降低, 矿浆电位对这两种矿物浮选回收率几乎没有影响。通过红外光谱研究了FCLS与矿物的作用机理, 结果表明, FCLS在方铅矿表面发生了强烈的吸附而在黄铜矿表面发生了微弱的吸附。     

磨矿对方铅矿矿浆电位及浮选行为的影响

针对方铅矿单矿物,在铁球和瓷球介质下,改变磨矿条件进行磨矿浮选试验,考察磨矿对方铅矿矿浆电位及浮选行为的影响。磨矿试验表明,不同的磨矿介质或不同的磨矿条件（如磨矿时间、磨矿浓度、pH、CaO用量）都会使方铅矿矿浆电位产生较大的差异。浮选试验表明,矿浆电位会直接影响方铅矿的浮选回收率,矿浆电位过高或过低都不利于浮选。当矿浆电位值保持在元素硫存在的电位区间内时,浮选回收率会出现最大值。      

铅锌分离中HEDP对活化闪锌矿的抑制性能及机理研究

矿浆中的Pb²⁺会对闪锌矿的浮选行为产生较大影响,因此探究闪锌矿抑制剂对活化闪锌矿抑制效果,对于铅锌高效分离具有重要意义。拟通过单矿物浮选和人工混合矿浮选试验探究在丁基钠黄药(SIBX)体系下,铅离子对新型闪锌矿抑制剂羟基乙叉二磷酸(HEDP)抑制性能的影响,并通过Zeta电位、XPS和SEM表征手段探究HEDP在铅活化闪锌矿表面的吸附行为。单矿物浮选试验结果表明,HEDP在pH为8～11时能有效抑制铅活化闪锌矿的上浮,而几乎不影响方铅矿的浮选。人工混合矿试验结果表明,在矿浆pH=9、HEDP浓度100 mg/L、SIBX浓度20 mg/L的条件下,方铅矿的回收率高达88.21%,而闪锌矿的回收率仅有9.47%。SEM、Zeta电位和XPS分析结果表明,HEDP会与闪锌矿表面的活化产物羟基铅作用,化学吸附在被铅离子活化的闪锌矿表面,进而阻止丁基钠黄药(SIBX)在闪锌矿表面的吸附。     

方铅矿无捕收剂浮选行为的研究

在氧化还原环境中研究了方铅矿的无捕收剂浮选行为,并考查了磨矿环境的影响。无氧体系的研究表明:表面纯净的方铅矿没有天然疏水性;方铅矿在还原环境及强氧化时不浮,只有在适当氧化时方铅矿才能无捕收剂浮出。浮出的起始电位和不浮的临界电位以及最大回收率均与pH有关。实验发现:在有或没有硫化钠(10~(-2)M)时湿式瓷球磨的方铅矿都只能在氧化环境下浮出,不过加入硫化钠磨矿的方铅矿要在较高的氧化电位下才能浮出。 用光电子能谱(XPS)对方铅矿无捕收剂浮选精矿表面进行了硫的价态分析。发现了元素硫(S~0)的存在,从而说明了方铅矿无捕收剂浮选的机理就是氧化生成了疏水性的元素硫。     

矿浆温度对方铅矿浮选效果的影响及机理研究

以丁基黄药（NaBX）为捕收剂,甲基异丁基甲醇（MIBC）为起泡剂,通过单矿物浮选试验,研究了矿浆温度变化对方铅矿浮选效果的影响,同时通过红外光谱（FTIR）、Zeta电位、捕收剂吸附量、X射线光电子能谱（XPS）、矿浆黏度等测试分析并结合浮选动力学研究,探究了矿浆温度变化对方铅矿浮选效果的影响机理。结果表明:矿浆温度变化会显著影响方铅矿浮选效果,低温（5℃）下的回收率较常温（20℃）下的降低约7个百分点;NaBX在方铅矿表面的吸附产物为丁基黄原酸铅,矿浆温度变化不改变其在方铅矿表面的化学吸附特性,但矿浆温度降低会减弱方铅矿表面的氧化程度,减少表面活性吸附点,使NaBX在方铅矿表面的吸附量减小从而降低浮选效果;低温下矿浆黏度增大,使气泡上升速度及气泡与矿粒碰撞速率降低,这在一定程度上会降低浮选效果;浮选动力学表明:低温（5℃）下的最大回收率和浮选速率常数小于常温（20℃）下的。      

白铅矿硫化浮选体系的电化学性质研究

针对白铅矿的硫化浮选体系, 研究了硫化钠用量、乙黄药用量、硫化时间、矿浆酸碱度、叶轮搅拌速度、加药方式等工艺参数对浮选回收率、矿浆电位和硫离子电极电位的影响。结果表明, 合适的硫化钠用量是实现白铅矿浮选的关键, 在矿浆电位为-380~-10 mV、硫离子电极电位为-640~-320 mV时, 白铅矿回收率可达90%以上。采用矿浆电位和硫离子电极电位监测白铅矿的硫化过程在理论上是可行的。     

方铅矿自诱导浮选的电化学和量子化学研究

给出了方铅矿自诱导浮选电位区域和电位上下限,热力学计算表明了其意义。伏安曲线和量子化学计算分别用来研究方铅矿表面的阳极氧化和氧化过程中电子转移的微观机制。用表面溶剂提取—化学分析技术建立了自诱导浮选中方铅矿表面的琉水/亲水平衡关系。结果表明,方铅矿表面荷负电的硫原子能转变成电中性的单质硫,导致方铅矿表面疏水。方铅矿浮选回收率与中性硫提取量成正比。     

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.     

方铅矿高碱浮选流程的电化学

研究了方铅矿在无捕收剂和有捕收剂浮选体系中, 尤其是在强碱性介质中的电化学行为。结果表明:pH>12.5, 电位Eh <0.17 V 条件下, 方铅矿的表面氧化产物是S⁰ 和HPbO^2-, 同时由于HPbO^2-的溶解, 方铅矿表面会出现S⁰ 过剩, 过剩S⁰ 的疏水作用有利于方铅矿浮选;而此时闪锌矿、黄铁矿由于过渡氧化而受抑制。二乙基二硫代氨基甲酸盐(DDTC)是方铅矿最有效的捕收剂。DDTC 和方铅矿作用生成疏水产物二乙基二硫代氨基甲酸铅(PbD₂)的合适电位是0～0.2 V, 同时, DDTC 的存在还会抑制方铅矿表面的过度氧化, 疏水产物PbD₂ 在矿物表面牢固吸附, 在-0.9～0.6 V 电位范围内稳定存在。     

浮选矿浆的磁化处理效应和机理研究

通过研究磁化处理对浮选矿浆性质的影响，认为磁化处理能引起浮选矿浆含氧量、pH值、表面Zeta电位和润湿热的变化．单矿物磁化浮选试验研究表明：磁化处理浮选矿浆提高了煤的可浮性，加大了煤与煤矸石、黄铁矿之间润湿性的差异，有利于强化煤泥浮选脱硫降灰的效果。     

硫化矿－溶液界面电子转移的前线分子轨道理论讨论

本文通过半经验分子轨道法（ＣＮＤＯ／２）计算,得到了方铅矿和黄铁矿表面的电子结构、原子净电荷密度和前线分子轨道能量。用前线分子轨道理论探讨了电子在硫化矿－溶液界面转移的微观机理。硫化矿自诱导浮选涉及到电子从矿物表面转移到分子氧;硫化钠诱导浮选涉及到电子从ＨＳ－离子传递给矿物表面然后再给分子氧。研究表明,方铅矿表面电子能级较高,易给出电子,自诱导浮选好,黄铁矿表面电子能级较低,易接受电子,硫化钠诱导浮选好。     

硫化铅锌矿的新型硫抑制剂作用机理研究

硫化铅锌矿浮选过程常采用大量石灰抑制黄铁矿,造成矿浆pH过高、管道堵塞等问题,新型抑制剂HS-1替代部分石灰可实现铅锌硫的高效分离。为进一步完善HS-1与方铅矿、闪锌矿及黄铁矿的作用机理,基于纯矿物浮选试验结果,开展了HS-1抑制机理研究。结果表明：①矿浆pH=10时,以乙硫氮+丁铵黑药（物质的量之比2∶1）为组合捕收剂、HS-1为抑制剂,能有效抑制黄铁矿,部分抑制闪锌矿,而对方铅矿浮选行为基本无影响;②抑制剂HS-1对捕收剂在方铅矿表面的吸附几乎没有影响,减少了乙硫氮+丁铵黑药在闪锌矿表面的吸附量,能有效抑制组合捕收剂在黄铁矿表面的吸附量。③在pH=10时,HS-1和组合捕收剂先后与3种纯矿物作用后,矿物表面均出现了HS-1的红外特征吸收峰,方铅矿表面捕收剂的特征吸收峰无明显变化,闪锌矿及黄铁矿表面捕收剂的吸收特征峰消失,说明HS-1有效抑制了捕收剂在黄铁矿的吸附,并对闪锌矿产生一定抑制作用。     

钙镁离子对方铅矿可浮性影响的研究

用实际矿浆滤液研究分析了方铅矿－苯胺黑药浮选体系中对方铅矿可浮性造成严重影响的有害离子。认为大量钙、镁离子的存在对方铅矿的可浮性构成了严重的威胁。钙、镁离子对方铅矿的有害影响主要是阻碍苯胺黑药与方铅矿的作用,使方铅矿表面在有效的氧化还原电位区域内失去了生成苯胺黑药的阳极氧化产物。络合剂六偏磷酸钠和ＥＤＴＡ可以络合液相中钙、镁离子,特别是ＥＤＴＡ还可以络合表面的铅氧化物等,达到清洗方铅矿表面、增进苯胺黑药在方铅矿表面的作用。实际矿样的验证结果与纯矿物研究结论一致。