超声波对水玻璃和油酸钠体系下方解石的可浮性影响研究

论文研究了超声处理对水玻璃/油酸钠体系下受抑制方解石可浮性的影响,并探索了超声波的作用机理。试验结果表明:在超声波清洗机功率150 W、频率40 kHz、超声处理时间20 min的条件下,方解石的浮选回收率可由7.5%大幅提高到82.1%。超声处理会降低矿浆pH值、提高矿浆整体温度,但变化范围不影响方解石可浮性。超声条件下提高超声波清洗机水介质温度对改善方解石的可浮性有协同作用。在超声波清洗机功率150 W、频率40 kHz、超声时间10 min、水介质温度70 ℃条件下,方解石的浮选回收率可达86.2%。超声作用会选择性地弱化水玻璃对方解石的抑制效果,但不影响油酸钠对方解石的捕收效果。超声处理能促进方解石表面吸附的水玻璃溶解,而对方解石表面吸附的油酸钠影响不大。      

不同类型表面活性剂乳化煤油对低阶煤浮选的影响研究

选取阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)、阳离子表面活性剂十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)、非离子表面活性剂Tween-80三种不同类型的表面活性剂分别与煤油制成乳化煤油捕收剂，对低阶煤进行浮选试验，对比乳化前后捕收剂的浮选效果。采用激光粒度仪、接触角和傅里叶红外光谱分析仪(FTIR)分析了乳化煤油的作用机理。结果表明：在捕收剂用量为6000 g/t,单独采用煤油作捕收剂时，精煤可燃体回收率为60.07%,浮选完善指标为30.44%。采用乳化煤油的浮选效果均优于煤油，当采用Tween-80乳化煤油作捕收剂时，精煤可燃体回收率达到最大值，为88.05%,浮选完善指标31.21%。粒度分析表明，乳化作用可降低油滴粒径，煤油在水中分散的平均粒径为167μm, Tween-80乳化煤油的平均粒径为1.19μm, SDS乳化煤油的平均粒径为0.152μm, DTAB乳化煤油的平均粒径为1.52μm。结合浮选结果可知，乳化煤油油滴平均粒径1.19μm且小于3.77μm油滴占90%时，精煤可燃体回收率和浮选完善指标最高。FTIR和接触角结果表明，捕收剂有效吸附在低阶煤表面并降低含氧官能团对浮选的...     

煤泥浮选过程中六偏磷酸钠对蒙脱石分散行为影响

通过测定润湿接触角和Zeta电位分析了蒙脱石颗粒对煤泥浮选的作用,考察了六偏磷酸钠对煤和蒙脱石浮选行为的影响。依据扩展DLVO理论的计算,分析了分散剂影响煤和蒙脱石浮选行为的作用机理。结果表明：蒙脱石颗粒严重抑制了煤泥浮选,使精煤可燃体回收率从44.11%降至11.68%;六偏磷酸钠可改善浮选效果,使精煤可燃体回收率提高2个百分点;六偏磷酸钠增大煤和蒙脱石颗粒表面电位绝对值,从而提高颗粒间静电斥能,同时六偏磷酸钠附着在煤颗粒和蒙脱石颗粒表面,增强颗粒间的亲水作用能,并且六偏磷酸钠水解形成的长链分子吸附于颗粒表面后,使颗粒相互靠近时产生较强的空间稳定化作用,增大颗粒之间的空间斥力。     

蛇纹石对黄铁矿浮选的影响

通过浮选、沉降、吸附量试验,接触角测试和显微镜观测,研究蛇纹石对黄铁矿浮选的影响。结果表明,矿物粒度在蛇纹石与黄铁矿的浮选分离中起着重要作用,比黄铁矿粒度小的蛇纹石颗粒能够通过异相凝聚作用吸附在黄铁矿表面,改变黄铁矿的表面性质,影响黄铁矿的浮选。蛇纹石表面是亲水的且不吸附捕收剂戊黄药。蛇纹石吸附在黄铁矿表面,降低黄铁矿表面疏水性和戊黄药在黄铁矿表面的吸附量,使黄铁矿浮选回收率降低。增加戊黄药在黄铁矿表面的吸附量能够一定程度上恢复被抑制的黄铁矿的浮选回收率,但蛇纹石用量较高时,黄铁矿浮选回收率仍降低。因此,微细粒蛇纹石通过异相凝聚作用在黄铁矿表面附着,降低黄铁矿表面疏水性是蛇纹石影响黄铁矿浮选的主要原因。     

超声波强化氧化磁黄铁矿浮选的机理研究

为探讨超声波强化氧化后磁黄铁矿浮选的机理,通过单矿物浮选试验、超声波溶解试验、X光电子能谱表面检测分析、动电位测定和捕收剂在磁黄铁矿表面的吸附量检测,研究了超声波对被氧化后磁黄铁矿表面溶解、表面性质及可浮性的影响,并对其机理进行分析。结果表明：超声波能促进磁黄铁矿表面氧化物的溶解,超声波作用后磁黄铁矿表面富铁贫硫氧化层中FeOOH、Fe₂（SO₄）3溶解,暴露出富硫贫铁表面及部分新鲜磁黄铁矿表面,进一步超声处理不会改变磁黄铁矿表面性质;超声波作用后磁黄铁矿零电点负移,疏水性增强,提高了被捕收剂吸附的概率;超声波能改善磁黄铁矿浮选指标,且过度超声不会对浮选产生不利影响。试验结果对超声强化表面被氧化的硫化矿浮选具有重要的指导意义。     

细粒煤超声同步浮选的试验研究

针对目前细粒煤泥浮选所面临的一系列问题,超声浮选有助于提高细粒煤的浮选速率和浮选效果,可作为一种行之有效的浮选方式。为探究同步超声对细粒煤浮选的影响,在驻波超声浮选装置中以不同超声频率对细粒煤进行了超声同步浮选试验。通过扫描电子显微镜(SEM)观察了常规浮选精煤与100 kHz超声浮选精煤的表面形貌;使用梅特勒-托利多(FE20)pH计测量了液相在100 kHz超声处理过程中的pH及温度变化;通过欧美克激光粒度分析仪测量了超声浮选(80,100,120 kHz)与常规浮选精煤、尾煤的粒度组成;并在气泡观察装置中对驻波声场中气相行为进行了观察。结果表明:超声同步浮选优于常规浮选,频率为100 kHz下的超声浮选效果最好,其精煤产率、可燃体回收率和浮选完善指标较常规浮选分别提高了6.82%,7.83%和2.79%。超声处理使煤粒表面更干净,超声的清洗、乳化作用使浮选精煤中微细粒含量增多,但原煤粒度较小,破碎作用较弱。超声处理过程中液相的pH上升,温度上升,煤粒处在微碱性环境中而易于浮选。驻波声场中气泡会形成更易上浮的气絮团,有利于微细粒的收集以及浮选速率的提高,但对煤粒与细泥的选择性不高,因此,尾煤中细泥含量增多。说明超声频率影响了气絮团的形成,导致了不同频率超声浮选结果的不同。     

超声波对金川硫化镍矿浮选的作用研究

以金川镍矿二矿区富矿矿石为研究对象,通过粒度检测和浮选试验,研究超声波在硫化镍矿浮选中的作用。结果表明,超声波能脱附硫化矿物表面附着的细粒脉石矿物,对磨矿后的矿浆,经超声波处理后,可以得到更高的镍品位和回收率;现场验证试验表明,对细度为-74μm占65%的现场一段磨矿产品,在保证Mg O低于6.50%的前提下,超声处理可使一段开路精矿镍回收率提高20.57%。     

蛇纹石对黄铁矿浮选的影响及机理

通过浮选实验、沉降实验、显微镜下观测、接触角测试和吸附量实验,研究蛇纹石对黄铁矿浮选的影响,并对其机理进行分析。结果表明：矿物粒度在蛇纹石与黄铁矿的浮选分离中起着重要作用,比黄铁矿粒度小的蛇纹石颗粒能够通过异相凝聚作用吸附在黄铁矿表面,改变黄铁矿的表面性质,影响黄铁矿的浮选。机理研究表明：蛇纹石表面是亲水的且不吸附捕收剂戊黄药(PAX)。蛇纹石吸附在黄铁矿表面,降低了黄铁矿表面疏水性和戊黄药在黄铁矿表面的吸附量,使黄铁矿浮选回收率降低。增加戊黄药在黄铁矿表面的吸附量能够一定程度上恢复被抑制黄铁矿的浮选回收率,但蛇纹石用量较高时,黄铁矿浮选回收率仍降低。因此,微细粒蛇纹石通过异相凝聚作用在黄铁矿表面附着,降低黄铁矿表面疏水性是蛇纹石影响黄铁矿浮选的主要原因。     

超声波强化褐煤浮选及其作用机制探讨

为强化褐煤浮选,提出了在浮选矿浆中引入超声波的新型浮选方式,结果表明:超声浮选精煤产率比常规浮选精煤产率增加了20.31%,灰分降低了7.94%,其中-0.045 mm粒级产率增加了近2倍。采用筛分、扫描电镜、X射线光电子能谱、诱导时间测定仪等方法研究了超声波对煤泥粒度组成和表面性质的影响,并重点探讨了超声波强化褐煤浮选的回收机理。超声波对煤粒表面的清洗和破碎作用使颗粒表面细泥黏附减少,但并未改变煤粒表面疏水性与亲水性官能团含量。超声波可在浮选矿浆中产生大量微泡,既可吸附于褐煤表面增强其疏水性,又增加煤粒与气泡的碰撞/黏附效率。超声波产生的空化作用在一定程度上可使煤表面的水化膜变薄-不稳定-易破裂,进一步强化了褐煤的浮选回收。     

动力煤煤泥高剪切调浆浮选提质研究

高剪切调浆作为煤泥浮选预处理技术,对浮选过程强化具有积极作用。本次研究以内蒙古自治区鄂尔多斯市乌审旗图克镇葫芦素煤矿的煤样进行一系列的调浆浮选实验,研究了高剪切调浆预处理对于该煤样浮选的影响。结果表明:FDJ+Q1药剂组合下,高剪切调浆浮选比常规浮选可燃体回收率提高了3.79个百分点;在可燃体回收率相近的情况下,可节省捕收剂用量37.5%;浮选动力学实验结果表明,经过高剪切调浆预处理,前两个20 s内可燃体回收率分别提升了20.02%和25.99%,90 s时基本完成分选过程,浮选速度常数增大了近50%。EKOF+仲辛醇药剂组合下,高剪切调浆强大的剪切力与涡流效应会使复合药剂中的起泡剂在调浆阶段便发挥作用,气泡携带煤粒上浮,并带走未及时分散的药剂,造成药剂的浪费,恶化浮选效果。      

搅拌速度对浮选机分选效果影响的研究

分析了搅拌在浮选机浮选过程中的作用,以精煤可燃体回收率、灰分和浮选完善指标为评价指标,考察了调浆、浮选两阶段搅拌速度对浮选效果的影响。研究表明:调浆阶段采用较高的搅拌速度可以强化气泡的矿化过程,有利于提高可燃体回收率;浮选阶段则宜采用相对较低的搅拌速度,以降低浮选槽内的紊流对泡沫层的影响,更有利于降低精煤灰分。     

高剪切调浆强化微细粒煤泥浮选机理研究

微细粒煤泥具有粒度细、质量小、比表面积大的基本特征，针对传统浮选回收率低、选择性差的问题，提出了高剪切锯齿调浆强化微细粒煤泥浮选工艺，考察了锯齿调浆器结构参数对煤泥浮选效果的影响。通过捕收剂分散度测试、捕收剂吸附量测试、煤泥絮凝体粒径测试，探索高剪切调浆技术强化微细粒煤泥浮选机理。结果表明：对于锯齿调浆器，锯齿与隔板间的缝隙大小是影响浮选效果的关键结构参数，其他结构参数对浮选效果影响较小；同样操作参数条件下，高剪切锯齿调浆器最多可提升精煤可燃体回收率6.36个百分点，同时精煤灰分普遍低于普通调浆器；随着搅拌转速上升，捕收剂油滴分散度更高，有效提高了捕收剂在煤泥表面的吸附；对比普通调浆器，锯齿调浆器提高煤泥絮凝体粒径的能力更强，有效增加了浮选颗粒与气泡的碰撞效率。     

复合捕收剂M5419对金佳煤泥浮选的试验研究

通过测量高效的复合捕收剂M5419、煤油和柴油与煤样作用后的接触角、Zeta电位、红外光谱,对比了三种捕收剂对煤泥的捕收能力,并采用三种捕收剂进行了煤泥的开路浮选试验。开路试验结果表明:M5419捕收剂用于盘江金佳煤泥浮选,精煤产率比柴油和煤油分别提高6.54个百分点、6.79个百分点;可燃体回收率分别提高7.83个百分点、5.66个百分点;煤样接触角比柴油和煤油分别提高3.5°和2.4°;等电点之差分别提高3.24 mV和1.91 mV。采用M5419作为捕收剂进行"一粗—二扫—四精"闭路浮选试验,精煤灰分可降至5.64%,可燃体回收率为88.70%,固定碳回收率达到99.03%,实现了煤泥的高效分离。     

超声波强化菱镁矿与石英浮选分离及其机理研究

在十二胺浮选体系下,研究了超声处理对菱镁矿与石英浮选行为的影响,并开展了菱镁矿和石英混合矿超声—浮选同步处理分离试验研究。通过Zeta电位分析、药剂吸附量测试以及XPS检测分析了超声—浮选同步处理强化菱镁矿与石英分离的机理。试验结果表明:适宜的超声处理条件下,石英浮选回收率提高,而菱镁矿浮选回收率降低;超声-浮选同步处理可改善菱镁矿与石英的反浮选分离效果,使菱镁矿回收率提高3.89百分点。在超声同步浮选过程中,超声后石英表面氧原子含量增加,十二胺吸附量增多,使石英回收率增加,而超声作用破坏了菱镁矿与十二胺之间的静电作用,进而降低了菱镁矿浮选回收率。     

油酸钠在微细粒白钨矿浮选中的作用

通过浮选试验、吸附量测试、zeta电位测试和沉降试验,研究油酸钠对微细粒白钨矿浮选的影响。结果表明,粒度对白钨矿的浮选行为影响较大,细粒级白钨矿浮选回收率低于粗粒级白钨矿。油酸钠是白钨矿的适宜捕收剂,随油酸钠用量增多,细粒级白钨矿回收率增加。油酸钠能在白钨矿表面吸附,增大白钨矿表面接触角的同时促进细粒级白钨矿的团聚,使细粒级白钨矿表观粒度增大,回收率增加。     

叶轮转速对煤泥浮选效果及动力学影响分析

为了提高矿物可浮性,改善细粒煤分选效果,选择粒度为0.5 mm以下的煤样为研究对象,通过实验室单元浮选试验以及窄粒级浮选动力学试验的方法,探讨了叶轮转速对不同密度级细粒煤浮选动力学的影响。结果表明:试验煤样的浮选过程符合一级动力学方程;叶轮转速对不同密度级细粒煤的浮选速率常数影响较大;叶轮转速增加,煤样的精煤产率及可燃体回收率增加,同时灰分也有所上升,叶轮转速太大不利于细粒煤浮选。     

正十二酸对朔州低阶煤泥浮选的促进作用研究

低阶煤表面含氧官能团多、疏水性差,常规烃类油捕收剂很难吸附到低阶煤表面,导致浮选效果差。以正十二酸和柴油按照一定比例配制复配药剂,以其作为捕收剂,对朔州某选煤厂低阶煤进行浮选试验,并探究了复配药剂的作用机理。研究结果表明,正十二酸和柴油复配,可改善柴油在矿浆中的分散性、提高煤泥颗粒的疏水性,对低阶煤浮选有显著的促进作用。复配药剂中正十二酸质量分数为25%时,精煤产率从柴油单独作用时的22.80%增加到61.66%,可燃体回收率和浮选完善度大幅度增加,浮选效果明显改善。     

开滦难选煤泥的煤质特性及其浮选工艺探究

本开滦地区的炼焦煤泥属于典型的难浮煤泥,长期以来,煤泥的浮选精煤可燃体回收率较低,浮选尾煤灰分也偏低,导致大量高品质稀缺资源的流失。本文通过对该难选煤泥进行一定的物性分析,采用磨矿手段进行矿物解离,探究磨矿工艺对煤泥浮选效果的影响,寻求释放稀缺资源、提高浮选精煤回收率的新途径。通过红外、衍射、扫描电镜等一系列现代分析测试手段分析发现:该浮选煤泥变质程度不深,煤中主要赋存有高岭石和石英等矿物杂质;颗粒呈碎散状分布,表面及裂隙中赋存有大量微细粘土类矿物质,其较高的比表面能易与煤形成竞争性吸附,导致煤泥难选。结合小筛分、小浮沉等基础试验分析发现:该煤泥中间密度级含量较高,煤与矿物杂质多以连生体形式出现;当预制精煤灰分为12%时,该煤泥属中等可浮。通过对浮选的中煤进行磨矿再浮选,其精煤可燃体回收率达到77.85%,灰分为12.50%。较原煤磨矿浮选的回收率提高了5.13%,较原煤直接浮选的回收率提高了8.23%,对提高资源利用率的效果显著。     

杂醇油制备煤泥浮选复合药剂的试验研究

基于杂醇油的性质特点,以杂醇油、0~#柴油为主要原料制备BM煤泥浮选复合药剂。通过正交试验确定药剂最佳制备条件为:0~#柴油与杂醇油质量配比为5∶1,乳化剂司班-80用量为杂醇油质量的5%,反应温度为60℃,时间为90 min。并用该BM复合药剂与常规浮选药剂做浮选对比试验,结果表明BM复合药剂最优用量为2.0 kg/t时,精煤产率比0~#柴油用量2.0 kg/t时高0.41%,可燃体回收率高0.83%,浮选完善指标高1.31%。润湿热测定表明BM复合药剂与煤样作用较强,能够稳固吸附在煤粒表面。红外吸收光谱分析知BM复合药剂在煤粒表面有机硫处以-S-S-形式吸附,BM复合药剂与煤粒的含氧官能团的极性基处吸附为化学吸附,复合药剂与煤粒表面能够形成氢键,有利于煤粒疏水性提高。     

钙离子对白钨矿浮选行为的影响及其调控研究

白钨矿的表面性质和浮选行为受矿浆中钙离子影响显著。为了探究钙离子对白钨矿浮选的影响及其调控方法,在钙离子矿浆中开展了不同p H调整剂作用下的白钨矿和方解石浮选试验,并通过XRD、粒度测试、红外光谱和吸附量等测试分析机理。结果表明,在钙离子矿浆中使用碳酸钠调整p H=10时白钨矿浮选回收率仅为11.40%,与使用氢氧化钠时的浮选回收率相比降低了46.73个百分点;使用碳酸钠调节p H=9.5浮选白钨矿时,添加氟化钠后白钨矿浮选回收率由20.46%提升至76.01%。机理研究表明,钙离子矿浆中使用碳酸钠调整p H时,生成了大量的纳米碳酸钙,Pb-BHA捕收剂在其表面发生化学吸附,吸附量高于白钨矿;加入氟化钠后,纳米碳酸钙表面发生转化生成氟化钙,其表面的捕收剂吸附量明显降低。高钙矿浆中使用碳酸钠时生成的纳米碳酸钙,在浮选中与白钨矿表面竞争吸附捕收剂,使得白钨矿浮选效果变差。氟化钠可以促进纳米碳酸钙表面转化为氟化钙,降低捕收剂在纳米碳酸钙表面的吸附,从而消除其对白钨矿浮选的不利影响。