黄铜矿与磁黄铁矿浮选分离行为及机理研究

通过黄铜矿与磁黄铁矿的单矿物浮选试验,研究矿浆pH、捕收剂丁黄药、抑制剂石灰对其浮选行为的影响。利用红外光谱、循环伏安测试技术,研究其浮选分离的机理。单矿物浮选试验结果表明黄铜矿和磁黄铁矿浮选分离的最佳条件为pH=10,丁黄药浓度为20 mg/L,石灰浓度为300 mg/L。红外光谱测试结果表明丁黄药在矿物表面氧化生成双黄药并通过化学吸附吸附在矿物表面,石灰在磁黄铁矿表面生成氢氧化钙和硫酸钙组成的钙膜。循环伏安测试表明在未添加丁黄药时黄铜矿表面氧化生成疏水的硫单质和硫化铜,磁黄铁矿表面会生成亲水的氢氧化物。     

一种新型有机抑制剂对铁闪锌矿与毒砂浮选分离的影响研究

考察了铁闪锌矿和毒砂的浮选行为以及Cu²⁺和有机抑制剂PALA对它们可浮性的影响。结果表明, 以丁黄药作捕收剂, 2^#油为起泡剂, 铁闪锌矿和毒砂具有相似的可浮性。硫酸铜可大大改善铁闪锌矿的可浮性, 而Cu²⁺对毒砂的活化作用较小。PALA对铁闪锌矿和毒砂在不同矿浆pH值下都有一定程度的抑制能力, PALA对毒砂的抑制能力大于对铁闪锌矿的抑制能力。Cu²⁺和PALA的共同作用能使铁闪锌矿和毒砂得到有效的分离。人工混合矿浮选分离试验结果表明, 以丁黄药为捕收剂、硫酸铜为活化剂、PALA为抑制剂, 2^#油为起泡剂, 铁闪锌矿和毒砂得到有效的分离, 泡沫精矿产品中含锌40.40%, 锌回收率达95.41%, 槽内产品含砷40.33%, 砷回收率达85.27%。通过动电位分析了药剂在矿物表面的作用机理。     

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。     

一种新型有机抑制剂甘油基黄原酸钠对硫化矿抑制作用机理研究

设计并合成了一种可以抑制硫化矿的小分子有机抑制剂甘油基黄原酸钠,通过浮选试验考察了该抑制剂对硫化矿物的浮选抑制行为。结果表明,用丁黄药作捕收剂,在甘油基黄原酸钠存在下铁闪锌矿能被Cu^2＋活化从而具有良好的可浮性,而黄铁矿不能被Cu^2＋活化,从而实现两种矿物的选择性分离。通过动电位分析表明,甘油基黄原酸钠在有Cu^2＋存在条件下不能阻止丁黄药的阴离子在铁闪锌矿表面的吸附,但能阻止丁黄药的阴离子在黄铁矿表面的吸附,与浮选结果一致。     

几种活化剂对铁闪锌矿的活化性能

通过单泡管浮选试验,研究了丁黄药体系中硫酸铜、氯化铵、硝酸铅及自行研制的T-1对含铁7.21%的云南澜沧铁闪锌矿单矿物的活化性能。结果表明：氯化铵、硝酸铅对铁闪锌矿的活化效果较差,而硫酸铜在pH=13时可使铁闪锌矿的回收率达到61.30%,T-1则可在pH=10时使铁闪锌矿的回收率达到64.10%;T-1不仅对铁闪锌矿的活化性能比硫酸铜好,而且可比硫酸铜降低药剂成本20%。     

铁闪锌矿无捕收剂浮选研究

考察了铁闪锌矿的自诱导和硫诱导无捕收剂浮选行为,结果表明,铁闪锌矿在弱酸性矿浆中可以实现自诱导浮选,通过药剂调控矿浆电位,得出了不同pH条件下,回收率-矿浆电位关系和浮选电位上下限-pH关系。通过矿物表面提取,探讨了铁闪锌矿表面氧化的机理,中性硫可能是主要疏水体。在中性和弱碱性条件下,铁闪锌矿具有硫诱导无捕收剂浮选。     

Ca(OH)2体系中铁闪锌矿和磁黄铁矿的电化学行为差异

为探索高碱高钙电位调控浮选工艺应用于脆硫锑铅矿、铁闪锌矿、磁黄铁矿、黄铁矿分离的可能性,研究了铁闪锌矿、磁黄铁矿在饱和Ca（OH）2体系中与乙硫氮相互作用的电化学行为。结果表明,在Ca（OH）2体系中,铁闪锌矿和磁黄铁矿表面都有一个不断被强烈氧化的电极过程,并生成SO4^2-离子。但当体系中存在捕收剂乙硫氮（D^-）时,两种矿物的电化学行为表现出一定的差异：铁闪锌矿表面吸附有弱疏水性的Zn（OH）D和少量疏水性的ZnD2,但这种吸附是不紧密的;D-难以附着在氧化的磁黄铁矿表面,但在未氧化的活性磁黄铁矿上会形成电化学吸附。     

可见光光催化剂WO3降解丁黄药研究

用最佳热分解条件下制备的WO₃粉体为丁黄药模拟废水降解的光催化剂（可见光波长≥420 nm）,系统地研究了WO₃用量、丁黄药初始浓度、溶液pH值和降解时间对降解效果的影响。研究结果表明,当丁黄药模拟废水初始浓度为40 mg/L、WO₃用量为1.0 g/L、pH=7、降解反应时间为5 h时,丁黄药降解率为92%、COD去除率为84%;在诸影响因素中,以溶液的pH对丁黄药降解的影响最显著,在酸性介质下,丁黄药降解速度显著加快,上述降解反应的pH=4时,30 min即可达到90%的降解率。动力学研究表明,室温下WO₃光催化降解丁黄药的行为符合一级反应动力学模型。丁黄药降解的紫外-可见吸收光谱研究表明,在丁黄药降解过程中仅生成了二硫化碳。     

乙硫氮体系脆硫锑铅矿的浮选行为及电化学研究

研究了以乙硫氮为捕收剂时脆硫锑铅矿的浮选性质。在酸性介质中脆硫锑铅矿具有良好的可浮性; 但在碱性介质中(pH>8.0), 可浮性急剧下降; 在pH=11.0的高碱条件下, 无论矿浆电位如何变化, 脆硫锑铅矿的可浮性都很差。pH=6.0, 脆硫锑铅矿的可浮电位区间为0～0.7 V, 电位范围较宽; pH=9.18时, 可浮电位区间则为0～0.5 V。采用循环伏安电位扫描研究方法, 研究了乙硫氮在脆硫锑铅矿表面的电化学作用机理, 在其表面没有氧化形成四乙基二硫化秋兰姆(TETD 或D₂)分子; 电极电位从-0.25 V左右开始就在脆硫锑铅矿产生了化学吸附。在乙硫氮存在时, 从0.35 V开始乙硫氮与脆硫锑铅矿相互作用明显, 电位增加到0.75V附近存在明显的氧化峰, 试验结果表明在脆硫锑铅矿表面有PbD₂、 SbOD形成产生。电化学试验结果与浮选试验结果能较好地对应起来。     

丁基铵黑药体系下铁闪锌矿的浮选行为及其表面吸附机理

研究在丁基铵黑药作用下,矿浆pH对硫酸铜未活化和活化铁闪锌矿的浮选试验,以及铁闪锌矿表面ζ电位及红外光谱测定,探讨了丁基铵黑药体系下,铁闪锌矿的浮选行为及其表面吸附机理。结果表明,铁闪锌矿在弱酸性及中性条件下可浮性较好,Cu2+对其有较强的活化效果。丁基铵黑药在铁闪锌矿表面为化学吸附,其表面生成双黑药,加入Cu2+后在铁闪锌矿表面生成正二丁基二硫代磷酸铜,使铁闪锌矿可浮性得以大大改善。     

乙黄药在铁闪锌矿表面的吸附机理

采用紫外光谱、红外光谱研究了乙黄药在铁闪锌矿表面的吸附行为及疏水机理。结果表明，铁闪锌矿表面的捕收剂的吸附量随pH的升高而降低，表面的疏水物质主要是双黄药，但弱酸性时铁闪锌矿表面有少量的EPX^-盐，弱碱性时有少量的MTC^-盐。     

硫化铜矿新型捕收剂PZO的浮选性能与机理

为检验广州有色金属研究院研制的新型硫化铜矿浮选捕收剂PZO在铜硫分离中的选择性,比较了PZO、丁基黄药和丁铵黑药在不同矿浆pH值、不同用量条件下分别浮选黄铜矿和黄铁矿单矿物的效果,并借助紫外可见分光光谱仪、红外光谱仪对PZO在黄铜矿、黄铁矿表面的吸附量和作用机理进行了研究。结果显示：①在试验pH范围内,丁基黄药、丁铵黑药、PZO对黄铜矿的捕收能力均强于对黄铁矿。②矿浆的酸碱度对黄铜矿可浮性的影响均较小,且黄铜矿回收率的高点在弱酸或弱碱性环境下,黄铁矿在酸性环境下的可浮性明显强于在碱性环境。③3种捕收剂的选择性强弱顺序为PZO＞丁铵黑药＞丁基黄药,在pH=8.5时,黄铜矿与黄铁矿的回收率差值可达68.19个百分点。④PZO是一种酯类浮选药剂,与黄铁矿相比,其更容易在黄铜矿表面吸附,且以化学吸附为主。以上结果表明,PZO在pH=8.5的环境下可高效分离黄铜矿与黄铁矿。     

The role of calcium in xanthate adsorption onto sphalerite

This paper presents results of a laboratory study designed to look into the effect of calcium on sphalerite hydrophobization with xanthate making use of zeta potential, contact angle, microflotation and UV/vis spectrometry techniques. The experimental results show that xanthate adsorbs onto the mineral surface at neutral and slightly acid pH as reflected by contact angle, floatability (by microflotation) and xanthate adsorption (by UV/vis spectrometry) measurements. Apparently, xanthate adsorption is due to both the less negative surface charge of the mineral and to the presence of Zn²⁺ in equilibrium with the mineral, rather than Zn(OH)₂, which is the product of the mineral oxidation with dissolved oxygen at pH above 8. When calcium is present in the aqueous solution at concentrations similar to that of saturation for gypsum precipitation (e.g., about 0.017 mol/L), calcium apparently adsorbs on the sphalerite surface decreasing its negative charge (e.g., zeta potential) and promoting xanthate adsorption and hydrophobization, as reflected by contact angle and floatability measurements (ca. 30° and 33% recovery, respectively). Calcium adsorption appears to be favoured by the increase in pH, as reflected by the increased xanthate adsorption, thus suggesting that the calcium hydroxo-complex (CaOH⁺) is the adsorbing species. At pH 10 and 11, precipitation of calcium hydroxide (observed by SEM-EDS measurements at pH 11) appears to counteract xanthate adsorption, substantially decreasing mineral hydrophobicity. Calcium and xanthate appear to display some type of chemical interaction while calcium and dithiophosphinate do not.     

蛇纹石对黄铜矿浮选影响的研究

在通过单矿物浮选试验、Zeta电位测试考察pH值及捕收剂用量对蛇纹石和黄铜矿浮选回收率影响的基础上,采用人工混合矿浮选试验考察蛇纹石含量与粒度对黄铜矿回收率的影响,并对其机理进行分析。结果表明,蛇纹石与黄铜矿的零电点分别为9.7和5.4,随着矿浆pH值的增大,蛇纹石和黄铜矿的ζ电位电负性增强;pH值为7时,丁基钠黄药用量对蛇纹石回收率影响不大,最高为12.3%,黄铜矿回收率随丁基钠黄药用量的增加呈现先上升后下降的趋势,最高为88.03%;颗粒之间的吸附是造成黄铜矿与蛇纹石浮选过程中交互影响的重要原因,蛇纹石的含量以及粒度很大程度上影响了黄铜矿的浮选质量。     

黄药类捕收剂与载金黄铁矿的作用机理研究

研究了黄药类捕收剂在载金黄铁矿表面上的吸附机理。浮选试验结果表明, 乙黄药、丁黄药和Y-89用量为20～40 mg/L时, 载金黄铁矿上浮率能达到80%~90%; 矿浆pH值对载金黄铁矿可浮性影响较大, 在pH=4～8条件下, 载金黄铁矿可浮性较好, pH>8后, 可浮性下降; 黄药类(乙黄药、丁黄药、Y-89)捕收剂对亚铁离子具有较好的选择性, 对金离子选择性较小。吸附量试验结果表明, 捕收剂在载金黄铁矿表面吸附量随着药剂浓度增大基本呈线性增加, 且随着pH值增加逐渐降低, 在酸性条件下, 吸附量较大, 当pH>8后, 吸附量快速降低。载金黄铁矿与黄药类捕收剂作用前后的红外光谱表明, 捕收剂在载金黄铁矿表面产生了吸附。     

活性炭负载锆柱撑蒙脱石对丁基黄药的吸附性能

通过稀溶液法将聚合阳离子Zr~(4+)柱撑进入提纯钠基蒙脱石(Na-mt)层间合成锆柱撑蒙脱石(Zr-pmtn),再通过浸渍法制备活性炭负载锆柱撑蒙脱石(C/Zr-pmtn)。对C/Zr-pmtn进行的XRD分析表明:Zr-pmtn和活性炭以2∶1的质量比制备的C/Zr-pmtn具有较大的晶面间距。采用C/Zr-pmtn对丁基黄药进行吸附研究,结果表明:1向初始pH=3、浓度为20 mg/L的100 m L丁基黄药溶液中投加0.1 g的C/Zr-pmtn,20℃下吸附50 min,对丁基黄药的吸附量为19.38 mg/g,丁基黄药去除率达99.72%。2C/Zr-pmtn对丁基黄药的吸附符合二级动力学方程和Langmuir等温模型,C/Zr-pmtn对丁基黄药的最大吸附量达72.098 mg/g。可见,C/Zr-pmtn是选矿废水中丁基黄药的高效吸附剂。     

磁黄铁矿与乙黄药相互作用电化学浮选红外光谱的研究

考查了乙黄药为捕收剂时磁黄铁矿的浮选行为, 发现在pH=1～12 范围内, 磁黄铁矿均表现出良好的可浮性, 只有当pH >12 时, 可浮性下降。通过用氧化剂过硫酸铵, 还原剂硫代硫酸钠调节矿浆电位, 考查了磁黄铁矿在不同pH 值下, 可浮性与矿浆电位之关系, 得出了矿物可浮的电位-pH 区间。并通过红外光谱测试的研究, 探讨了乙黄药在磁黄铁矿表面作用机理及生成产物, 不同pH 值及不同电位下与乙黄药作用后, 磁黄铁矿红外吸收强度与其回收率有对应关系, 双黄药是主要吸附产物。     

矿浆pH和电位对闪锌矿浮选行为的影响

研究了以乙硫氮或丁黄药为捕收剂时,矿浆pH和电位对闪锌矿单矿物浮选行为的影响,并通过紫外光谱分析了不同pH和电位条件下闪锌矿对丁黄药或乙硫氮的吸附情况。结果表明：两种捕收剂体系中,闪锌矿都只在pH值不超过4.67的酸性条件下可浮,而小于原始电位的低电位环境将导致闪锌矿可浮性严重下降;紫外光谱分析结果与浮选试验结果一致。