Cu~(2+),Fe~(3+)对萤石浮选的活化作用机制

针对萤石选别流程复杂,浮选分离成本高以及浮选药剂对萤石的影响效果问题,本文通过单矿物浮选实验,采用溶液化学计算、Zeta电位测试和红外光谱分析的方法,研究了Cu~(2+),Fe~(3+)对萤石浮选过程的影响,并分析了Cu~(2+),Fe~(3+)对萤石浮选过程的活化机制,试验分析结果表明:油酸钠作为萤石捕收剂时,在p H=8~10范围内萤石的浮选回收率为83%;而采用Cu~(2+),Fe~(3+)作为活化剂对萤石进行活化后,萤石回收率分别达到96%和91%,提高了8%和13%,使萤石浮选效果显著提升,有明显的活化作用。溶液化学计算和XRD结果表明在p H=8~10范围内的萤石浮选溶液中,Cu~(2+)和Fe~(3+)主要以Fe(OH)3和Cu(OH)2沉淀的形式存在,进一步验证Fe~(3+),Cu~(2+)阳离子作用的有效组分是氢氧化物或者络合物沉淀;Zeta电位结果表明Fe~(3+)和Cu~(2+)两种金属离子都能使萤石的Zeta电位发生正移,而且Fe~(3+)使萤石的Zeta电位偏移幅度大于Cu~(2+)的偏移幅度,说明萤石表面的Fe~(3+)吸附量多于Cu~(2+);红外光谱分析结果表明油酸钠在分别经过Cu~(2+),Fe~(3+)活化后的萤石表面的作用方式主要为化学吸附。     

铅离子对苯乙烯膦酸浮选锡石的活化作用

通过单矿物浮选试验揭示了Pb2+对苯乙烯膦酸（SPA）浮选锡石效果的影响规律,在此基础上,利用接触角测定、Zeta电位检测、红外光谱分析和浮选溶液化学研究了苯乙烯膦酸浮选锡石体系中Pb2+的活化作用机理.单矿物试验结果表明:在矿浆pH为2.0~8.0的区间内Pb2+对锡石的浮选具有明显的活化作用,矿浆pH为4.0时锡石的回收率最高,达到93.78%,与不存在Pb2+的情况相比提高了5.33%.Zeta电位检测、红外光谱分析和浮选溶液化学结果表明:苯乙烯膦酸主要化学吸附于锡石表面,使锡石表面的Zeta电位负移,Pb2+的作用促进了苯乙烯膦酸的吸附,进一步降低了锡石表面的Zeta电位;Pb2+可以与锡石表面的Sn4+发生置换,PbOH+能够与锡石表面的Sn-OH发生相互作用形成以Sn-O-Pb+形式存在的络合物,这些作用增加了锡石表面的活性位点数量,使得苯乙烯膦酸在锡石表面的吸附量增多,导致了锡石的活化.      

Fe~(3+)、Fe~(2+)对白云石、高岭土、石英浮选行为的影响研究

在油酸钠体系下,考察了Fe~(3+)、Fe~(2+)随着pH值的变化对白云石、高岭土、石英纯矿物浮选的影响,以及在最佳pH值条件下Fe~(3+)、Fe~(2+)添加量对矿物浮选的影响;并分析了Fe~(3+)、Fe~(2+)对Zeta电位的影响作用。结果表明,白云石在油酸钠体系中有较好的浮选特性,且条件因素影响不显著;高岭土在油酸钠溶液中浮选回收率最高可达80%,在Fe~(3+)、Fe~(2+)参与的强酸强碱环境下几乎没有可浮性,Fe~(3+)一定程度上活化了高岭土,而Fe2+则起到了抑制作用;石英的可浮性较差,加入Fe~(3+)、Fe~(2+)后经调节pH值均能使石英的最佳回收率达到90%以上;Zeta电位测试证实了浮选实验的结果,说明Zeta电位的变化与回收率存在一定的内在关系。     

某选矿厂工业回水中离子对黄铁矿浮选的影响机制

通过黄铁矿纯矿物浮选实验、紫外分光光度计(UV-Vis)分析、Zeta电位测定和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析研究了工业回水中超标离子(NH+4,Mg~(2+),Ca~(2+),F-)对黄铁矿浮选的作用机制。结果表明,回水中NH_4~+可以提高矿物表面的电位,扩大黄铁矿浮选的pH值范围,红外光谱表明其能促进黄铁矿与黄药发生化学吸附,且矿物表面黄药吸附量随着NH+4的增加而增加,经NH_4~+活化后,黄铁矿浮选回收率提高15.5%。而回水中Ca~(2+),Mg~(2+),F-会抑制黄铁矿对黄药的吸附,浮选回收率平均下降10%。其中,Ca~(2+),Mg~(2+)在黄铁矿表面易形成亲水膜,阻碍黄铁矿对黄药的表面吸附;Zeta电位测试发现F-吸附在矿物表面导致矿物表面带负电,与同为阴离子的黄原酸根离子形成竞争吸附,减少了黄原酸盐在黄铁矿表面的吸附量,降低了其可浮性。     

Fe~(3+)对锂辉石浮选的影响及机理研究

通过锂辉石纯矿物的浮选试验、电动电位测试、红外光谱测试以及Fe3+溶液化学分析,系统地研究了Fe3+对锂辉石浮选的影响及其作用机制。结果表明,Fe3+的加入明显提高了锂辉石的浮选回收率;锂辉石经Fe3+活化后与捕收剂作用,其表面电位发生显著偏移,表明Fe3+在锂辉石表面发生了较强的吸附;经Fe3+活化并与捕收剂作用的锂辉石,其红外光谱中的油酸特征吸收峰明显增强,说明Fe3+的加入有利于油酸在锂辉石表面的吸附。     

铈组轻稀土离子La~(3+)、Ce~(3+)、Pr~(3+)在卤化银感光乳剂中的掺杂效应

铈组轻稀土离子La~(3+)、Ce~(3+)、Pr~(3+)在碘溴化银照相乳剂中掺杂,将影响该乳剂的感光性能。La~(3+)的表面掺杂导致乳剂减感,其重要原因之一在于La~(3+)的加入使乳剂相对吸收光能量减低,对卤化银光解产生不利影响;Ce~(3+)的体相掺杂使乳剂增感,可归因于Ce~(3+)在碘溴化银中起到了深化电子陷阱的作用,从而有利于潜影形成与集中;Pr~(3+)则无论是体相掺杂或表面掺杂都具有提高乳剂感光度和反差的作用,但体相掺杂较表面掺杂还有降低灰雾的效果。     

Cu（II）、Ni（II）离子在蛇纹石表面的吸附及对其浮选的影响

通过吸附量测试、纯矿物浮选和红外光谱分析,研究Cu2+和Ni2+离子在蛇纹石表面的吸附过程及对蛇纹石浮选的活化机理.Cu2+和Ni2+离子在蛇纹石表面的吸附符合二级动力学模型,等温吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,吸附能够自发进行,为物理吸附和化学吸附的共同作用,Cu2+和Ni2+离子在蛇纹石表面的吸附量随p H值升高而增大.Cu2+和Ni2+离子在弱碱性条件下对蛇纹石具有活化作用,活化机理为铜镍的氢氧化物沉淀和羟基络合物作用于蛇纹石表面,形成活性位点,黄药在活性位点上吸附生成黄原酸铜或黄原酸镍,从而使蛇纹石表面疏水性增大,浮选受到活化.      

氟碳铈矿浮选中EDTA对萤石的选择性抑制作用机制

通过单矿物及人工混合矿浮选、Zeta电位和X射线光电子能谱(XPS)测试以及溶液化学计算,研究了乙二胺四乙酸(EDTA)对氟碳铈矿和萤石浮选分离的影响及对萤石的选择性抑制作用机制,结果表明:辛基羟肟酸(OHA)作捕收剂时,EDTA对萤石浮选具有较强的抑制作用,而对氟碳铈矿的浮选几乎没有影响,氟碳铈矿和萤石浮选分离指数随EDTA用量的增加而增大,当用量由0增至2×10~(-3)mol·L~(-1)时,分离指数由1. 18提高至12. 66;XPS测试表明,EDTA降低了萤石表面以化学吸附形式存在的羟肟酸含量,而对氟碳铈矿表面吸附的羟肟酸影响较小;Zeta电位测试表明,EDTA能大幅度降低羟肟酸作用后萤石表面的Zeta电位,而对羟肟酸作用后氟碳铈矿的Zeta电位降低幅度较小,溶液化学计算表明EDTA可将萤石表面的羟肟酸钙沉淀转化为可溶性的Ca-EDTA络合物,从而减少OHA在萤石表面的吸附,但EDTA不能络合溶解氟碳铈矿表面的羟肟酸铈沉淀,对氟碳铈矿浮选影响较小,从而起到选择性抑制萤石的效果。     

有机抑制剂SDD与BX在铜活化闪锌矿表面的竞争吸附机制

通过单矿物浮选试验揭示了有机抑制剂SDD对铜活化闪锌矿的抑制情况. 在此基础上,采用Zeta电位测试、Versa STAT电化学工作站的局部交流阻抗(LEIS)测试、前线轨道理论计算对SDD和BX(丁基黄药)在铜活化闪锌矿表面的竞争吸附机理进行了研究. 浮选试验结果表明:SDD是一种铜锌分离的高效抑制剂,能够有效的抑制闪锌矿,而黄铜矿几乎不受影响;此外,还发现SDD具有用量少且十分敏感的特性,在pH为10,SDD为4.0×10-5 mol·L-1的最佳条件下,能够将铜活化闪锌矿的回收率降低至16.59%,而黄铜矿的回收率为81.64%. Zeta电位和局部交流阻抗(LEIS)分析表明:SDD不但能够占据铜活化闪锌矿表面的活化位点,而且其吸附能力强于BX,这极大的降低了BX在铜活化闪锌矿表面的吸附量,从而对铜活化闪锌矿表现出良好的抑制作用. 前线轨道理论计算进一步证实SDD与铜活化闪锌矿作用能力强于BX.      

杯[8]芳烃磷酸酯萃取分离镧铈混合离子的研究

合成了对叔丁基杯[8]芳烃磷酸酯(简记为TPA),通过红外光谱和核磁共振谱表征了TPA的结构,研究了TPA对镧铈混合离子的萃取分离条件,初步探讨了TPA萃取La~(3+)、Ce~(4+)的分离机理。在水相pH=6.5、O/A相比1∶1、萃取时间150 min、萃取剂浓度3.0×10~(-3) mol/L下,TPA对La~(3+)、Ce~(4+)的萃取分离效率最高,Ce~(4+)/La~(3+)分离因子为6.74,略优于传统萃取剂P507-磺化煤油,且无需对镧铈混合离子溶液进行皂化处理,无氨氮废水产生。TPA在镧铈混合离子溶液中对Ce~(4+)有较好的选择性,若利用多级离心萃取分馏,有望实现La~(3+)、Ce~(4+)的高效、无氨氮污染萃取分离。     

关于碳酸钠、氟化钠、硫化钠对Ca~(2+)、Fe~(3+)活化的绿柱石、锂辉石作用规律及作用机理的研究

浮选、表面电特性及吸附量测定试验表明,在强碱性介质中,Na_2CO_3、NaF 对 Ca~(2+)活化的绿柱石、锂辉石的抑制强弱顺序为 Na_2CO_3>NaF,作用机理为 CO_3~(2-)、F~-吸附到矿物表面,致使矿物亲水性增加。Na_2S 对 Fe~(3+)活化的矿物有较强的抑制作用,系 HS~-和 Na_2S 水解使矿浆 pH上升综合作用的结果,Na_2S 氧化产物不具抑制作用。Na_2S 对绿柱石上吸附的铁的选择性解吸,可能为绿柱石进一步吸附 Ca~(2+)创造有利条件。     

废旧荧光粉中稀土元素浸出的电位-pH图

废旧稀土荧光粉经"酸浸-碱焙烧-水洗-酸浸"处理可浸出回收其中的Y, Eu, Tb, Ce等稀土。本文根据酸浸过程中的各组分的吉布斯自由能Δ_fG分别计算出各酸浸过程中各化学反应的吉布斯自由能Δ_rG,由能斯特公式计算出反应的电位与pH关系,进而绘制出两段酸浸过程中的电位-pH图,即不同活度的Al~(3+)与Y-Eu-H_2O系的电位-pH图和Tb-Ce-H_2O系电位-pH图,并分析了各组分的稳定区域。结果表明:废旧稀土荧光粉直接酸浸时,从25～100℃,在pH6的酸性条件下,红粉中的Y_2O_3, Eu_2O_3以Y~(3+), Eu~(3+)的形式稳定存在水溶液中, Al(OH)_3稳定区域在pH为4.8～8.3之间,为防止Al ~(3+)水解,酸浸出液终点pH值应控制在3.5～4.0之间;从25～100℃,在酸性条件下,经碱焙烧水洗除铝后得到的TbO_2, CeO_2很难被酸直接浸出,同时Tb~(4+), Ce~(4+)在水溶液中不能稳定存在,但通过加入适当的还原剂,可将Tb~(4+), Ce~(4+)还原成Tb~(3+), Ce~(3+),便可存在于水溶液中。     

绿泥石/蛇纹石聚集分散及抑制行为研究

通过浮选试验、沉降试验和Zeta电位测试,研究了绿泥石和蛇纹石的聚集分散及抑制行为,并对其机制进行了分析。浮选试验结果表明:六偏磷酸钠对绿泥石和蛇纹石不具有抑制作用;羧甲基纤维素是绿泥石的有效抑制剂,但不会影响蛇纹石的浮选。蛇纹石和绿泥石共存时,单独使用六偏磷酸钠或羧甲基纤维素均不能抑制蛇纹石和绿泥石混合矿的浮选,而同时使用六偏磷酸钠和羧甲基纤维素能够抑制蛇纹石和绿泥石混合矿的浮选,六偏磷酸钠和羧甲基纤维素共同作用下,混合矿浮选回收率从31.4%降低到8.7%。Zeta电位测试和沉降试验结果表明,绿泥石的等电点p H约为4.5,蛇纹石等电点p H约为11.8,在硫化铜镍矿浮选常用的弱碱性p H区间,蛇纹石与绿泥石表面电性相反,容易发生异相凝聚。异相凝聚使不能被羧甲基纤维素抑制的蛇纹石罩盖在绿泥石表面,影响了羧甲基纤维素对绿泥石的抑制作用。加入六偏磷酸钠可以改变蛇纹石表面电位,分散绿泥石与蛇纹石混合矿,消除蛇纹石对羧甲基纤维素抑制绿泥石的影响。     

铈和铽氧化物酸分解过程热力学研究

通过热力学计算,建立了298.15K时Ce和Tb氧化物酸分解过程的φ-pH图。结果表明,CeO_2与TbO_2两种氧化物均难以被酸直接分解,但在还原性条件下采用酸分解可使其转化为Ce~(3+)和Tb~(3+);与CeO2和TbO2相比,Ce_2O_3和Tb_2O_3能在较高的pH值条件下被酸直接分解成Ce~(3+)和Tb~(3+),从而实现对Ce和Tb的提取。     

邻菲罗啉导向合成缆线状纳米结构CePO_4和Ce_(0.95)PO_4:Tb_(0.05)及其发光性能

采用水热法通过调节邻菲罗啉(phen)的加入量导向合成了六方相CePO_4及Ce0.95PO4∶Tb0.05纳米线。用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、透射电镜(TEM)分析产物的相结构、晶粒尺寸及微观形貌。实验结果表明,当反应体系中不加入导向剂phen时,获得分散不均匀的CePO_4纳米棒;加入phen使Ce~(3+)∶phen摩尔比为1.0∶0.5时,得到分散均匀的直径约20 nm、长约2μm~3μm的CePO_4缆线状纳米线,phen增加到Ce~(3+)∶phen摩尔比为1.0∶3.0时,又获得直径约20 nm~30 nm、长约200 nm CePO_4纳米棒。发现反应体系中phen加入量会影响产物形貌的控制合成,所以讨论了phen对产物微观形貌的影响。不同Ce~(3+)∶phen摩尔比下所得产物CePO_4的荧光性质表明,当Ce~(3+)∶phen摩尔比为1.0∶0.5时,所合成的纳米线的发射强度比无添加phen时所获产物的荧光强度增强,随着Ce~(3+)∶phen摩尔比的减少,所合成产物的发光强度反而降低。发现随着产物长径比的增加,荧光强度增强,Ce0.95PO4∶Tb0.05中Ce~(3+)将能量传递给Tb3+,敏化Tb3+的发光。     

铈离子含量对镁合金表面ZnAlCe-LDHs薄膜制备的影响研究

采用水热法在镁合金AZ91D表面原位制备ZnAlCe-LDHs薄膜。通过改变水热反应溶液中n(Ce~(3+))与n(Al~(3+))的比例,考察Ce~(3+)含量对ZnAlCe-LDHs薄膜制备的影响作用。结果表明:当n(Zn~(2+))/n((Al~(3+)+Ce~(3+)))摩尔比保持2.0不变的情况下,n(Ce~(3+))/n(Al~(3+))摩尔比为4∶1时,镁合金表面生成的ZnAlCe-LDHs薄膜最完整。     

表面结构与溶液离子对黑钨矿浮选影响的研究现状

黑钨细泥采用重选法回收指标不理想,为提高黑钨细泥的回收利用率,对黑钨矿浮选进行了大量的深入研究。介绍了黑钨矿表面结构和溶液离子对黑钨矿浮选影响的研究现状,黑钨矿组成独特,其表面结构和化学组成存在较大差别。锰铁比不同的黑钨矿,其可浮性存在差异,与药剂作用机理相当复杂,不同药剂的作用机理不尽相同。溶液离子来源广泛,对浮选过程具有较大影响,可活化矿物促进药剂在其表面的吸附,抑制矿物减弱药剂在其表面的吸附,与浮选药剂相互作用而消耗药剂。因此,研究黑钨矿表面结构特性以及溶液离子的影响有助于精准化控制黑钨浮选条件。     

Color-tunable Ca10Na(PO4)7:Ce3+/Tb3+/Mn2+ phosphor via energy transfer

A series of Ca_(10)Na(PO_4)_7:Ce~(3+)/Tb~(3+)/Mn~(2+)(CNPO:Ce~(3+)/Tb~(3+)/Mn~(2+)) phosphors with high brightness were synthesized by high-temperature solid-state method. X-ray diffraction(XRD), scanning electron microscopy(SEM), diffuse reflectance spectra(DRS), photo luminescence(PL) spectra, luminescence decay curves and thermally stability were performed to characterize the as-prepared samples. For Ce~(3+)-doped samples, an intense and broad band emission is present under 265 nm excitation. When Ce~(3+) and Tb~(3+)are codoped, energy transfer(ET) process from Ce3+ to Tb3+ is demonstrated with electric dipole-dipole interaction. The internal and external quantum efficiencies(QEs) of CNPO:0.15 Ce~(3+), 0.04 Tb~(3+), 0.005 Mn~(2+)are measured to 76.79% and 54.11% under 265 nm excitation and temperature-dependent PL intensity can remain 51.78% at 150 ℃ of its initial intensity at 25 ℃. It is indicated that single-phased white lightemitting CNPO:Ce~(3+)/Tb~(3+)/Mn~(2+) phosphor can serve as a promising phosphor for illumination devices.     

铁水预处理脱硫渣吸附稀土铈离子的研究

铁水预处理过程中所产生的脱硫渣具有较高的利用价值,目前已引起广大研究者密切关注。本文采用铁水预处理脱硫渣为吸附剂,研究脱硫渣吸附Ce~(3+)吸附性能和吸附机理,实验考察了Ce~(3+)浓度、脱硫渣加入量、吸附温度和吸附时间对Ce~(3+)吸附效果影响。结果表明,在室温,Ce~(3+)初始浓度为150 mg/L,脱硫渣加入量为0.05 g,吸附时间为2 h时,Ce~(3+)吸附率达96.84%,吸附温度对吸附效果影响不大。通过吸附动力学和吸附等温线实验得出,脱硫渣吸附Ce~(3+)的吸附曲线符合准二级动力学方程模型和Langmuir等温吸附模型,说明Ce~(3+)吸附是单分子层吸附且吸附过程是容易进行的。     

黑钨矿浮选的溶液化学研究

本文从溶液化学理论角度出发,分析讨论了多种捕收剂和黑钨矿表面质点的性质及存在状态以及它们之间的相互作用,找出了捕收剂与黑钨矿表面浮选活性中心的一般关系。捕收剂在酸性介质中,其解离后的离子态和分子态比例为1:1时,黑钨矿表面的活化中心质点为Fe~(3+)及其羟基络合物。捕收剂在中性或碱性介质中,其解离后的离子态和分子态比为1:1时,黑钨矿表面的活化质点为Mn~(2+)及其羟基络合物。提出了离子态-分子态共吸附形式是捕收剂的最佳捕收作用形态的观点。