碱、氧化剂和铜离子对毒砂浮选的影响

本文研究了毒砂的可浮性、活化和抑制。结果表明,在强碱性介质中毒砂受到强烈抑制,归因于矿物表面活性点的消失,不能继续吸附捕收剂。氧化剂对毒砂浮选的不利影响则是因为氧化形成了亲水的氧化物表面膜,超过了捕收剂吸附形成的疏水性。适当控制pH值或合理使用氧化剂均可以使毒砂和黄铁矿得到分离。但体系中金属离子特别是Cu~的存在,使得分离变为不可能。铜离子对毒砂和黄铁矿的活化作用,是由于在它们表面上形成了性质相同的CuS化合物,提供的Cu~活性点在强碱性介质中也不能除去,且使氧化选择性降低。最后提出了今后的研究方向。     

黄铁矿的氧化特性及氧化对其可浮性的影响

黄铁矿普遍存在于有色金属硫化矿中。黄铁矿易氧化,氧化后矿物表面的物理化学性质发生改变,进而影响矿物的可浮性。采用氧化试验、浮选试验及检测分析,研究黄铁矿的氧化特性及氧化对其可浮性的影响。单矿物氧化试验结果表明,黄铁矿在空气、水、过氧化氢或高锰酸钾水溶液中的氧化程度随着时间的延长而逐渐增大,矿物在过氧化氢和高锰酸钾水溶液中,氧化程度比在水和空气中大;单矿物氧化前后的浮选试验结果表明,黄铁矿在空气、水及过氧化氢水溶液中氧化后,回收率有升有降,在高锰酸钾水溶液中氧化后,回收率降低;黄铁矿与石英的人工混合矿(石英占比为1/3)浮选试验结果与单矿物试验结论相似;采用红外光谱(FTIR)、Zeta电位及X射线光电子能谱(XPS)等检测分析,研究了黄铁矿氧化及与丁基黄药作用机理,机理分析结果表明,丁基黄药在黄铁矿表面产生化学吸附作用,黄铁矿氧化后零电点向电位较低的方向偏移,与丁基黄药作用后零电点小幅偏移,黄铁矿中铁及硫均发生氧化作用。试验研究结果可为调控黄铁矿的可浮性、改善含黄铁矿矿石的浮选工艺提供参考。     

联合使用碱和氧化剂分离毒砂与黄铁矿

本文提出了碱和氧化剂联合使用的方法分离毒砂与黄铁矿,并对其作用机理进行了研究。结果表明,氧化剂氧化后的硫化矿物,表面特性及可浮性发生了很大的变化,在碳酸钠作用下,可以实现毒砂和黄铁矿的分离。这主要是由于氧化剂选择性氧化抑制毒砂的同时,碱选择性地阻碍捕收剂在毒砂表面的吸附,并清洗黄铁矿表面因氧化而生成的不利于浮选的氧化产物。在该条件下,矿物表面的氧化产物和无碱时相同。     

黄铁矿氧化抑制行为及机理研究

利用纯矿物浮选试验研究了次氯酸钠、过硫酸铵及含钙药剂 CK等氧化剂对黄铁矿、黄铜矿可浮性的影响 ,并采用实际矿石进行了验证。根据黄铁矿的电化学性质、接触角测定和黄药在矿物表面的吸附量测定 ,分析了黄铁矿在氧化状态下受抑时的表面性质。结果表明 ,氧化剂能减小黄铁矿的接触角 ,增大亲水性 ,阻止或减少黄药在矿物表面的吸附从而使黄铁矿受到抑制。     

氧化抑制毒砂的研究

本文考察了氧化剂对毒砂和黄铁矿可浮性的影响,并着重对氧化抑制的机理进行了研究。结果表明,适当控制各种条件时,漂白粉可以选择性地抑制毒砂,浮选黄铁矿。毒砂受抑的原因是表面形成了亲水性氧化膜,而不是象氢氧化钠那样完全阻止黄药的吸附。一旦表面亲水性超过疏水性,矿物就受到抑制。毒砂的氧化在动力学上比黄铁矿来得快,但长时间的氧化使黄铁矿表面也可形成氧化膜而受抑。毒砂表面氧化产物是 SO_4~(2-)和 A_sO_4~(3-),而轻微氧化的黄铁矿表面则为少量的 S_2O_3~(2-),进一步氧化也可以形成 SO_4~(2-)。     

酸预处理对六方晶系磁黄铁矿浮选行为的影响及作用机理

针对磁黄铁矿易氧化且氧化后可浮性差、难以通过浮选将其与其他矿物分离的问题,通过单矿物浮选试验、接触角测量、Zeta电位测定以及红外光谱测试等方法研究了酸预处理对不同氧化程度六方晶系磁黄铁矿浮选行为的影响及作用机理。结果表明,六方晶系磁黄铁矿氧化程度越深,其可浮性越差; 通过酸预处理可以明显提高六方晶系磁黄铁矿可浮性,且酸预处理pH值越低,酸预处理后六方晶系磁黄铁矿可浮性越好; 酸预处理后的六方晶系磁黄铁矿接触角明显增大,疏水性得到提高,零电点向负方向偏移,表面带正电的氧化产物发生脱附; 红外光谱测试结果表明,丁基黄药与六方晶系磁黄铁矿发生化学吸附同时生成双黄药。     

硫砷铜矿、蓝辉铜矿与铜蓝表面选择性氧化浮选分离研究

针对蓝辉铜矿、铜蓝和硫砷铜矿开展了表面选择性氧化浮选分离研究,并通过矿物表面接触角变化及XPS表面分析,阐明了3种矿物表面选择性氧化反应机制。结果显示,氧化剂次氯酸钙和高锰酸钾均可有效抑制蓝辉铜矿和铜蓝上浮,但对硫砷铜矿可浮性无影响; 在丁铵黑药作用下,硫砷铜矿和蓝辉铜矿接触角均达到90°,经次氯酸钙氧化后,蓝辉铜矿接触角降至15°~30°,硫砷铜矿接触角仍高于86°; XPS分析结果表明,次氯酸促进了蓝辉铜矿表面的氧化,硫元素被氧化为SO₄^2-,以CuSO4形式覆盖在矿物表面,增加了表面亲水性,而硫砷铜矿表面As、Cu和S元素并未发生明显的氧化反应,矿物表面维持较高的疏水性。次氯酸钙实现了蓝辉铜矿与硫砷铜矿表面选择性氧化,强化了两者的浮选分离。     

氧化预处理对铜钼浮选分离效果的影响

以NaClO或H₂O₂为氧化剂,研究了氧化对铜钼浮选分离试验效果的影响。探究了氧化剂用量、氧化时间和矿浆pH值等因素对黄铜矿和辉钼矿可浮性的影响以及作用机理。单矿物浮选实验结果表明,NaClO或H₂O₂氧化处理均可选择性抑制黄铜矿,且几乎不影响辉钼矿的可浮性。混合矿浮选实验结果表明,NaClO或H₂O₂氧化预处理-浮选都能实现铜钼有效分离,且分离效果均优于传统的黄铜矿抑制剂硫化钠。接触角测量结果表明,NaClO或H₂O₂氧化处理都可选择性地使黄铜矿表面亲水。Zeta电位和XPS分析结果表明,黄铜矿表面变得亲水是因为氧化处理后矿物表面生成了不溶于水的亲水性氧化物和氢氧化物。     

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。     

新型抑制剂y-As在硫砷分离中的抑制机理研究及工业应用

本文通过多组黄铁矿、毒砂的单矿物及人工混合矿进行试验,结果表明:y-As在适宜的p H范围内能有效的抑制毒砂,大大地降低毒砂的可浮性,可有效的实现硫砷分离;通过对抑制剂的红外光谱图及药剂作用前后矿物Zeta电位变化图分析,初步探明了y-As的抑制机理; y-As在工业生产上的应用发现,其对毒砂矿物的抑制作用明显。     

硫化铟常规酸浸和氧化酸浸试验研究

用人工合成的硫化铟模拟实际硫化铟,研究了硫化铟在硫酸体系中常规浸出和以高锰酸钾、双氧水为氧化剂的氧化浸出的浸出效果和工艺条件。结果表明：在搅拌速度为800 r/min、物料粒度为75~96 μm、液固比为300∶1、温度为80 ℃、硫酸初始浓度为2.0 mol/L的条件下,常规浸出60 min,铟的浸出率为84.9%;而在相同条件下加入氧化剂KMnO₄或H₂O₂进行氧化浸出,只需20 min就可使铟的浸出率达到94.9%或92.8%。在温度＜70 ℃时,氧化剂的效应起主要作用,高锰酸钾的氧化效果比双氧水更明显;在温度＞70 ℃时,温度效应占主导地位,两种氧化剂的影响差别不大。     

液相氧化剂辅助浸金的试验研究及其作用机理的探讨

对湖南衡阳某地的金矿石进行了氰化浸金的试验研究。结果表明，与通压缩空气相比，过氧化钙与高锰酸钾按重量配比４∶１混合辅助浸金，金的浸出率提高１０．２８％，浸出时间降低４０％，氰化钠耗量降低５０％。借鉴高分子化学的研究成果，对辅助浸金的机理进行了探讨。提出了过氧化物和高锰酸钾等液相氧化剂大幅度缩短氰化浸出时间的原因，可归结为强化了自由基ＨＯ．反应。     

新型阳离子捕收剂对石英的捕收性能及作用机理

用东北大学研制的新型高效阳离子捕收剂DBA-1对石英纯矿物进行了药剂用量、浮选温度、合适酸碱度试验,并借助Zeta电位测定、红外光谱分析和接触角测定对DBA-1浮选石英的机理进行了分析,以检验DBA-1对石英的捕收性能及效果。结果表明：①0.074～0.038 mm粒级石英纯矿物在pH=8.5、矿浆温度为18 ℃、药剂用量为75 mg/L的情况下可获得97.3%的回收率。②在无DBA-1的矿浆中,石英零电点的pH=2.26,而与DBA-1作用后的零电点偏移至10.10,说明DBA-1可以以阳离子形式在石英表面发生静电吸附;DBA-1与石英作用前后的红外光谱分析表明,二者间存在氢键吸附。③DBA-1的添加可大幅度提高石英表面的接触角,增强其表面的疏水性和可浮性,接触角在12.6°～27.0°范围内的小幅增大都会引起回收率的大幅度提高。     

后处理对爆轰纳米金刚石表面官能团的影响

分别在高锰酸钾与浓硫酸的混合溶液、空气、氢气、真空以及氩气中对爆轰纳米金刚石进行后处理,研究了后处理方法对其表面官能团的影响。采用X射线衍射仪、高分辨透射电子显微镜、傅立叶变换红外光谱仪和差示扫描量热仪对后处理前后纳米金刚石的微观结构、性能和表面状态进行了研究。结果表明:纳米金刚石颗粒形状为球形或椭球形,平均粒径约为5 nm,在空气中的起始氧化温度约为550℃,在氢气、真空和氩气中的石墨化温度分别约为284℃、1 146℃和1 184℃。纳米金刚石在后处理前表面含有大量的官能团,如—OH、—CH₃、—CH₂、CO₂、—CO、—COOH和—C—O—C等。在氢气中对纳米金刚石进行处理,可使部分官能团从表面解吸而由氢取代,悬键与氢结合可有效防止二次吸附,是去除爆轰纳米金刚石表面官能团的低成本、高效方法。     

微晶氧化石墨的制备及性能研究

以微晶石墨为原料, 采用改良的Hummers法, 经低温、中温与高温3阶段制备微晶氧化石墨。将微晶石墨、硝酸钠与高锰酸钾低温加入浓硫酸中, 经过中温进一步氧化, 最后高温滴加双氧水制得微晶氧化石墨。考察微晶石墨用量、高锰酸钾用量与低温反应时间对微晶氧化石墨制备的影响。采用X射线衍射仪对制得的微晶氧化石墨及其还原产物进行表征, 使用扫描电子显微镜观察样品形貌, 并结合三电极体系进行循环伏安法测试, 分析微晶氧化石墨及其还原产物的电化学性能。     

脉状和砂状金红石的可浮性差异及机理研究

过单矿物浮选试验,考察了在油酸钠捕收剂体系中脉状和砂状金红石的可浮性差异。 采用 X 射线光 电子能谱检测、接触角测定、Zeta 电位测定、红外光谱测定以及浮选溶液化学计算,对脉状和砂状金红石可浮性差异的 机理进行了研究,结果表明,脉状和砂状金红石可浮性差异较大,砂状金红石可浮性优于脉状金红石。 X 射线光电子 能谱分析表明,砂状金红石表面钛、铝等金属元素相对含量更高,这说明砂状金红石表面有更多的活性位点,更利于 油酸钠在矿物表面的吸附。 接触角测定结果表明,油酸钠更易在活性位点较多的砂状金红石表面吸附。 通过 Zeta 电 位和红外光谱测定,结合浮选溶液化学计算,进一步说明了不同类型金红石表面活性位点数不同,进而影响矿物可浮 性,即活性位点越多,矿物可浮性越好。