矿物表面零电点的计算方法与浮选应用

矿物表面零电点值是研究离子型药剂双电层吸附及控制浮选行为的基础数据。本文系统讨论矿物表面零电点计算的图解法、静电模型方法及其在浮选研究中的应用。图解法中包括最低溶解度法和等当点法。静电模型包括Parks方程和YSD方程。通过对大量氧化矿物及盐类矿物的计算,所得结论为:等当点法计算结果比较准确,适用于氧化物矿物及大多数盐类矿物,等当点EP(1,1)与矿物表面零电点一般有对应关系;最低溶解度法可用于确定简单氧化矿物的零电点,矿物最低溶解度的pH值对应于氧化矿物的零电点;静电模型方法则主要适用于氧化矿物零电点的计算,已知金属离子的半径、价态、配位数及有关结构参数,可用Parks方程或YSD方程计算相应离子组成的氧化物矿的PZC。     

萤石浮选中捕收剂的吸附机理

测定了在不同pH下不同盐和捕收剂存在时萤石和方解石的Zeta电位和红外光谱。研究结果表明，萤石的零电点为pH3．6。CaCl2降低了萤石和方解石的Zeta电位，而增大了它们的零电点值。NaCl对萤石和方解石的零电点和Zeta电位影响不大。在碱性介质中，Na2Si03和Na2CO3增大了萤石和方解石表面负电荷。红外光谱测定表明，阴离子捕收剂(如油酸和油酸钠)以化学吸附方式吸附在萤石和方解石表面上。磺酸盐特效吸附在矿物表面上，阳离子捕收剂以物理吸附方式吸附在矿物表面上。油酸和油酸钠在不同pH值下以不同吸附量吸附在萤石和方解石表面上。     

矿物表面上阴离子捕收剂吸附层的形成和疏水化机理的理论分析

矿物表面的水化程度最小、捕收剂在矿物表面上化学吸附量最大、捕收剂分子及捕收剂离子对的物理吸附最佳化均在矿物表面零电点附近实现.该零电点值可由对矿物/水密闭体系平衡状态化学计算结果确定.当pH偏离这个最佳值时,矿物表面极化,捕收剂各种组分的吸附量降低,矿物可浮性变坏.矿粒表面疏水化的主要机理是捕收剂的化学吸附.化学吸附通过补偿极性键来提高矿粒向气泡上附着的几率.捕收剂的分子和捕收剂的离子对的物理吸附以液滴状态缩合在疏水的矿物表面上,它实际上不影响矿物表面的疏水性,而起到了在浮选紊流条件下使矿粒固着和保持在气泡上.借助范德华力和捕收剂疏水缔合力,保持在矿物粒上的具松散孔隙结构的价饱和的捕收剂化合物(金属黄原酸盐和油酸盐)的形成不会提高矿物表面的疏水性,但是可以阻止矿物因被疏水矿泥抑制机理而浮选.引起矿物表面疏水和决定矿物浮选所需捕收剂最小浓度随pH变化的规律性的主要反应是捕收剂化学吸附层中竞争矿物电位离子的竞争反应.此时可保证在疏水表面上形成物理吸附的液滴状的捕收剂分子和捕收剂离子对.     

辛基异羟肟酸钠在独居石表面的吸附及浮选机理研究

通过矿物浮选试验、Zeta电位测量及红外光谱测试等手段研究了辛基异羟肟酸钠对独居石的浮选特性及其表面吸附机理。单矿物浮选试验结果表明,辛基异羟肟酸钠浮选体系中,独居石在pH值5~9可浮性较好。独居石与辛基异羟肟酸钠作用后,表面动电位降低,说明该阴离子捕收剂在独居石表面发生了吸附。当独居石表面荷负电时,吸附仍可继续,说明辛基异羟肟酸钠阴离子可克服静电斥力吸附于荷负电的独居石表面。红外光谱分析证实该吸附作用为化学吸附。     

锂辉石、钾长石矿物基因特性及其可浮性分析

通过量子化学计算、X 射线光电子能谱分析、矿物表面动电位检测、单矿物浮选试验等分析测试手段研究了锂辉石、钾长石 2 种矿物的晶体结构和表面性质，揭示其矿物基因特性与可浮性的关系。研究结果表明：锂辉石晶体结构中 Li-O 键和 Al-O 键相对容易断裂，Li⁺、Al³⁺金属离子最易从矿物表面解离出来，矿物表面具有相对较高的零电点；而钾长石晶体结构中的 K-O 键和 Si-O 键容易断裂，解离后的矿物表面容易与水中羟基发生吸附作用，使得矿物表面电负性较强，矿物零电点相对较低；锂辉石在阴离子捕收剂体系下的可浮性高于同体系下钾长石的可浮性，而在阳离子捕收剂体系下，锂辉石的可浮性低于同体系下钾长石的可浮性，矿物基因特性与及可浮性之间存在着较强的对应关系。研究结果验证了基因矿物加工工程研究对矿物加工工程实践具有重要的指导意义。     

菱镁矿,白云石表面电性研究

通过对菱镁矿及其主要伴生矿物白云石溶解行为的研究,推测并测定了菱镁矿、白云石的零电点,研究了Ca~(2+)、Mg~(2+)离子对矿物表面电动电位的影响。研究发现:菱矿镁、白云石的溶液化学行为与表面电性之间存在着密切的联系。H~+、OH~-离子和矿物晶格离子以及各种水解产物是菱镁矿、白云石的定位离子。     

含金黄铁矿和含金砷黄铁矿表面元素组成与其吸附特性和浮选 …

本文叙述了黄铁矿和砷黄铁矿的电物理参数，其晶格地Ｆｅ－Ｓ键特性，样品表面性质和化学组成，并进行了单矿物浮选和吸附试验，试验结果表明，矿物的可浮性与矿物中Ｆｅ－Ｓ键特性和矿物表面元素含量有关。     

几种硅酸盐矿物零电点、可浮性及键价分析

探讨了几类硅酸盐矿物的晶体结构 ,并以键价的观点分析了影响硅酸盐矿物零电点的因素和硅酸盐矿物表面与油酸根的作用规律 ,从而探讨了硅酸盐矿物的浮游特性。     

几种硅盐矿物零电点、可浮性及键价分析

探讨了几类硅酸盐矿物的晶体结构,并以键价的观点分析了影响硅酸盐矿物零电点的因素和硅酸盐矿物表面与油酸根的作用规律,从而探讨了硅酸盐矿物的浮游特性。     

含金黄铁矿和含金砷黄铁矿表面元素组成与其吸附特性和浮选性质的相互关系

本文叙述了黄铁矿和砷黄铁矿的电物理参数、其晶格中Fe－S键特性、样品表面性质和化学组成，并进行了单矿物浮选和吸附试验．试验结果表明，矿物的可浮性与矿物中Fe－S健特性和矿物表面元素含量有关．     

一水硬铝石与高岭石、叶蜡石和伊利石浮选分离中晶体结构的作用

测量了高岭石、伊利石、叶蜡石和一水硬铝石在阳离子捕收剂反浮选时的润湿性和动电行为。通过分析矿物的晶体结构,对测量结果进行了解释。根据矿物的晶格参数计算了矿物的零电点,计算的零电点值与试验测得的等电点值有很好的吻合。等电点测量值和零电点计算值的减小顺序为:一水硬铝石>高岭石>伊利石>叶蜡石,这与Al-O断裂键数目以及Al-O断裂键数目与Si-O断裂键数目的比值减小顺序基本一致。阳离子捕收剂在矿物表面上的吸附作用主要为静电作用。反浮选分离含铝硅酸盐矿物和一水硬铝石获得了满意的结果。     

铝盐在氟碳铈矿与独居石浮选分离中的作用机理

在氟碳铈矿与独居石浮选分离中铝盐作调整剂能强烈抑制独居石而使氟碳铈矿与独居石得到有效分离。在白云鄂博混合稀土精矿浮选分离试验中取得良好结果。根据化学的受电子和施电子原理以及在铝盐作用前后氟碳铈矿和独居石表面电性变化，讨论了铝盐在氟碳铈矿与独居石浮选分离中的作用机理。     

流动电位法的ζ电位测定及矿物零电点确定

矿物表面的电性质,是影响浮选过程的重要因素,特别是一些氧化物其表面电性对浮选有着极为重要的作用。本试验研究,采用流动电位法测定矿物的ζ电位,该法具有精确度高,数据重复性好等优点。在测定ζ电位的基础上,确定了矿物表面重要参数零电点,据此可选用以静电吸引为基础的捕收剂。     

水杨羟肟酸在独居石矿物表面的吸附特性研究

研究独居石与捕收剂水杨羟肟酸的作用过程,考察了p H值、药剂浓度、时间等因素对矿物可浮性及水杨羟肟酸离子在矿物表面吸附热力学及动力学的影响。结果表明,独居石在中性和弱碱性条件下上浮率超过90%;水杨羟肟酸离子在独居石表面的吸附符合Langmuir模型,吸附过程吉布斯自由能变化-28.5 k J/mol,理论饱和吸附量为1.94×10~(-5)mol/g,吸附平衡常数为1.11×10~5L/mol。吸附过程平均吸附能19.5 k J/mol,说明水杨羟肟酸离子在独居石表面的吸附为化学吸附,吸附过程符合准二级动力学模型,速率常数5.3×10~4 g/(min·mol),捕收剂离子在矿物界面表膜中的扩散过程是浮选过程的控制步骤。     

铁矿胺浮选中矿物表面电性的影响

许多学者对胺类捕收剂与氧化物及硅酸盐矿物的作用机理曾进行大量研究,认为胺在这类矿物表面上的吸附属于物理吸附。美国学者D.W.Fuerstenau针对这种吸附作用于1956年提出了著名的浮选静电理论。由于物理作用而吸附在矿物表面的浮选捕收剂必须在矿物表面双电层中起配衡离子的作用。还表明,只有在介质pH值低于矿物表面零电点(PZC)时(此时矿物表面荷正电),阴     

黑钨矿絮凝重选的机理探讨

混合絮凝剂与苯乙烯膦酸或苄基胂酸联合使用,Mn~(2 )作为活化剂能提高黑钨矿的絮凝能力。在黑钨矿的“近零电点区域”能获得最佳絮凝效果。通过矿物动电电位、红外光谱以及原子吸收光谱的测定和溶液化学计算,结果表明,絮凝剂在黑钨矿表面上以化学吸附为主,同时伴有氢键和静电作用,黑钨矿的活化成分是Mn~(2 ),而不是MnOH~ 。本文还探讨了絮团在重选设备上的行为。     

有效分选重矿砂的浮选研究

文章介绍了用浮选方法从磷钇矿中分离独居石、从钨铁矿中分离钶铁矿的可能性。这两类矿一般来说用物理分选方法难以分离。对于马来西亚的独居石和磷钇矿试样，在pH为7．5，以十二烷基胺氧化物（DAC）（浓度为1．0×10-4mol／L）作捕收剂时，浮选回收率有较大差别。两种矿物混合浮选的结果是，对没有扫选作业的精选泡沫，独居石的品位和回收率分别为85％、67％，再精选泡沫，独居石的品位和回收分别为91％、51％。对于各产地的独居石试样，用DAC作捕收剂，通过矿物表面和捕收剂离子之间的静电相互作用，研究了它们的可净性，但结晶度低和表面粗糙及复杂的试样，其可浮性出现异常下降。另外，发现用十二烷基磺酸钠作捕收剂时，在浮选体系中从矿物中解离的铁离子对浮选有活化作用。对于钶铁矿和钨铁矿，当油酸钠浓度为1．0×10-8mol／L，pH＝3时，依据每种矿物单矿物浮选结果，这两种矿物有可能分离。然而，在混合浮选中，钶铁矿在泡沫中的回收率大大低于期望值。这是因为从钨铁矿中解离的钨酸离子在钶铁矿表面发生特性吸附，使表面电荷变得更负，阻止了油酸钠在钶铁矿表面的吸附。     

细粒浮选的进展

盐类矿物浮选理论及工艺浮选溶液化学盐类矿物的溶解度较大,溶解的矿物组分与浮选剂及矿物表面可发生各种化学反应,对矿物表面性质及浮选行为产生很大影响。因而,在盐类矿物-浮选剂-水溶液体系中,溶液化学行为支配着盐类矿物的浮选行为与分离。 D.W.Fuerstenau研究了白云石-磷灰石体系的相互平衡关系。通过ζ电位测定,发现在一定pH条件下,白云石的动电行为类似于磷灰石表面。根据磷灰石及白云石的溶     

有机双膦酸对独居石浮选的作用机理研究

通过浮选试验、Zeta电位、红外光谱分析及溶液化学计算,研究了有机双膦酸对独居石浮选的作用机理.结果表明,独居石浮选的最佳条件为矿浆pH值为7和有机双膦酸用量为0.04 mmol/L.不同粒级浮选效果不同,细粒级独居石泥化严重,浮选效果较差.有机双膦酸水解产生的优势组分H2L2-和HL3-可与独居石矿物表面暴露的稀土离...     

离子分子络合物的浮选机理

过去相当注意捕收剂在浮选液固界面上的吸附作用。人们主要用矿物表面的化学性质和电动特性来解释,而很少重视表面活性剂的化学性质。例如,在油酸盐一赤铁矿体系中,赤铁矿在中性pH区附近所获得的高度浮选,是由于油酸盐在中性表面-OH区的化学吸附的缘故,在这种情况下,油酸盐在中性表面-OH区的浓度很高。表面的这种高浓度的中性OH区归因于在中性区附近出现的赤铁矿的零电点(PZC)。相反,在中性pH范围内,油酸盐在赤铁矿上的吸附并没有呈现最大值。