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。     

基于密度泛函理论的含CO32-缺陷白云石表面性质研究

采用密度泛函理论(DFT)计算,研究了磷酸根离子/油酸根离子在白云石(104)表面CO₃^2-缺陷处的吸附。结果表明,白云石溶解产生CO₃^2-缺陷导致表面金属原子活性增强,有利于阴离子与矿物表面相互作用。H₂PO₄^-在理想白云石表面、缺陷白云石表面与钙原子的吸附能分别为-183.30 kJ/mol、-561.24 kJ/mol。态密度计算结果表明,H₂PO₄^-与缺陷白云石表面钙原子吸附后,相邻镁原子仍具有较强活性,油酸根离子在理想白云石表面、缺陷白云石表面与镁原子的吸附能分别为-52.29 kJ/mol、-489.43 kJ/mol。磷酸和油酸离子可以共同吸附在白云石表面,导致白云石上浮。     

菱镁矿和白云石的脂肪酸浮选

在试验室进行了纯菱镁矿和白云石两种盐类矿物用油酸钠浮选可浮性的试验研究，借助于专门仪器测得吸附，接触角和ζ－电位后，研究了矿浆ｐＨ值和捕收剂浓度的影响。随后，根据单矿物研究结果进行了两种碳酸盐的人工混合矿的浮选试验，表明分离是有希望的。     

菱镁矿与白云石的浮选分离研究

以油酸钠作浮选捕收剂,研究六偏磷酸钠、水玻璃、羧甲基纤维素钠等常规调整剂对菱镁矿和自云石可浮性的影响,以及Mg~(2+)、Ca~(2+)对捕收剂和调整剂作用的影响。人工混合矿物浮选试验结果表明,将盐化水玻璃和六偏酸磷酸钠联合使用作为菱镁矿与自云石浮选分离的调整剂有极好的选择性。     

水分子与白云石(104)表面相互作用的第一性原理研究

为了研究白云石(104)表面吸附水分子的水化结构,利用密度泛函理论(DFT)模拟了单个及多层水分子在白云石表面的吸附。结果表明,白云石表面的Ca、Mg位点可以与水形成(Ca/Mg)—O_w键,主要是Ca 3s3d轨道、Mg 3s2p轨道及与O 2p轨道作用,水分子在白云石表面Ca位点的吸附作用强于Mg位点。多层水分子在白云石表面吸附时,水分子层结构发生了明显分层,最靠近白云石表面的水分子层中,水分子在Ca、Mg位点上有序排列,平均吸附能为-74.35 kJ/mol;随着距离的增加,矿物表面与水分子间相互作用逐渐减弱,水分子吸附能减小。     

菱镁矿、白云石和方解石的浮选第一性原理研究

为了更好地实现菱镁矿的浮选脱钙，基于密度泛函理论，通过Materials Studio（MS）软件模拟优化了菱镁矿、白云石和方解石的晶体结构、解理面、与常见浮选药剂的作用模型，计算了这3种矿物的能带结构、态密度、表面能、与常见浮选药剂的前线轨道以及相互作用能等参数，从微观角度研究了钙镁碳酸盐矿物的浮选机理。理论研究表明：菱镁矿、白云石和方解石均为绝缘体，六偏磷酸钠和水玻璃比油酸钠和十二胺更容易与这3种矿物结合；菱镁矿{104}、白云石{110}、方解石{104}是这3种矿物的完全解理面；这3种矿物的钙镁离子与油酸钠的羰基氧发生了化学吸附，与十二胺是物理吸附，N-H…O氢键起了重要作用；推测出十二胺对钙镁碳酸盐矿物浮选有一定的选择性。第一性原理的推测结果基本得到了纯矿物浮选试验的验证，因此，第一性原理对浮选分离药剂的选择和机理研究有一定的指导意义。     

菱镁矿、白云石和方解石的浮选第一性原理研究

为了更好地实现菱镁矿的浮选脱钙,基于密度泛函理论,通过Materials Studio（MS）软件模拟优化了菱镁矿、白云石和方解石的晶体结构、解理面、与常见浮选药剂的作用模型,计算了这3种矿物的能带结构、态密度、表面能、与常见浮选药剂的前线轨道以及相互作用能等参数,从微观角度研究了钙镁碳酸盐矿物的浮选机理。理论研究表明：菱镁矿、白云石和方解石均为绝缘体,六偏磷酸钠和水玻璃比油酸钠和十二胺更容易与这3种矿物结合;菱镁矿{104}、白云石{110}、方解石{104}是这3种矿物的完全解理面;这3种矿物的钙镁离子与油酸钠的羰基氧发生了化学吸附,与十二胺是物理吸附,N-H…O氢键起了重要作用;推测出十二胺对钙镁碳酸盐矿物浮选有一定的选择性。第一性原理的推测结果基本得到了纯矿物浮选试验的验证,因此,第一性原理对浮选分离药剂的选择和机理研究有一定的指导意义。     

Au(100)表面亲/疏水性质的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论,研究了单个、一层、多层(两层、三层)水分子与Au(100)表面的相互作用,从原子层面上分析Au(100)表面的亲/疏水性质.同时结合分子动力学模拟,分析水滴在金表面的润湿过程,进而从介观层面上揭示金表面的亲/疏水性质.结果表明,单个水分子在Au(100)表面是物理吸附.与单个水分子吸附构型相比,一层水...     

六偏磷酸钠对菱镁矿与白云石浮选分离动力学的影响

以油酸钠为捕收剂,研究了六偏磷酸钠对菱镁矿和白云石浮选行为和浮选动力学特性的影响。结果表明：不添加六偏磷酸钠时两种矿物可浮性相近,分离困难;在矿浆pH值为9-11.5的区间里,添加适量的六偏磷酸钠,菱镁矿仍保持较好的可浮性和较高的浮游速度,而白云石的可浮性和浮游速度大幅降低,从而有利于两种矿物浮选分离。菱镁矿和白云石的浮选分别符合经典一级动力学模型和二级矩形分布模型。     

Ca2 在粗细粒辉钼矿表面吸附及对可浮性影响

为了探明Ca~(2+)对粗细粒辉钼矿浮选行为和吸附特性的影响,通过纯矿物浮选试验,采用Zeta电位测试、Ca~(2+)溶液化学分析、XPS等手段探讨了Ca~(2+)在粗细粒辉钼矿表面吸附及对可浮性的影响。矿浆中Ca~(2+)会明显恶化辉钼矿的浮选效果,且对细粒级影响更加明显;在浓度为0.01mol/L Ca~(2+)溶液体系中,pH<12.39时,主要以钙离子和羟基钙离子形式存在,排除了Ca(OH)2沉淀罩盖纯矿物表面造成辉钼矿回收率下降的影响因素;经Ca~(2+)作用过的辉钼矿表面电位绝对值显著变小,证明Ca~(2+)在辉钼矿表面发生了较强的吸附。此外,XPS谱图分峰处理结果表明,细粒级辉钼矿表面CaMoO4相对含量较粗粒高出1.15倍。钙离子对细粒辉钼矿可浮性恶化更加明显,是由于Ca~(2+)在辉钼矿"棱"面发生了化学吸附反应,在其表面形成CaMoO4亲水薄膜,降低了矿物可浮性。     

阴离子对磷灰石和白云石表面性质影响的第一性原理研究

结合密度泛函理论（DFT）计算,研究磷矿反浮选脱镁过程中,三种主要阴离子（油酸根离子、SO42-和H2PO4-）在氟磷灰石和白云石吸附特性的差异。结果显示,油酸根离子、SO42-和H2PO4-均能在氟磷灰石和白云石表面发生化学吸附。氟磷灰石表面暴露的Ca原子位于磷酸根之上,表面Ca原子活性强,SO42-和H2PO4-在Ca位点的吸附能分别为-818.74~-1058.30 kJ/mol和-572.78~-709.02 kJ/mol。白云石表面暴露Ca、Mg和O原子,但O原子活性较强,不利于阴离子在白云石表面的吸附,SO42-和H2PO4-在白云石表面Ca\Mg位点的吸附能分别为-135.92 kJ/mol \ -156.30 kJ/mol和-127.03 kJ/mol \ 146.95 kJ/mol。因此,SO42-和H2PO4-更容易吸附在氟磷灰石表面形成不溶性钙盐,屏蔽了氟磷灰石表面的活性位点,导致磷灰石被抑制;白云石表面Ca、Mg原子位点密度大于氟磷灰石,存在更多的吸附位点与捕收剂结合。     

灵石煤泥可浮性分析及选别试验研究

对灵石煤泥的可浮性进行了评价,并对该煤泥可浮性差的潜在原因进行了分析。采用药剂乳化的方法,利用实验室旋流-静态微泡浮选柱作主体分选设备对其进行选别,结果表明,对该难浮煤泥进行乳化柴油浮选柱选别可以显著的降低捕收剂用量,提高精煤可燃体回收率。乳化柴油浮选柱选别是处理该难浮煤泥的有效途径,用药量少,浮选指标好,经济效益显著。     

白云岩的单轴压缩力学特性及声发射特性研究

对从青川县东河口滑坡区采集的白云岩进行了单轴压缩试验,测得了白云岩的单轴抗压强度、弹性模量等力学参数,并在单轴压缩试验的全过程运用了声发射测试技术,研究了岩石损伤破坏过程中的声发射参数(振铃计数、能量)演化规律及其与岩石的应力响应之间的相关性,并尝试对岩石损伤破坏前兆的声发射特征点进行了分析。研究结果体现了白云岩的初始缺陷对其力学特性及声发射特性会产生较大的影响。分析表明:1)白云岩的变形破坏过程大致可分为五个阶段,且不同阶段出现了与之相对应的声发射信号特征;2)白云岩的声发射振铃计数和能量在反映岩石损伤演化过程方面有较高的一致性。明显的声发射活动主要出现在岩石加载的中后期,在岩石进入裂纹非稳定扩展阶段后出现振铃计数和能量激增的现象,在临近破坏阶段,个别岩样进入声发射活动的相对平静期;3)对比声发射特征点和应力屈服点出现的时刻,两者的差值与岩样的初始缺陷密切相关。但无论是累计振铃计数还是累计能量,基于两者识别出的特征点时间都是超前于或接近应力屈服点出现的时刻。基于本次研究结果,如果作为岩石破坏前兆信息识别,选用累计能量参数会使得安全储备更充足。     

辽宁某低品位菱镁矿除杂可选性研究

针对辽宁某硅钙杂质含量较高的低品位菱镁矿矿石,采用等可浮反浮选—正浮选强化脱杂工艺进行了除杂可选性研究。其中,等可浮反浮选作业在中性矿浆p H(7.0左右)环境中,以水玻璃为调整剂,BK428(阳离子型捕收剂)为捕收剂,脱除含硅钙脉石;正浮选作业以六偏磷酸钠为抑制剂,BK410B(阴离子型捕收剂)为捕收剂,强化脱除含钙硅脉石。试验结果表明,采用上述工艺流程与药剂制度选别Mg O品位为45.85%、Si O2含量2.40%和Ca O含量0.87%的低品位菱镁矿矿石,获得了Mg O品位为46.81%、回收率为80.78%的菱镁矿精矿,精矿中Si O2和Ca O含量分别降至0.54%和0.69%。     

锆英石添加剂对白云石矿物性能和显微结构的影响

通过研究锆英石添加剂对白云石显微结构的影响,发现了ZrO2、SiO2与MgO、CaO的结合方式及特性。结果表明,锆英石对白云石矿物耐压强度有降低作用;热震实验温度为1100℃、锆英石加入量为4%时,白云石矿物抗折强度损失率最小;显微结构研究发现,加入锆英石后,白云石矿物的方镁石晶粒发育较大,并随着CaZrO3的生成伴有体积膨胀,围绕CaZrO3颗粒产生放射状微裂纹,这些微裂纹的存在,增加了耗能机制,阻止裂纹扩展,而使试样的热震稳定性能提高;同时,锆英石的引入使白云石矿物抗水化性能得到改善,当加入4%的锆英石时水化增重率最小。     

辽宁某低品位菱镁矿的浮选提纯试验研究

辽宁大石桥菱镁矿资源丰富,但低品位矿石利用率不高,对其抛弃的矿石进行X射线分析、化学多元素分析可知,矿石中主要矿物为菱镁矿,其次为滑石和石英,其中MgO品位为45.08%,可利用价值较高。本试验以大石桥废弃菱镁矿为原料,通过浮选条件试验,在磨矿细度-0.074mm占90%,矿浆pH值为8.5,羧甲基淀粉用量100g/t,十二胺用量为200g/t的条件下,最终可以得到精矿MgO品位46.7%、MgO回收率85%的良好指标。     

白钨矿与黑钨矿分流分速异步浮选过程中的模拟研究

本文针对矽卡岩型黑白钨混合矿,在相关异步浮选分离研究的基础上,利用回归分析与人工神经网络建立起不同工艺条件与矿物可浮性变化规律关系模型,为解决浮选建模过程中遇到的多变量、非线性、强耦合、大滞后等难题,实现浮选过程的优化控制提供参考。研究结果表明：对矿物浮选累计回收率的影响因素大小依次是Time > pH > 羟肟酸 > 柠檬酸。对于预测矿物不同工艺条件下的浮选指标,回归模型预测精度较差,白钨矿和黑钨矿浮选累计回收率预测值与试验值之间的相关系数R₂分别为0.805、0.827,而神经网络模型具有较好的预测精度,相关系数R₂分别为0.944、0.947。人工混合矿分离结果与单矿物浮选规律有很好的一致性,应用所建立的神经网络模型对于更好的掌握不同矿物之间的浮游规律,优化浮选工艺有一定的意义。     

淮南望峰岗选煤厂煤泥可浮性试验研究

为提高望峰岗选煤厂精煤产率,从煤泥的粒度组成、可浮性两方面出发,对望峰岗选煤厂入浮煤泥进行全面试验分析,并对浮选药剂进行选择试验。试验结果表明:当矿浆浓度为100 g/L时,以柴油为捕收剂、ZA21为起泡剂,且用量分别为800 g/t、60 g/t时,浮选效果最好。采用柴油、ZA21复合药剂比单纯使用CMC降灰效果更好,且经济适用,有效简化了望峰岗选煤厂浮选工艺流程。