二元组合捕收剂浮选分离一水硬铝石与高岭石的机理研究

以油酸钠为主要捕收剂,与苯甲羟肟酸组合使用,复配出二元组合捕收剂,再通过单矿物浮选试验考察二元组合捕收剂对一水硬铝石和高岭石两种铝硅矿物的捕收性能。通过表面张力测定和激光粒度测试,系统研究了二元组合捕收剂的浮选作用机理,旨在为我国铝土矿浮选脱硅捕收剂的开发提供理论指导。结果发现,二元组合捕收剂NaOL/BHA对一水硬铝石和高岭石伴生的铝硅酸盐矿物的浮选效果明显超过单一油酸钠捕收剂,研究的二元组合捕收剂中油酸钠与苯甲羟肟酸的最佳摩尔配比为9∶1。二元组合捕收剂溶液的表面张力随着BHA浓度的增加而下降,在较低浓度下表面张力明显下降到拐点达到稳定值,该现象表明组合捕收剂活性高,捕收性能强,拐点处对应的两种药剂摩尔配比与单矿物浮选实验得出的最佳组合摩尔比一致。二元组合捕收剂可以明显促进一水硬铝石颗粒表观粒度增大,使其形成疏水性聚团,致使浮选回收率增大,而对高岭石表观粒度几乎没有影响。     

阴离子捕收剂浮选一水硬铝石溶液化学机理

利用激光动电位测定一水硬铝石的等电点为pH =6 2。用阴离子捕收剂十二烷基磺酸钠和油酸钠浮选一水硬铝石 ,十二烷基磺酸钠与一水硬铝石以静电作用为主 ,并发生半胶束吸附 ,最佳浮选范围为pH <6 2 ;而油酸钠浮选一水硬铝石时为化学吸附 ,当油酸钠浓度为 1× 10 - 4 mol L时 ,一水硬铝石最佳浮选范围为pH =5～ 9。溶液化学计算得到的油酸钠浮选一水硬铝石的pH值上限和下限与试验结果一致。红外光谱分析证明油酸钠在一水硬铝石表面发生了化学吸附     

六偏磷酸钠和壬基羟肟酸与铝铁矿物的作用机理研究

单矿物试验研究表明,以壬基羟肟酸和油酸钠作为组合捕收剂,采用六偏磷酸钠可以选择性抑制赤铁矿和高岭石。机理测试发现,壬基羟肟酸和六偏磷酸钠在赤铁矿和一水硬铝石表面的作用方式为化学吸附,且两种药剂在两种矿物表面存在竞争吸附。     

阴离子捕收剂浮选—水硬铝石溶液化学机理

利用激光动电位测定一水硬铝石的等电点为pH=6.2。用阴离子捕收剂十二烷基磺酸钠和油酸钠浮选一水硬铝石,十二烷基磺酸钠与一水硬铝石以静电作用为主,并发生半胶束吸附,最佳浮选范围为pH<6.2;而油酸钠浮选一水硬铝石时为化学吸附,当油酸钠浓度为1×10     

捕收剂CTAB对一水硬铝石与高岭石的浮选差异及其分子动力学模拟

为了研究季铵盐类捕收剂对铝土矿反浮选的影响,以十二胺（DDA）为参照捕收剂,考察了十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）对一水硬铝石和高岭石浮选回收率的影响,并通过FTIR分析、Zeta电位检测、吸 附量测定以及分子动力学模拟对作用机理进行了系统的分析。浮选试验结果表明,CTAB浮选分离效果优于DDA,在pH=4、CTAB浓度为2×10-4 mol/L时,纯矿物浮选试验一水硬铝石和高岭石浮选回收率相差51.70个百分 点,人工混合矿试验获得了Al2O3品位71.73%、回收率71.26%、SiO2含量9.43%的精矿,铝硅比A/S达到7.60。机理分析结果表明,捕收剂CTAB在一水硬铝石和高岭石表面均有吸附,在高岭石表面的吸附量大于在一水硬 铝石表面的吸附量,且均为物理吸附;分子动力学模拟计算结果表明捕收剂CTAB与高岭石总相互作用能为与一水硬铝石总相互作用能的2.29倍,因此CTAB分子优先吸附于高岭石的表面,具有较高的选择性,有利于反 浮选的进行。     

3种捕收剂对氟碳铈矿的浮选性能研究

研究了不同条件下油酸钠、水杨羟肟酸和牦牛坪稀土捕收剂（主要成分为羟基萘羟肟酸）浮选氟碳铈矿的规律,并对其浮选机理进行了探讨。试验结果表明：捕收剂、硅酸钠的用量对氟碳铈矿的浮选影响显著;油酸钠和牦牛坪稀土捕收剂较水杨羟肟酸有更好的浮选效果;在氟碳铈矿的零电点pH=8.5附近,3种捕收剂对氟碳铈矿的浮选效果最佳;羟肟酸类捕收剂在氟碳铈矿表面发生络合反应,而油酸钠可能以静电吸附和分子吸附为主;药剂在矿物表面的竞争吸附或形成配合物均破坏了缔合羟基;水杨羟肟酸和牦牛坪稀土捕收剂在红外光谱图的2356 cm-1附近有新的峰形成,可能是螯合反应形成的五元螯合环。     

苯甲羟肟酸体系中烧绿石与方解石分离及机理研究

本文以油酸和苯甲羟肟酸为捕收剂,探索正浮选流程,研究不同捕收剂对烧绿石和方解石浮选影响,并探究在苯甲羟肟酸体系下两种矿物浮选分离的机理。研究表明,在最佳pH条件下,油酸、苯甲羟肟酸对烧绿石和方解石都有较好的捕收能力,苯甲羟肟酸的选择性较好。在pH=6时,Pb2+可以扩大苯甲羟肟酸对烧绿石和方解石可浮性差异。机理研究表明,在pH=6时,苯甲羟肟酸以离子—分子共吸附模式在烧绿石和方解石表面发生了以化学吸附为主物理吸附为辅的吸附作用,从而对矿物具有捕收能力。     

调整剂在浮选分离一水硬铝石和高岭石中的研究

单矿物浮选试验结果表明, 在阳离子捕收剂DTAL 作用下, 调整剂SFL 在pH=2～12 范围内活化高岭石的浮选, 而在弱酸性条件下对一水硬铝石的浮选影响较小。弱酸性条件下的人工混合矿分离试验表明, 随着原矿中一水硬铝石的含量的增加, 精矿铝硅比显著上升, 氧化铝的回收率也随着提高;在调整剂SFL 的作用下, 精矿铝硅比进一步提高。动电位测试研究表明, 与SFL 作用后的一水硬铝石和高岭石的负电位显著增加, 使得阳离子捕收剂通过静电作用力更容易吸附在矿物表面上吸附。吸附量的测试表明:SFL增加了在高岭石表面的捕收剂吸附量, 而在一水硬铝石表面的捕收剂吸附量有所减少。     

铝土矿浮选新型捕收剂的捕收性能及机理研究

通过一水硬铝石和高岭石的单矿物浮选试验、接触角、红外光谱、和ζ电位测量分析了东北大学研制的DJL-1和DJL-2捕收剂在铝土矿正浮选中的浮选行为和作用机理。一水硬铝石与DJL-1和DJL-2作用后接触角变大、疏水性变强;高岭石与DJL-1作用后接触角几乎不变,与DJL-2作用后接触角变大。DJL-1使一水硬铝石和高岭石表面ζ电位均负向增加,DJL-2对一水硬铝石和高岭石表面ζ电位影响较小,分别使用DJL-1和DJL-2,一水硬铝石和高岭石的最大回收率之差为54.5%和70.5%,DJL-2在更宽的温度和pH范围内获得更好的浮选结果;DJL-1和DJL-2在一水硬铝石表面存在键合吸附和氢键作用,DJL-1与高岭石表面存在氢键作用。结果表明,DJL-1和DJL-2均是铝土矿正浮选的优良捕收剂,且DJL-2更优。     

聚丙烯酰胺类抑制剂对一水硬铝石和高岭石可浮性差异调控的影响

针对捕收剂在一水硬铝石与高岭石表面的吸附选择性较差的问题,添加3种不同类型的聚丙烯酰胺抑制剂调变捕收剂在矿物表面的选择性吸附差异,研究抑制剂类型对捕收剂丙撑基双十二酰胺丙基二甲基氯化铵(DAPDPAC)在矿物表面的吸附量差异和相互作用变化,以及抑制剂对两种矿物的浮选影响。浮选试验结果表明:与非离子聚丙烯酰胺(NPAM)和阴离子聚丙烯酰胺(APAM)相比,阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)显示了捕收剂对两种矿物显著的浮选调变差异,且CPAM在浓度80 mg/L时,一水硬铝石的回收率受到明显抑制,而高岭石的回收率几乎不变,且在酸性至弱碱性环境下,可以较好地实现一水硬铝石和高岭石的浮选分离。红外光谱测试结果表明:添加的抑制剂CPAM有效地阻碍了DAPDPAC在一水硬铝石表面的吸附,而在高岭石表面的吸附无明显变化。吸附量、Zeta电位及XPS测试结果表明:CPAM用量大于80 mg/L时,DAPDPAC在一水硬铝石和高岭石表面的吸附量差值保持在9.76×10-7 mol/g以上。因此,CPAM可有效调控DAPDPAC在一水硬铝石和高岭石表面的选择性吸附,有利于强化DAPDPAC对一水硬铝石和高岭石的...     

褐铁矿浮选的有效捕收剂及其机理研究

研究了油酸钠、731、苯甲羟肟酸、C_7~9羟肟酸等几种代表性捕收剂对褐铁矿、萤石、高岭土、石英等纯矿物的浮选。结果表明: 油酸钠是褐铁矿的良好捕收剂, 当油酸钠用量为3×10^-4 mol/L, pH值为6.5～10.5时, 褐铁矿可浮性最好。机理研究表明: 在试验pH值范围内, 油酸钠在褐铁矿表面产生了显著的吸附, 表面零电点由pH=8.0左右漂移至pH=3.0左右。在pH=2.0～4.0的范围内, 油酸根在褐铁矿表面发生静电吸附, 油酸分子在褐铁矿表面以氢键作用为主; 当pH=4.0～10.5时, 油酸根与褐铁矿表面铁质点间以化学作用为主, 红外光谱分析显示其作用产物为油酸铁。     

铝土矿浮选的抑制剂研究

主要研究了油酸钠作捕收剂，草酸钠、水杨酸钠等四种小分子有机调整剂对一水硬铝石、叶蜡石、高岭石三种单矿物的作用。结果表明，草酸钠、柠檬酸钠对高岭石和一水硬铝石有抑制作用，水杨酸钠、乳酸钠只对高岭石有抑制作用，四种调整剂对叶蜡石可浮性均无影响。     

氧肟酸高分子药剂在铝土矿反浮选中的作用

通过浮选试验，研究了氧肟酸淀粉和氧肟酸聚丙烯酰胺两种高分子药剂对铝土矿中一水硬铝石和高岭石浮选行为的影响。结果表明：氧肟酸淀粉在酸性条件下对一水硬铝石有较强的抑制作用，而对高岭石有活化现象；氧肟酸聚丙烯酰胺在整个试验pH值范围内对两种矿物均有活化作用。两种大分子药剂属于阴离子型，动电位测定结果表明，它们在带负电的高岭石、一水硬铝石表面吸附，使其动电位负性增加，表明药剂与矿物存在氢键力或化学作用力。由于在一水硬铝石表面，氧肟酸淀粉可以罩盖捕收剂十二胺，增加矿物表面的亲水性，从而对其产生抑制作用。而线型氧肟酸聚丙烯酰胺在矿物表面为卧式吸附，其分子链上的负电区能够增加阳离子捕收剂的吸附量，从而活化了一水硬铝石的浮选。     

油酸钠作用下红柱石和石英的浮选行为及作用机理

采用单矿物浮选试验、Zeta电位测量、红外光谱、荧光探针以及溶液化学分析, 研究了油酸钠作用下红柱石和石英的浮选行为及作用机理。结果表明, 在油酸钠作用下红柱石在pH值6～7范围内具有较好的可浮性, 石英可浮性较差;Fe³⁺能够显著提高红柱石和石英的可浮性。红柱石和石英浮选行为差异的主要原因在于红柱石表面的Al³⁺可化学吸附油酸根, 石英难以吸附油酸根离子, 因此以油酸钠作捕收剂可实现红柱石和石英的浮选分离。Fe³⁺主要以氢氧化物沉淀形式吸附于红柱石和石英表面促进油酸根在矿物表面的吸附。     

粒度对一水硬铝石和高岭石浮选分离的影响

研究了不同粒度一水硬铝石和高岭石的浮选行为,结果表明:油酸钠作捕收剂时,随着粒度的变细,一水硬铝石的上浮率变小,十二胺作捕收剂时,情况相反;高岭石的上浮率变化规律与一水硬铝石相反。人工混和矿试验表明:采用油酸钠和十二胺正、反浮选分离一水硬铝石和高岭石要尽量放粗两者的入选粒度,才能达到较好的分选效果。     

新型阳离子有机硅QAS222对铝硅矿物浮选行为的研究

考察了自行合成的新型有机硅阳离子表面活性剂QAS222对一水硬铝石、高岭石、叶蜡石和伊利石等4种铝硅矿物的浮选行为,并以其为铝硅酸盐矿物的捕收剂,进行了不同铝硅比的人工混合矿反浮选分离脱硅试验研究。试验研究结果表明,新型阳离子有机硅季铵盐类化合物是铝土矿反浮选脱硅的有效捕收剂;酸性条件下QAS222对一水硬铝石、高岭石、叶腊石和伊利石表现较好的捕收力,但此时反浮选分离趋势不明显;而在碱性条件下,以QAS222为捕收剂,随着矿浆pH值的上升,4种矿物的可浮性出现了不同程度的减低,尤其是当矿浆pH9后,一水硬铝石的上浮率骤减,铝硅矿物之间表现出了良好的反浮选分离趋势;在矿浆pH值为11时,以QAS222为捕收剂,不添加其它任何抑制剂,成功地实现不同铝硅比的人工混合矿的反浮选脱硅,并获得较好的选别指标——当给矿A/S仅有2.7时,仍能获得精矿A/S为12.82,其中Al2O3品位77.79%、回收率69.91%的较好指标,且当给矿A/S不断增大时,精矿中的A/S,Al2O3的品位和回收率都有所提高。     

氟化钠在铝硅酸锌矿石物浮选新工艺试验研究

在季铵盐捕收剂体系中，氟化钠活化了层状硅酸盐矿物高岭石、伊利石和叶蜡石的浮选，而对一水硬铝石的浮选没有影响，可以作为铝土矿反浮选的有效调整剂。氟化钠在矿物表面上发生特性吸附作用，显著降低硅酸盐矿物的Zeta电位，而对一水硬铝石的电位影响不大。AES研究表明，氟离子扩散至硅酸盐矿物颗粒内部，使得其在硅酸盐矿物颗粒上的吸附量很高，而只在一水硬铝石表面发生较低量的吸附。氟离子在硅酸盐矿物颗粒的表面和内部的高吸附量显著降低矿物的动电位，增强捕收剂与矿物的静电作用，从而起到活化作用。     

黑钨矿、白钨矿及萤石异步浮选动力学研究

以苯甲羟肟酸为捕收剂,采用分批浮选试验方法,研究了柿竹园黑钨矿、白钨矿及萤石可浮性随浮选时间的变化关系,并根据浮选动力学基本原理,对白钨矿、黑钨矿及萤石的浮选动力学特性进行了分析。结果表明,浮选速度常数K值在浮选过程中是不断变化的,调整剂柠檬酸可显著扩大矿物浮游速度之间的差异,在原有经典动力学模型的基础上,通过适当改进导出了分速浮选动力学方程的一般形式,分速模型对浮选数据的拟合精度优于经典动力学模型。研究认为,异步浮选技术能实现矿物的个性化、差异性浮选,充分体现了"和谐的精细工艺技术"的重要特征。