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     

两性捕收剂在硅石和赤铁矿表面上的吸附机理

硅石是铁矿石中的主要脉石矿物.经常应用不同的表面活性剂从铁矿石中浮选出硅石.在本研究中应用两性捕收剂浮选硅石.研究了这种捕收剂在硅石和赤铁矿纯矿物表面上的吸附.试验结果表明,捕收剂在矿物表面上的吸附主要决定于溶液的pH.在酸性pH范围内捕收剂优先在矿物表面上吸附.捕收剂与矿物表面作用机理带有静电作用性质.Zeta电位测定结果表明,当矿物表面和捕收剂带有相反电荷时,通过它们之间的静电作用,捕收剂吸附在矿物表面上.     

矿物浮选中阳离子捕收剂作用机理的理论基础和规律性

胺离子和胺分子原则上可在矿物表面上吸附.捕收剂的吸附能由决定捕收剂在溶液中存在状态和矿物表面带电状态的电场的静电分量,与矿物和捕收剂晶体结构参数有关的被吸附的捕收剂的烃链的缔合能,捕收剂的极性基与矿物表面之间的非静电作用能(通过弱的化学吸附形成氢键、通过牢固化学吸附形成二维金属胺络合物和通过化学反应形成价饱和的金属胺络合物)组成.在矿物表面上形成浮选所必需的捕收剂吸附层是捕收剂离子和分子形成氢键和二维金属胺络合物来中和矿物表面所带的负电荷,并使矿物表面疏水化,以保证矿物浮选所需要的热力学稳定性,创造捕收剂物理吸附的最佳条件,即通过烃基之间的色散作用,形成半胶束、缔合物和胶束簇,从而促使矿粒浮选.矿物浮选所需要的捕收剂吸附密度与矿物原来的疏水程度有关,但是,在矿物表面上形成价饱和的金属胺络合物时,捕收剂的吸附密度会提高,使得形成捕收剂吸附层最佳结构变得困难.随着捕收剂烃链分支化,浮选所需要的捕收剂浓度增大,     

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.     

CF药剂浮选氧化铅锌矿的作用机理研究 Ⅰ．吸附量、ξ-电位和红外光谱研究

借助吸附量、ζ-电位和红外光谱等测试手段,研究了调整剂六偏磷酸钠和硝酸铅对矿物表面、矿物表面电性、CF药剂在矿物表面吸附量的影响以及CF药剂与矿物表面的作用机理.结果表明,在六偏磷酸钠低浓度时,矿物可浮性的变化可能与六偏磷酸钠对矿物晶格中的金属离子的溶解关系不大,而与其在矿物表面上的吸附有关.六偏磷酸钠不同程度地增高矿物的动电位负值,降低矿物对CF药剂的吸附量;铅离子在矿物表面发生了吸附作用,并不同程度地活化矿物,降低矿物的动电位负值,提高矿物对CF药剂的吸附量;水玻璃可有效地消除铅离子对石英的活化作用;CF药剂通过其中的O 、O 与矿物表面上的金属离子螯合而形成O·O型五元环表面配合物.     

CF药剂浮选氧化铅锌矿的作用机理研究Ⅰ.吸附量、ζ-电位和红外光谱研究

借助吸附量、ζ-电位和红外光谱等测试手段,研究了调整剂六偏磷酸钠和硝酸铅对矿物表面、矿物表面电性、CF药剂在矿物表面吸附量的影响以及CF药剂与矿物表面的作用机理.结果表明,在六偏磷酸钠低浓度时,矿物可浮性的变化可能与六偏磷酸钠对矿物晶格中的金属离子的溶解关系不大,而与其在矿物表面上的吸附有关.六偏磷酸钠不同程度地增高矿物的动电位负值,降低矿物对CF药剂的吸附量;铅离子在矿物表面发生了吸附作用,并不同程度地活化矿物,降低矿物的动电位负值,提高矿物对CF药剂的吸附量;水玻璃可有效地消除铅离子对石英的活化作用;CF药剂通过其中的O 、O 与矿物表面上的金属离子螯合而形成O·O型五元环表面配合物.     

文摘与信息

硅酸钠在钙矿物表面上的吸附试验研究了Na_2SiO_3在白钨矿、方解石和萤石矿物表面上的吸附特性。硅酸钠在上述矿物表面上的吸附平衡需60分钟。在矿浆pH为～9.8条件下,得到了Na_2SiO_3的最大吸附量。吸附特性的顺序是方解石>萤石>白钨矿。Na_2SiO_3的吸附量随矿浆温度增加而增加。吸附量随FeSO_4的浓度低而降低,随该药剂浓度增高而增加。《C.A.》106:88070q.     

改性煤矸石的制备及其对染料的吸附研究

根据煤矸石的化学特性及矿物特性,分析了煤矸石的改性过程,通过实验确定了煤矸石的改性方法.改性煤矸石由于矿物成分的负电性,对罗丹明B的吸附效果优于酸性红G.改性煤矸石对罗丹明B和酸性红G的吸附采用Henry等温吸附方程、Langmuir等温吸附方程、Freundlich等温吸附方程和Temkin等温吸附方程进行回归分析,结果表明,2种染料均最符合Langmuir等温吸附,吸附属于单分子层吸附.     

毒砂和黄铁矿吸附黄药的表面活性

采用液相组分的微量分析方法研究黄药在毒砂与黄铁矿表面的吸附与矿物表面发生的变化之间的联系。证明药剂的吸附与矿物的表面活性之间存在增函数关系,矿物表面活性越大,吸附量越大。发现介质pH、捕收剂初始浓度等均会影响矿物的表面活性,从而影响黄药的吸附。因此,与传统的看法不同,从表面活性的角度认为黄药的吸附与矿物表面金属阳离子的过量密切相关。     

甲烷在页岩黏土矿物中吸附行为的分子模拟

为从微观角度研究页岩气在页岩黏土矿物中的吸附行为,利用分子模拟软件Materials studio构建了蒙脱石、伊利石及伊/蒙混层3种黏土矿物的模型,采用巨正则蒙特卡洛(GCMC)方法对页岩气主要成分甲烷在黏土矿物上的吸附行为进行模拟。研究表明,甲烷在不同孔径蒙脱石、伊/蒙混层和伊利石上的平均等量吸附热均小于42 kJ/mol,说明甲烷在黏土矿物表面发生物理吸附。甲烷在3种黏土矿物表面的吸附等温线呈现出相同的规律,均符合I型吸附曲线特征,Langmuir模型的拟合精度较高。3种黏土矿物对甲烷的吸附能力强度顺序为:蒙脱石伊/蒙混层伊利石。在伊/蒙混层矿物中,层间离子比甲烷分子更靠近黏土片层,蒙脱石片层一侧吸附的甲烷密度大于伊利石一侧,表明蒙脱石片层的吸附能力强于伊利石,但伊/蒙混层矿物中黏土片层的吸附作用对甲烷吸附层密度的影响随着压力升高而减弱。本文分别构建了孔径为1,2和4 nm的3种黏土矿物模型,从微观角度研究孔径对甲烷吸附的影响。模拟结果表明,黏土矿物孔径越小,甲烷吸附的等量吸附热越大,证明吸附更加牢固,对甲烷的吸附能力更强,但受到孔内有限空间的限制,甲烷在黏土矿物内的绝对吸附量及饱和吸附量随孔径减小而降低。     

铜铅浮选分离无毒抑制剂机理研究及应用实践

以黄铜矿、方铅矿单矿物以及我国西南某地的铜铅混合精矿为研究对象,通过单矿物及实际矿物浮选试验,筛选出了适合铜铅浮选分离的无毒抑制剂:SM1+亚硫酸钠+硫酸锌.药剂与矿物作用机理分析结果表明,上述抑制剂与预先吸附捕收剂的黄铜矿作用能力不强,而能够罩盖在预先吸附捕收剂的方铅矿表面上,发生化学吸附,这也是铜铅浮选分离过程抑制...     

红外光谱在浮选理论研究中的应用

矿物的浮选取决于矿物表面的疏水性。大多数矿物在水溶液中与捕收剂作用而使其表面疏水,这些捕收剂被吸附在矿物表面,从浮选过程矿物被捕收的观点来考虑,吸附的性质是很重要的。但在矿物表面吸附的量是很小的((?)10~(-10)～10~(12)克分子/厘米~2),况且吸附层常常是单分子层,因而难以用常规的方法研究吸     

煤层夹矸型黏土矿物对甲烷的吸附研究

黏土矿物是煤层中最重要的矿物质,煤层中有机质与黏土矿物复合能改善黏土矿物对甲烷的吸附能力,因而煤储层中黏土矿物对甲烷的吸附不容忽视。分别选取黏土矿物含量较高的煤层夹矸和纯黏土样品,采用X-射线衍射、红外光谱及扫描电镜表征,并进一步分析了样品中总有机碳(TOC)含量、有机质的类型和成熟度,结合孔径、孔隙体积和比表面积测定结果,探讨造成夹矸型和非煤黏土矿物甲烷吸附能力差异的主要原因,研究影响夹矸型黏土矿物吸附能力的控制因素。结果表明:夹矸型黏土矿物对甲烷的吸附能力依次为铵伊利石高岭石伊利石金云母;单纯的外表面积大小并不能完全反应出黏土矿物的甲烷吸附特性,需结合不同黏土矿物层间域等多方面因素综合考虑;有机质含量较高的夹矸型黏土矿物样品比纯黏土样品具有更多的微小孔隙,尤其是孔径小于6 nm的孔隙,对样品比表面积的增加起到了关键作用,进而也增强了其甲烷吸附能力。通过分析黏土矿物的甲烷吸附贡献率发现,黏土矿物及其有机复合体具有较强的甲烷吸附能力,在煤层夹矸中对甲烷的吸附贡献较大。     

油酸钠和亚油酸钠与胶磷矿作用特性研究

通过纯矿物浮选试验、实际矿物浮选试验、zeta电位测定、红外光谱、吸附量测定,研究了油酸钠、亚油酸钠与胶磷矿的作用特性。结果表明,亚油酸钠的捕收能力大于油酸钠,两种脂肪酸钠在碱性条件下(p H=9.8)与矿物表面发生单层的化学吸附,在弱酸性条件下(p H=6)与矿物表面既发生化学吸附又发生物理吸附且吸附形式为多层吸附。     

城市再生水中病毒对浮选过程的影响规律

为探讨城市再生水回用于浮选工艺的安全性,以再生水模拟浮选试验和实施吸附、解吸试验分析,研究了城市再生水中病毒在浮选过程中的迁移规律。结果表明:再生水中的病毒能够快速被矿物颗粒吸附,尾矿废水继续回用于浮选流程是安全的,但精矿、中矿、尾矿中吸附了大量的病毒,在特定暴露水平下会对从业人员构成健康风险;矿物颗粒对病毒的不可逆吸附或者灭活是影响再生水中病毒在浮选过程迁移的主要因素,随着pH值升高,病毒-矿物颗粒体系作用能障增大,对病毒的吸附呈下降趋势,矿物颗粒对噬菌体MS2的吸附率低于ΦΧ174,矿物颗粒粒径的减小明显提高了矿物颗粒对病毒的吸附。     

甲烷在黏土矿物狭缝孔中吸附的分子模拟研究

利用巨正则蒙特卡罗模拟方法和分子动力学方法研究甲烷分子在4类黏土矿物(蒙脱石、高岭石、伊利石和绿泥石)中赋存微观结构和微观吸附机理,并研究不同孔径和不同压力对甲烷在4类黏土矿物中吸附行为的影响。研究结果表明:甲烷的平均等量吸附热随着孔径增大而下降,且小于42 k J/mol,证明甲烷在黏土矿物中的吸附属于物理吸附;甲烷分子受到黏土矿物孔壁面势能作用影响,在孔壁面附近区域聚集从而形成吸附层,其为吸附相,而远离孔壁区域,受到孔壁面势能较弱或未受到孔壁面势能作用影响,甲烷分子分散于孔中,其为游离相;甲烷分子在不同类型黏土矿物不同尺度的孔隙中赋存状态存在差异;黏土矿物微孔中,甲烷吸附量随着孔径增大而增大,而中孔中,甲烷吸附量随着孔径增大而减小;从微观角度来看相同孔径中,不同类型黏土矿物对甲烷近似有相同的吸附能力,但是宏观角度来看不同类型黏土矿物样品对甲烷的吸附能力差异较大,说明不同类型黏土矿物样品对甲烷吸附能力主要通过比表面积因素来影响;甲烷分子在孔中吸附气量所占比例随着压力增大或孔径增大而呈下降趋势。     

Rhdococcus opacus菌作为方解石和菱镁矿生物捕收剂的基础研究

本工作评价了在方解石和菱镁矿浮选中,用Rhdococcus opacus菌(不透明红球菌)(缩写为R.opacus菌)作为生物捕收剂的可能性.测定了R.opacus菌与方解石和菱镁矿作用前后的电泳迁移率,试验结果表明,R.opacus菌在两种矿物表面上的附着使得矿物的Zeta电位曲线偏移,细菌附着试验结果证明,细菌对菱镁矿的亲合力比对方解石的亲合力要强.R.opacus菌在这两种矿物表面上的吸附速率试验结果表明,细菌在这两种矿物表面上的吸附速度很快.5min后吸附量就达到最大值.细菌在这两种矿物表面上的吸附等温线具有朗格缪尔L-Ⅱ类型特点.在pH5.0和R.opacus菌浓度为100·106时菱镁矿的浮选回收率为100%,在pH7.O和R.opacus菌浓度为220·106时方解石的浮选回收率为55%.根据所获得的附着试验结果解释了生物浮选结果.本浮选基础研究结果表明,应用R.opacus菌作为生物捕收剂具有很大的潜力,它们可以用于矿物浮选工业中.     

页岩中黏土矿物对CH_4吸附的分子模拟

为了探究页岩储层中3种黏土矿物对CH_4的吸附机理,运用Materials Studio软件分别对3种黏土矿物进行蒙特卡洛模拟。模拟结果表明:在相同温度和压力条件下3种黏土矿物对CH_4的吸附量大小顺序是蒙脱石伊蒙混层伊利石;吸附量随埋深的増加先增大后减小,且在3 km时达到最高;3种黏土矿物的吸附热均小于42 k J/mol,对CH_4的吸附为物理吸附。     

煤泥水中煤与不同矿物相互作用的模拟研究

矿物界面间相互作用机理的研究对解决浮选提质增效与煤泥水难处理问题具有重要的理论指导意义,为探索煤泥水中煤与不同矿物之间的相互作用机理,本文采用分子动力学方法模拟研究水溶液中Wiser煤模型~([1])在石英、高岭石、蒙脱石矿物颗粒表面的相互作用行为,通过对煤分子与不同矿物间相互作用运动过程分析可知,煤泥水中石英、高岭石、蒙脱石矿物的存在,使得具有疏水性的煤分子容易吸附于矿物表面,黏土矿物对煤的吸附强度强于石英矿物。对吸附稳定的煤分子平衡构型进行浓度分布曲线分析可知,煤分子中的苯环与含氧官能团更容易吸附在矿物表面,烷基等官能团则远离矿物表面。     

Rhodococcus opacus菌作为方解石和菱镁矿生物捕收剂的基础研究

本工作评价了在方解石和菱镁矿浮选中,用Rhdococcus opacus菌(不透明红球菌)(缩写为R.opacus菌)作为生物捕收剂的可能性.测定了R.opacus菌与方解石和菱镁矿作用前后的电泳迁移率,试验结果表明,R.opacus菌在两种矿物表面上的附着使得矿物的Zeta电位曲线偏移,细菌附着试验结果证明,细菌对菱镁矿的亲合力比对方解石的亲合力要强.R.opacus菌在这两种矿物表面上的吸附速率试验结果表明,细菌在这两种矿物表面上的吸附速度很快.5min后吸附量就达到最大值.细菌在这两种矿物表面上的吸附等温线具有朗格缪尔L-Ⅱ类型特点.在pH5.0和R.opacus菌浓度为100·106时菱镁矿的浮选回收率为100%,在pH7.O和R.opacus菌浓度为220·106时方解石的浮选回收率为55%.根据所获得的附着试验结果解释了生物浮选结果.本浮选基础研究结果表明,应用R.opacus菌作为生物捕收剂具有很大的潜力,它们可以用于矿物浮选工业中.