苛化淀粉对磁铁矿和金云母浮选分离的影响及机理研究

以磁铁矿和金云母为研究对象,探讨在十二胺浮选体系下苛化淀粉对两种矿物浮选分离的影响及其作用机理。以十二胺为捕收剂,苛化阳离子醚化淀粉（CCES）、苛化羧甲基淀粉钠（CCMS）、苛化糊精（CD）为抑制剂,对磁铁矿和金云母进行浮选分离试验。采用单矿物浮选试验、Zeta电位分析、吸附量测定、红外光谱分析和人工混合矿浮选分离试验等方法分析苛化淀粉与矿物作用方式。结果表明:金云母和磁铁矿表面电性差异较小,十二胺对两种矿物选择性较差;CCES、CD、CCMS均能吸附在磁铁矿和金云母表面,苛化淀粉与磁铁矿的作用方式主要以化学吸附为主,同时存在静电吸附和氢键作用;而与金云母的吸附方式为静电吸附和氢键作用;三种苛化淀粉对磁铁矿的抑制强度为:CCES>CD>CCMS,对金云母的抑制效果较差。      

人工磁铁矿和天然磁铁矿在十二胺捕收剂体系中浮选行为及机理研究

对人工磁铁矿和天然磁铁矿在十二胺捕收剂体系中的浮选行为进行了研究, 并对其行为机理进行了探讨。浮选试验表明, 人工磁铁矿的可浮性比天然磁铁矿差, 人工混合矿浮选分离时, 人工磁铁矿所需十二胺用量较大。机理研究表明, 十二胺与人工磁铁矿和天然磁铁矿均呈物理吸附; 与天然磁铁矿相比, 人工磁铁矿的多孔状结构使其吸附能力强、吸附密度小、单个矿物颗粒质量较轻, 从而导致两者的浮选行为出现差异, 其中尤以吸附密度对可浮性影响大; 此外, 人工磁铁矿吸附能力强是其人工混合矿分离时十二胺用量较大的主要原因。     

绿泥石晶体各向异性及与其可浮性关系研究

通过对-37 μm、37~44 μm、44~74 μm 3 个粒级绿泥石进行 X 射线衍射（XRD）分析、单矿物浮选试验、捕收剂吸附规律研究和分子动力学模拟,研究了绿泥石晶体的各向异性及与可浮性的关系。XRD 分析结果显示,随着绿泥石粒度降低,平行解理面的含量持续升高,层间解理面优先解离。浮选试验结果表明,3 个粒级绿泥石可浮性顺序为中间粒级（37~44 μm）>细粒级（-37 μm）>粗粒级（44~74 μm）。捕收剂吸附规律检测和分子动力学模拟结果显示：十二胺在绿泥石表面的吸附密度随绿泥石粒级减小而降低,而吸附量随绿泥石粒度减小而升高;十二胺主要通过亲固基氨基吸附在绿泥石（001）面,十二胺分子碳链主要沿绿泥石（001）面法线方向分布;与绿泥石（001）面相比,（100）面含有大量正电性金属离子,减弱了十二胺与绿泥石（100）的静电吸附作用,十二胺在绿泥石（100）面的吸附靶向度不高,为非有效吸附;绿泥石（001）面对十二胺的吸附强度大于（100）面。绿泥石晶体的各向异性表现明显,（001）面含量升高对绿泥石浮选有利,在阳离子捕收剂体系中,通过选择性磨矿,提高绿泥石层间解离效率是改善绿泥石选矿效果的关键。     

用磁载体工艺分离长石和石英

本研究的目的是用磁载体分选工艺分离石英、钠长石和微斜长石.磁载体为磁铁矿.在有和没有十二烷胺存在的条件下,分别测试了石英、钠长石、微斜长石和磁铁矿的Zeta电位.磁载体分选试验在由Zeta电位测定结果所确定的条件下进行的.磁载体分选试验结果表明,石英和微斜长石在pH值为9.5时可与钠长石分离,此时十二烷胺浓度为9.375·10-5 mole/L,加入的煤油量为2.1 kg/t.在pH值为6的条件下,石英和微斜长石也能达到一定程度的分离.同时还发现矿物表面的疏水性是比表面电荷更为重要的影响因素.     

偕氨肟捕收剂对石英和磁铁矿的浮选性能

采用羟胺法合成了3-十二烷基氨基丙偕氨肟（简称DAPA）作为铁矿反浮选捕收剂。通过单矿物浮选试验,考察了DAPA和十二胺对石英和磁铁矿的浮选特性,结果表明,在矿浆pH为4~6.5的条件下,DAPA捕收剂对石英的回收率可达到85%以上,同时在此条件下对磁铁矿的回收率均不超过20%,选择性能明显优于十二胺。用DAPA对石英和磁铁矿的人工混合矿进行反浮选,在不添加抑制剂的情况下,浮选精矿中TFe品位可达68.78%,可以应用于磁铁矿的脱硅浮选中。Zeta电位测试和红外光谱分析结果显示,DAPA在石英和磁铁矿表面的吸附主要为物理吸附。     

Gemini型捕收剂对石英和磁铁矿的浮选性能

通过单矿物浮选试验,考察了Gemini型捕收剂Gemini-31503和十二胺对石英和磁铁矿的浮选特性,结果表明,Gemini-31503在较宽的pH范围里对石英具有很强的捕收能力,并且对石英具有良好的选择性,其性能明显优于十二胺。用Gemini-31503对石英和磁铁矿的人工混合矿进行反浮选,在不需再添加其他任何药剂的情况下取得了良好的分选指标。动电位测定和红外光谱分析结果显示,Gemini-31503在两种矿物表面的吸附主要为静电吸附,且在相同条件下,Gemini-31503在石英表面的吸附量比在磁铁矿表面的吸附量大。     

不同产地铬铁矿的表面电荷与可浮性

试验研究了不同产地8种铬铁矿的矿物学特性,以确定它们对矿物的电动行为与可浮性的影响。用电泳方法测定了电动电位及其与 pH 值的关系。证实了矿物等电点为～8.0。电动电位受脉石矿物以及由矿物衍生的阳离子的影响。使用十二烷基铵氯化物、十二烷基硫酸钠和油酸钠为捕收剂进行了浮选试验。所研究的铬铁矿之间的可浮性     

新型阴、阳离子捕收剂的选择性吸附行为研究

通过单矿物浮选、总有机碳-有机氮测试(TOC-TN)和Zeta电位测试等方法,系统研究了阴离子捕收剂十二烷基磺酸钠(SDS)和阳离子捕收剂十二胺(DDA)在白云母、钾长石、石英和斜绿泥石表面的吸附行为.结果表明,SDS和DDA组合使用时,在大范围pH区间内,对白云母表现出优良的选择性;且两者在各矿物表面吸附量均出现大幅...     

菱镁矿浮选特性研究

通过对菱镁矿单矿物动电位的测试以及单矿物的浮选试验,研究了在油酸钠或十二胺体系下六偏磷酸钠、水玻璃以及多种金属离子对菱镁矿单矿物可浮性的影响.结果表明,在油酸钠或十二胺体系中,六偏磷酸钠、水玻璃对菱镁矿具有一定抑制作用,在弱碱性条件下水玻璃抑制作用强,随着pH值升高,抑制作用减弱;金属阳离子使菱镁矿等电点向碱性方向移动,三价离子大幅度提高ξ-电位,在油酸钠或十二胺体系中,金属离子的添加在一定程度上均降低菱镁矿的回收率.     

新型Gemini含酯基阳离子捕收剂的浮选性能

以环氧氯丙烷、十二烷基二甲基叔胺及丁二酸为原料合成新型Gemini含酯基阳离子表面活性剂M-302B。以M-302B为捕收剂对石英和磁铁矿纯矿物进行浮选试验表明M-302B可用于石英和磁铁矿的浮选分离。以M-302B为捕收剂对酒钢选矿厂焙烧—磁选后的精矿进行浮选试验,结果表明,在矿浆p H=7、温度为25℃、苛性淀粉用量为400 g/t、M-302B用量为400 g/t条件下,可得到精矿铁品位为60.24%、回收率为82.19%,选矿效率为31.13%的指标。M-302B与十二胺浮选性能对比试验表明,相较于十二胺,M-302B捕收能力强、耐低温且产生泡沫易被消除。ζ电位测试和红外光谱分析表明,M-302B在石英表面的吸附机理主要为物理吸附和氢键作用。量子化学计算表明M-302B活性高于十二胺。     

调整剂添加顺序对石英、长石浮选的影响

调整剂在捕收剂之前或之后添加,对石英及硅酸盐类矿物浮选产生的影响引起关注。在十二胺盐酸盐用量为70 mg/L的前提下,通过改变无机、有机调整剂与捕收剂的添加顺序,分别对石英与长石纯矿物进行了浮选试验。试验结果表明：六偏磷酸钠、淀粉先添加较后添加,对石英浮选抑制效果更好;对于长石,六偏磷酸钠先添加抑制效果更好,淀粉后添加比先添加抑制作用更强。红外光谱显示：十二胺盐酸盐与两种矿物均存在静电吸附、氢键作用,六偏磷酸钠只与长石存在吸附,淀粉对石英、长石无吸附作用。     

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。     

某新型脂肪羧酸类捕收剂的浮选性能试验研究

通过药剂结构修饰,制备了一种新型脂肪羧酸类捕收剂CM-5。在pH调整剂、淀粉、CaCl₂、CM-5或油酸钠的浮选体系下进行了石英、绿泥石、赤铁矿单矿物浮选试验。结果表明:高碱条件下,相对于油酸钠,CM-5对经淀粉、CaCl₂作用后的绿泥石具有更好的选择捕收作用,对同条件下的赤铁矿捕收效果较弱。温度试验表明,CM-5在15~35 ℃的范围内都具有良好的选择性捕收效率。Zeta电位测定结果表明,在pH=11.5条件下,CM-5的吸附使经淀粉、CaCl₂作用后的绿泥石、赤铁矿动电位分别下降约15、10 mV,而油酸钠的吸附使同条件下的绿泥石、赤铁矿动电位分别下降8、11 mV,说明CM-5能选择性地吸附到绿泥石上。综合分析,CM-5可作为一种高效的铁矿反浮选捕收剂。      

金属离子对红柱石与绢云母可浮性的影响

研究了Al3+、Fe3+、Ca2+、Mg2+及其组合离子对红柱石和绢云母可浮性的影响,并通过动电位测试及热力学计算探讨了其作用机理。研究结果表明:组合金属离子在整个试验pH范围内对红柱石、绢云母有抑制作用;组合金属离子使红柱石和绢云母表面的动电位显著正移,矿物与十二胺之间的静电吸附作用减弱,Al3+、Fe3+、Ca2+、Mg2+因生成对应的氢氧化物沉淀,使红柱石和绢云母的浮选受到强烈抑制。     

煤泥浮选过程中六偏磷酸钠对蒙脱石分散行为影响

通过测定润湿接触角和Zeta电位分析了蒙脱石颗粒对煤泥浮选的作用,考察了六偏磷酸钠对煤和蒙脱石浮选行为的影响。依据扩展DLVO理论的计算,分析了分散剂影响煤和蒙脱石浮选行为的作用机理。结果表明：蒙脱石颗粒严重抑制了煤泥浮选,使精煤可燃体回收率从44.11%降至11.68%;六偏磷酸钠可改善浮选效果,使精煤可燃体回收率提高2个百分点;六偏磷酸钠增大煤和蒙脱石颗粒表面电位绝对值,从而提高颗粒间静电斥能,同时六偏磷酸钠附着在煤颗粒和蒙脱石颗粒表面,增强颗粒间的亲水作用能,并且六偏磷酸钠水解形成的长链分子吸附于颗粒表面后,使颗粒相互靠近时产生较强的空间稳定化作用,增大颗粒之间的空间斥力。     

六偏磷酸钠对黄铁矿超细粉碎影响的研究

通过粒度分析、矿浆粘度和粉体ζ电位的测定，研究了六偏磷酸钠对黄铁矿超细粉碎的影响。分析了六偏磷酸钠与黄铁矿粉体的表面作用及黄铁矿粉体的界面作用能。结果表明，六偏磷酸钠能有效改善黄铁矿粉体在水中的研磨环境，显著降低矿浆表观粘度，提高粉碎效率。     

六偏磷酸钠对蛇纹石作用机理分析

通过浮选试验、Zeta电位测试、DLVO理论计算等方法研究了六偏磷酸钠对蛇纹石浮选行为及表面性质的影响。浮选试验结果表明,蛇纹石可浮性较差,六偏磷酸钠可很好地抑制蛇纹石上浮。机理分析表明,六偏磷酸钠通过与蛇纹石表面Mg2 作用吸附于蛇纹石表面,并使其更加亲水,从而达到抑制效果。DLVO理论计算结果表明,六偏磷酸钠可改变蛇纹石微粒的分散状态。