白云石电子结构及油酸钠在白云石(104)面吸附作用的分子模拟研究

基于密度泛函理论(DFT),从原子层面研究了白云石的电子结构。能带分析结果表明,白云石为绝缘体,禁带宽度为4.962 eV。Mulliken电荷布居分析结果表明,Mg原子在3s、2p轨道失电子,电子数为6.29,失去1.71个电子;Ca原子在3s、4d轨道失电子,电子数为8.6,失去1.4个电子;白云石中Mg、Ca均为电子供体。Mulliken键布居分析结果表明,白云石中C-O1的布居值最大,具有较强的共价性,原子之间作用最强;O1-O1 和 O2-O2的布居值相同,表现出较弱的反键作用;O2-Mg成反键状态,表现出较弱的离子性;O-Ca表现出极弱的成键作用。电荷密度分析可知,Ca,Mg和O原子附近电荷密度较高,原子附近活性较高,容易发生物理化学反应,因此浮选过程中较易发生药剂吸附的位点为Ca,Mg和O位点。分子动力学模拟结果表明,油酸钠可以克服白云石表面H2O分子和H+的阻碍吸附在白云石矿物表面,亦即浮选体系中脂肪酸类捕收剂油酸钠可以克服水分子或氢离子在白云石表面形成的水化层,从而对白云石进行捕收。     

锆柱撑蒙脱石对油酸钠的吸附试验研究

以精制钠基蒙脱石为基质载体材料、氧氯化锆为前驱体合成锆柱撑蒙脱石,经XRD检测其晶面间距为1.965nm,柱撑效果良好。采用锆柱撑蒙脱石对废水中油酸钠进行吸附实验,探索油酸钠浓度、吸附剂用量、吸附时间、吸附温度及pH对吸附效果的影响。结果表明:在温度20℃,pH=3,吸附剂用量0.45g,吸附时间60 min,对油酸钠初始浓度100mg/L的废水进行吸附,去除率达到96.89%,吸附量为21.53mg/g,吸附效果较好。该研究有望为油酸钠废水处理提供一种新技术。     

油酸钠在红柱石与粉石英表面的吸附机理

本文通过Zeta电位测定、红外光谱分析等手段,研究了油酸钠在红柱石、粉石英表面的吸附机理及pH值对吸附的影响。结果表明,离子-分子缔合物是浮选过程中的重要活性组分。Zeta电位以及红外光谱分析表明,油酸钠对红柱石和粉石英均有吸附作用,其对红柱石吸附作用较强,存在化学吸附,对粉石英的吸附较弱,从而可以实现二者的浮选分离,浮选条件为油酸钠的浓度为3×10~(-3) mol/L,pH值=9。     

TOC分析仪测定矿物表面药剂吸附量研究

使用TOC分析仪快速测定有机药剂在矿物表面的吸附量, 并以分析纯试剂油酸钠和自制混合脂肪酸类捕收剂GJBW为研究对象, 对该测定方法进行了可靠性分析。试验结果表明, TOC分析仪法能够准确测定油酸钠、GJBW在矿物表面的吸附量, 相比于传统溶剂萃取-分光光度计法, 具有操作简便、测定快速、无毒无污染等优势, 适合测定实验室单一有机药剂体系(包括组成成分复杂的复配有机药剂)在矿物表面的吸附量。     

油酸钠在微细粒白钨矿浮选中的作用

通过浮选试验、吸附量测试、zeta电位测试和沉降试验,研究油酸钠对微细粒白钨矿浮选的影响。结果表明,粒度对白钨矿的浮选行为影响较大,细粒级白钨矿浮选回收率低于粗粒级白钨矿。油酸钠是白钨矿的适宜捕收剂,随油酸钠用量增多,细粒级白钨矿回收率增加。油酸钠能在白钨矿表面吸附,增大白钨矿表面接触角的同时促进细粒级白钨矿的团聚,使细粒级白钨矿表观粒度增大,回收率增加。     

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。     

油酸钠体系下细粒赤铁矿精矿过滤影响因素研究

油酸钠浮选的细粒赤铁矿精矿存在过滤困难问题,为找到解决问题的办法,以巴西某细粒赤铁矿精矿(-75μm占96.90%)为研究对象,考察了油酸钠用量、矿浆pH、矿浆温度以及淀粉用量等对赤铁矿精矿过滤效果的影响。结果表明:(1)油酸钠用量对细粒赤铁矿精矿的过滤有显著影响,随着油酸钠用量的增加,赤铁矿精矿滤饼比阻增大。(2)矿浆pH对赤铁矿精矿滤饼比阻的影响较大,强酸性条件能减弱甚至消除油酸钠对赤铁矿精矿过滤的阻碍作用,近中性环境下赤铁矿精矿滤饼比阻变化不大,强碱性条件下赤铁矿精矿的过滤效果变差。(3)矿浆温度对赤铁矿精矿滤饼比阻的影响较小,随着温度的升高滤饼比阻减小。(4)添加少量的淀粉可促进赤铁矿精矿的过滤,过量的淀粉会增大赤铁矿精矿滤饼比阻。     

油酸钠体系中微细粒赤铁矿的浮选行为

通过单矿物浮选试验,研究了油酸钠体系中微细粒赤铁矿的浮选行为,并考察了六偏磷酸钠、硅酸钠、焦磷酸钠、淀粉、腐植酸钠这5种抑制剂对微细粒赤铁矿可浮性的影响。结果表明：在油酸钠浓度为4×10-4 mol/L、pH=10时,微细粒赤铁矿的浮选效果最佳。5种抑制剂对微细粒赤铁矿均表现出明显的抑制作用,它们抑制能力的强弱排序为淀粉＞腐植酸钠＞焦磷酸钠＞六偏磷酸钠＞硅酸钠。     

油酸钠在明矾石与地开石浮选分离过程中的表面行为研究

研究了不同条件下捕收剂油酸钠对明矾石、地开石单矿物浮选回收率的影响,油酸钠在明矾石、地开石单矿物表面的吸附情况,以及油酸钠在明矾石、地开石表面的红外光谱分析等。确定了油酸钠体系下明矾石、地开石的浮选分离条件,证明了油酸钠在明矾石、地开石表面同时存在物理吸附和化学吸附。     

氢氧化镁对Cr（Ⅲ）吸附特性研究

本文考察了氢氧化镁用量和pH对处理效果的影响,研究了氢氧化镁对Cr(III)的吸附热力学和动力学特性,并对作用机理进行了探讨.结果表明:氢氧化镁对铬离子具有较强的吸附能力,吸附等温线符合Langmuir和Frendlich模型,饱和吸附量为69.44mg/g;二级动力学方程较好地表征了氢氧化镁吸附Cr(III)的动力学特性.     

含油酸钠氧化锌浸出液体系的溶液化学研究

本文对含油酸钠杂质的氧化锌精矿浸出-电积体系进行了系统全面的溶液化学计算分析。溶液化学分析表明,在p H值为5.0~5.2区间内,Zn2+浓度为0.7 mol/L的纯硫酸锌溶液中锌全部以Zn2+形式存在;当加入微量油酸钠杂质后(油酸钠初始浓度为2×10-4mol/L),在p H值为5.0~5.2区间内,油酸钠大部分以Zn(OL)2(s)的形式存在,体系中残余油酸钠主要以OL-和HOL(aq)的形式存在,含量极少,仅为1.39×10-9mol/L。然而,随着电积过程的进行,锌在阴极不断沉积,Zn2+含量逐渐降低,有机杂质在电积液中不断累积,且体系p H值逐渐下降,三个因素共同导致体系中残余(OL-)T浓度的迅猛增加,从而影响了后续电积过程的电流效率和电积锌质量。由于油酸钠有机杂质在浸出液体系中的存在形式为Zn(OL)2(s)、OL-和HOL(aq),因此需针对这几种存在形式研究去除脂肪酸有机杂质的方法。     

油酸钠体系中赤铁矿絮凝体浮选行为研究

采用自制淀粉-丙烯酰胺为原料合成的高选择性接枝共聚物对平均粒径为8.00μm的赤铁矿纯矿物进行絮凝,形成平均粒径为37.75μm、絮凝体密度为2.92 g/cm3、絮凝体孔隙率为46.31％、絮凝体强度为1362.41 Pa·mm2、分形维数为1.95的絮凝体.以制备好的赤铁矿絮凝体为研究对象,以浮选回收率为分选指标,...     

油酸钠体系下浮选泡沫稳定性研究

为解决正浮选赤铁矿精矿泡沫过于稳定的问题,从油酸钠的浓度、溶液的温度和pH值以及细粒赤铁精矿的粒级、浓度方面对泡沫稳定进行了研究。结果表明：油酸钠浓度对泡沫稳定性有显著影响,随着油酸钠浓度的增加,泡沫稳定性先增强后减弱最后基本保持不变,浓度为1×10-3 mol/L时泡沫稳定性最强;油酸钠在低浓度条件下,温度对泡沫稳定性有一定影响;在高浓度条件下,温度对泡沫的稳定性无显著影响;油酸钠在低浓度条件下,pH值为6~8时,泡沫稳定性最强,油酸钠在高浓度条件下,pH值为4~6时,泡沫稳定性最强;三相泡沫的稳定性与细粒赤铁精矿的粒级和浓度有关,在细粒级和高浓度条件下,泡沫的稳定性很强。     

油酸钠体系下白云石、高岭土、石英的浮选性能

在油酸钠体系下,研究了白云石、高岭土、石英纯矿物的浮选性质,考察了pH值、油酸钠用量、不同金属离子及浓度影响,并通过Zeta电位的测试分析了pH值及金属离子的影响作用。结果表明：白云石在油酸钠体系中有较好的浮选特性,且条件因素影响不显著;石英的可浮性较差,加入Ca2+、Mg2+、Al3+活化后,经调节pH值均能使石英回收率达到90.0%以上;高岭土在油酸钠溶液中浮选回收率可达80%,在Ca2+、Mg2+、Al3+参与的强酸强碱环境下,几乎没有可浮性。     

超声波对水玻璃和油酸钠体系下方解石的可浮性影响研究

论文研究了超声处理对水玻璃/油酸钠体系下受抑制方解石可浮性的影响,并探索了超声波的作用机理。试验结果表明：在超声波清洗机功率150 W、频率40 kHz、超声处理时间20 min的条件下,方解石的浮选回收率可由7.5%大幅提高到82.1%。超声处理会降低矿浆pH值、提高矿浆整体温度,但变化范围不影响方解石可浮性。超声条件下提高超声波清洗机水介质温度对改善方解石的可浮性有协同作用。在超声波清洗机功率150 W、频率40 kHz、超声时间10 min、水介质温度70 ℃条件下,方解石的浮选回收率可达86.2%。超声作用会选择性地弱化水玻璃对方解石的抑制效果,但不影响油酸钠对方解石的捕收效果。超声处理能促进方解石表面吸附的水玻璃溶解,而对方解石表面吸附的油酸钠影响不大。     

油酸钠体系下SiO2-3对白云母的抑制机理研究

为研究油酸钠体系下SiO2-3对白云母浮选行为的作用机理,采用浮选溶液化学、ζ 电位、EDS和FTIR等方法对白云母样品进行了表征.结果表明,在矿浆pH值为6、油酸钠浓度为9.20×10-4 mol/L、SiO2-3浓度为3.53×10-5 mol/L的条件下,白云母仅有0.10%的回收率,SiO2-3可明显降低白云母的可浮性.     

超声处理对水玻璃和油酸钠体系中方解石浮选行为的影响及其机理研究

选用频率40 kHz的超声波,探究了不同超声功率以及不同超声处理时间对pH=8.0、水玻璃用量300 mg/L、油酸钠用量1.5×10^-4 mol/L的药剂体系中方解石浮选行为的影响;通过吸附量测定分析了方解石表面的油酸钠含量变化,借助XPS测试分析了方解石表面元素的变化,采用Zeta电位测试分析了方解石表面吸附药剂的变化。经超声频率40 kHz、功率150 W、超声时间15 min处理后,方解石浮选回收率可由无超声处理时的8.5%增加至82.7%。超声处理使方解石表面油酸钠吸附量增加、方解石表面Si2p含量减少、C1s含量增加、O1s分峰拟合图中水玻璃组分的峰面积减小、油酸钠组分的峰面积增大,方解石表面Zeta电位几乎无变化。超声处理能使水玻璃和油酸钠混合体系中受抑制方解石表面的水玻璃解吸,空出的吸附位点被油酸钠吸附,使得方解石可浮性显著提升。     

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。