纳米气泡在微细粒矿物浮选中的应用研究进展

废弃锂电池电极材料中石墨和钴酸锂等有价组分浮选分离是实现锂电池二次资源循环利用的环节之一,然而由于2者粒度较细,利用传统浮选技术难以对2者实现有效分离。将界面纳米气泡引入该浮选体系,通过冷水升温法诱导纳米气泡在固液界面成核,联合原子力显微镜(AFM)软物质成像技术、胶体探针技术、聚集体尺寸表征、颗粒−气泡相互作用可视化装置和浮选试验系统研究了界面纳米气泡强化电极材料浮选分离机理。原子力显微镜成像结果表明,通过原子力显微镜间歇接触成像模式分别在高定向热解石墨(HOPG)和氧化铝固液界面观测到了界面纳米气泡图像,冷水升温可有效诱导纳米气泡在固−液界面成核。利用原子力显微镜在接触模式下对界面纳米气泡进行了扫描,纳米气泡在原子力显微镜针尖推动下的兼并及擦除现象有力证明了纳米结构的气相本质。纳米气泡通过在颗粒间的桥接作用增加了颗粒间的最大黏附力分布：常温水条件下颗粒间最大黏附力在10 nN以内,纳米气泡存在时颗粒间最大黏附力高达110 nN,随矿浆pH的变化而有所不同。纳米气泡诱导石墨颗粒间形成了更大的聚集体,和常温水中相比,冷水升温条件下石墨颗粒聚集体尺寸增加了2～11 μm。纳米气泡在石墨颗粒表面成核及其诱导形成的石墨颗粒聚集体协同促进了颗粒与浮选气泡的黏附。浮选结果表明,在不同pH和氯化钠离子浓度的矿浆中纳米气泡均有效改善了石墨颗粒的浮选效果。

     

纳米气泡在微细粒矿物浮选中的应用研究进展

阐述了微细粒矿物的分选现状,结合微细粒矿物浮选过程的理论研究进展,指出了提高微细粒矿物分选效率的关键因素是强化矿物颗粒与气泡之间的相互作用过程。以纳米气泡所产生的"纳米气泡桥毛细作用力"为切入点,讨论了纳米气泡强化微细粒矿物浮选的机制,同时介绍了纳米气泡在微细粒矿物浮选中的应用,并展望了纳米气泡在微细粒矿物浮选过程中的应用价值与发展前景。     

等离子体的产生及其在矿物浮选中的应用

等离子体作为一种绿色环保的表面改性技术,因其操作简单、反应速度快、能耗低、工艺干法化等优良性能而备受人们关注。综述了等离子体的产生方式及其在矿物浮选领域中的应用,阐述了其在浮选中对矿物表面改性和药剂改性的作用机理,并展望了等离子体在矿物加工领域中的应用前景,以期为等离子体技术在矿产资源高效利用领域的推广应用提供参考。     

泡沫在泡沫浮选中的重要作用

本文介绍了泡沫在许多浮选工艺中的重要作用，尤其是泡浮选回路的控制，并采用人工智能、图像分析和浮选模拟技术，不断提高矿物的回收率。     

气泡、油泡和活性油质气泡在浮选中的应用和机理探讨

浮选是高效回收矿产资源应用最广泛的技术方法。气泡作为浮选载体在浮选过程中有着举足轻重的作用。以气泡-油泡-活性油质气泡为线索,对比了传统气泡与改性后油泡(气泡表层包裹一薄层油性捕收剂)、活性油质气泡(气泡表层包裹一薄层含有捕收剂的中性油)的浮选特性。通过浮选动力学分析了气泡与油泡、活性油质气泡浮选的区别,传统气泡浮选与改性后的油泡浮选均为2步反应,而活性油质气泡实现了1步浮选,大大降低了气泡与矿物颗粒间的黏附功,提高了浮选效率。从油-水界面表面活性剂解离度这个角度分析了活性油质气泡的表面性质,指出活性油质气泡的表面电性由表层中性油中添加的捕收剂和p H决定。通过DLVO理论计算了不同气泡与矿物颗粒间的相互作用能,从理论上解释了活性油质气泡浮选指标更好的原因。活性油质气泡在选矿中的成功应用表明,活性油质气泡与矿物表面的作用均强于传统气泡与矿物表面的作用,即活性油质气泡对矿物具有更强的捕收能力,相较于气泡和油泡的浮选,活性油质气泡浮选有利于提高浮选效率,降低捕收剂用量。活性油质气泡作为浮选载体从气泡这一特殊视觉为浮选行业开辟了一个崭新的研究领域。     

模拟泡沫层厚度在浮选中的作用

由于计算机成为强有力的工具,模拟在浮选控制中就更可广泛使用。本文结合浮选过程动力学函数中两个特殊的描述,导出具有普遍意义的总的浮选速率系数与泡沫相中某一特性参数之间新的关系式,有助于更进一步了解改变泡沫层厚度的作用机理。     

微生物在矿物浮选中的研究进展与方向

金属矿石资源特别是贫、细、复杂矿物资源的综合回收技术日渐发展,具备来源广泛、无毒(或低毒)、低耗等特点的微生物药剂在选矿中的应用引起许多人的重视。微生物在选矿中的细菌浸出已经早有应用,而微生物作为浮选药剂的研究有望将其工业化以替代或部分替代化学药剂。本文结合国内外相关研究结果,概述了微生物作为絮凝剂、捕收剂及抑制剂等浮选药剂的应用研究进展,并对微生物浮选药剂的作用机理以及发展趋向进行了总结。     

矿物浮选中的络合调整剂

研究了几种络合剂(见图1),作为盐类矿物和角闪石浮选的调整剂。研究表明,某些络合剂是作为阴离子捕收剂浮选时的选择性抑制剂,但人们往往发现这种络合剂具有活化作用。机理研究表明,络合剂的作用是一个复杂的问题,存在着截然不同的作用模式。     

关于不同条件的泡沫浮选中颗粒-气泡体系的参数计算

根据毛细管作用原理研究了颗粒-气泡的接触强度问题.提出了气泡主曲率半径的简易评价方法及其接触强度的评价方法.指出细颗粒比粗颗粒更牢固地吸附在气泡上,     

化学在矿物浮选中的应用及进展

简要介绍了溶液化学、电化学、胶体化学和晶体化学在矿物浮选中的研究概况、应用及进展。     

化学在矿物浮选中的应用及进展

简要介绍了溶液化学、电化学、胶体化学和晶体化学在矿物浮选中的研究概况、应用及进展。     

煤泥浮选中矿物赋存状态分析

为寻求高灰煤泥难选的本质原因,通过浮选试验、SEM电镜扫描和XRD衍射仪对钱家营矿选煤厂煤泥中矿物成分的分布进行了分析.结果表明,该煤泥的主要矿物成分为黏土类矿物,具有易碎、易泥化的特点,因此矿物的细粒嵌布和夹带是造成煤泥精煤灰分偏高,煤泥难选的主要原因.这一结论对以后的细粒煤分选研究起到了指导作用.     

浮选中颗粒-气泡间相对运动研究进展

颗粒-气泡间相对运动的研究对浮选机理的认知至关重要,对新型浮选机的开发和提高浮 选效率均具有指导意义,本文系统综述了颗粒-气泡间相对运动的研究进展。 早期研究过程中,研 究者忽略了颗粒和气泡性质的影响,将颗粒视为随流线运动的点,气泡视为刚性球体,利用流线方 程对颗粒-气泡间的相对运动展开研究;随着认知过程的不断深入,颗粒和气泡物理化学性质的影 响逐步得到了关注,研究者分别从颗粒惯性力、重力、形状和粗糙度以及气泡表面流动性等方面并 展开了大量研究;颗粒-气泡间相对运动的试验研究多通过颗粒沉降法进行,研究对象由单个玻璃 微珠发展为大量矿物颗粒,且出现了关于运动玻璃球与上升气泡之间相对运动的研究。 研究表明, 当颗粒粒度较细、密度较小时,利用流线方程对颗粒-气泡间相对运动的研究具有一定的适用性; 当颗粒粒度较粗、密度较大时,需考虑正负惯性力、重力等因素对颗粒-气泡间相对运动的影响。 此外,颗粒形状的不规则性会影响颗粒周围液体对颗粒的作用力,导致临界碰撞半径减小,且颗粒 表面不规则的凸起会促进颗粒-气泡间水化膜的破裂,减少诱导时间,增大颗粒表面粗糙度有助于 增强颗粒-气泡间的黏附强度。 气泡表面的流动性可采用“滞留帽”模型进行分析,具有较好的适 用性。 对于颗粒-气泡间相对运动的试验研究主要采用颗粒沉降法,亲水玻璃微珠只能在气泡上 半球滑行,到达气泡赤道位置附近后便离开气泡,疏水玻璃微珠会刺破颗粒-气泡间的水化膜,越 过气泡赤道后会继续沿气泡表面滑行并最终黏附在气泡底部,煤颗粒与气泡的黏附效率随碰撞角 和密度的增大而减小。 然而目前的试验研究多集中于静水领域,对于浮选流场中颗粒-气泡间相 对运动的试验研究尚需进一步探索。     

浮选中矿粒-气泡集合体的形成和破裂

本文试图解释某些硫化矿物各粒级浮选效应的差异性。特别是考虑了与粗粒浮选有关的包括矿粒和气泡的碰撞与粘着、以及随后集合体可能出现破裂的物理因素。侧重点放在实际观测以及从进一步试验为前提制定的基本上是定性的理论处理的重要意义上。详细探讨了接触角和感应时间在理论上的作用。除了细到足以在层流状态下运动的矿粒外,发展了感应时间随矿粒粒度增加而急剧增加的论证。这就能充分地解释粗颗粒在浮选过程中回收率低的原因,而不必假设在浮选机的紊流区中矿粒-气泡集合体的破裂。浮选回收率对于感应时间的微小变化是非常敏感的。矿粒-气泡集合体破裂的物理因素的研究,导致得出这个机理不能充分解释某些硫化矿物粗粒浮选回收率不同的结论。例如,用这个机理解释经黄药调浆的粗粒方铅矿和粗粒黄铜矿回收率的差別,方铅矿表面应有60°接触角,而黄铜矿表面接触角只应有11°。但是,各种矿物表面化学特性的差异引起感应时间上的微小差别,提供了粗粒级回收率产生差别的一个更满意的解释。     

浮选中矿物疏水作用的理论问题

提出按新形成的元素硫数量确定矿物表面的浮游活性.此时,按涅尔恩斯特方程,依据氧化-还原电位和电化学电位的数值控制浮选过程.利用计算机或微处理机计算氧化     

原子力显微镜技术在矿物浮选中的应用现状

矿物的浮选体系是一个复杂的过程,现有的测试技术对于浮选机理的解释已经很难再有什么新的突破,引进新的测试技术是认识矿物浮选机理的一个重要途径。近年来,原子力显微镜(AFM)测试技术在矿物浮选中获得了重要应用,取得了重要研究成果。对AFM扫描成像和力学测量在矿物浮选中取得的研究进展进行了详细的论述,并对AFM在矿物浮选中的应用前景进行了展望。     

异质细泥在煤泥浮选中的过程特征

选择开滦矿区高灰难选煤泥试样进行浮选速度试验,对其5个精煤产品和高灰细粒级产品进行了粒度分析和密度分析,运用扫描电镜（SEM）观察了精煤产品的矿物形貌。结果表明：细泥污染存在于整个浮选过程中,J1,J2,J3,J4和J5五个子过程的高灰细泥占原煤的比例接近,但占各产品的比例逐渐升高;随着浮选的进行,高灰细泥（灰分>50%）的浮选速度下降,单位时间细泥的作业回收率降低;通过斯托克斯准数分析和扫描电镜观察,细泥主要是通过机械夹带和在粗粒煤表面罩盖进入精煤产品。