黄铜矿的矿浆电位和可浮性

用接触角测量、紫外光谱和微量浮选试验研究了外加电位对合成黄铜矿和天然黄铜矿在戊基钾黄药溶液中的润湿性的影响。矿物电极在固定电位下搅拌 10min后 ,测量了矿物电极表面的接触角。还研究了pH、PAX浓度和抑制剂 (氰化钠、硫化钠和MAA)浓度对合成黄铜矿接触角的影响。用己烷提取了黄铜矿表面上的疏水膜 ,并用紫外光谱对它进行了考查。为了确定黄铜矿浮选的电位范围 ,在pH 10时在控制电位下用天然黄铜矿进行了有捕收剂和无捕收剂浮选试验。接触角测量结果表明 ,合成黄铜矿和天然黄铜矿具有相近的润湿性。在pH 10和pH 7的 7·10 - 4 mol/LPAX溶液中 ,黄铜矿浮选的电位范围分别为 -0 2～ + 0 2V和 -0 2 5 + 0 3V。在 3种所研究的的抑制剂中 ,硫化钠表现最强的抑制作用。浮选结果表明 ,在没有捕收剂存在时 ,在矿浆电位为 -0 0 87～ + 0 2V时 (用铂电极测出的相对饱和甘汞电极的电位 )黄铜矿浮选 ,在 7·10 - 4 mol/LPAX溶液中 ,天然黄铜矿浮选的电位范围为 -0 2～ + 0 2 0 5V。     

硫砷铜矿的表面性质和可浮性

本文通过测量硫砷铜矿的Zeta电位、硫砷铜矿电极的静电位和哈利蒙特管试验，研究了硫砷铜矿的表面性质和可浮性。Zeta电位－pH曲线表明，在pH2-12的范围内，硫砷铜矿的Zeta电位为负值（－20mV到－45mV)，并且在pH5.5和pH11处有两个峰。从As-H2O体系的热力学平衡图和硫砷铜矿的Eh-pH图可以推断，硫砷铜矿表面的带电基团是由硫代砷酸盐的平衡反应产生的。在试验的pH值范围内，硫砷铜矿没有自然可浮性，但是，在pH值为10时，用0．1mg/l异丙基黄药为捕收剂，硫砷铜矿的浮选回收率就可以大于80％。这说明，硫砷铜矿与溶液界面上的成分取决于硫代砷酸盐的化学状态，它使硫砷铜矿的可浮性与其它铜矿物的不同。硫砷铜矿不受氧化剂抑制的性质是明显的。     

双黄药在黄铁矿浮选中的作用:可溶性、吸附研究、Eh和FTIR测定

用溶解度测定、吸附试验、Eh测定和红外光谱分光光度法研究了黄药在黄铁矿表面上的吸附机理。用乙基黄药或戊基黄药作捕收剂 ,黄铁矿可在pH 3～ 6范围浮选 ,但是 ,在pH 4时其浮选回收率最大。在有或没有黄药存在时 ,研究了黄铁矿的溶解度与 pH和搅拌时间的关系。试验结果表明 ,在pH 3时 ,黄药的存在使黄铁矿的溶解度从 6 0·10 - 6提高到12 0·10 - 6(即从 10 - 3 mol/L提高到 2·10 - 3 mol/L)。黄原酸铁、双黄药和与黄药搅拌的黄铁矿的富里叶变换红外光谱(FTIR)结果表明 ,在黄铁矿表面上只测定出双黄药。吸附试验结果表明 ,在酸性介质中 ,黄铁矿表面上的双黄药吸附量最高 ,在中性溶液中黄铁矿对黄药的吸附量比碱性溶液中的高。电化学数据证明 ,黄药存在时 ,溶液中铁浓度提高 1倍是由于三价铁离子还原为二价铁离子以及黄药氧化成双黄药所致。黄铁矿表面上双黄药和羟基黄原酸盐络合物的形成是黄铁矿浮选的主要原因。     

通过电化学控制浮选分离硫砷铜矿和黄铜矿

通过伏安法、接触角测量及捕收剂和无捕收剂微量浮选试验,研究了硫砷铜矿及黄铜矿的氧化性质和浮选特性.在不同的矿浆电位下进行了从黄铜矿中分离浮选硫砷铜矿的试验,以研究从黄铜矿精矿中除去硫砷铜矿的可行性.试验结果表明,黄铜矿在比硫砷铜矿低得多的电位下开始迅速氧化,硫砷铜矿在电位高于 0.2 V时能很好地浮出,而在电位高于 0.2 V时黄铜矿被完全抑制.分离浮选结果表明,通过控制矿浆电位高于 0.2 V和低于 0.55 V能成功地从黄铜矿中除去硫砷铜矿.     

重要含铂矿物的电化学作用

Pt-Te2和Pt-Bi-Te是蚀变的铂矿石中经常发现的两种重要含铂矿物.矿物学研究表明,Pt-Pd-Bi-Te属于可浮性较差的矿物,并且很多迹象表明这些矿物浮选速度都很慢.本文应用电化学控制的接触角测定法、富里叶变换红外光谱和伏安测量法,研究了乙基钾黄药与这些矿物的相互作用.这些电化学试验结果揭示了,在四硼酸钠(Na2B4O7)溶液中,在电位低于300 mV(相对标准氢电极电位)的条件下,Pt-Tez是一种比Pt-Bi-Te更不易起化学作用的矿物,并且在Pt-Bi-Te回程扫描过程中观测到的还原峰,主要是与铋的氧化产品的还原作用有关.在含有1·10-3 mol/L 乙基钾黄药和0.05 mol/L Na2B4O7溶液中,在0.3 V(相对标准氢电极电位)的电位下极化时,这两种矿物都显示出提高了阳极电流.根据静止电位测定结果;形成双黄药从热力学来看应该是有利的,并且很高的静止电位被认为是由铂对氧的还原反应的催化作用而引起的.在这两种矿物上形成双黄药已由非原地富里叶变换红外光谱得到证实.接触角测定揭示了Pt-Bi-Te表面已具有疏水性,而在Pt-Te2表面上则测得了较小的接触角.这种矿物的表面粗糙性可能是决定着很小接触角的主要原因.     

硫砷铜矿、蓝辉铜矿与铜蓝表面选择性氧化浮选分离研究

针对蓝辉铜矿、铜蓝和硫砷铜矿开展了表面选择性氧化浮选分离研究,并通过矿物表面接触角变化及XPS表面分析,阐明了3种矿物表面选择性氧化反应机制。结果显示,氧化剂次氯酸钙和高锰酸钾均可有效抑制蓝辉铜矿和铜蓝上浮,但对硫砷铜矿可浮性无影响; 在丁铵黑药作用下,硫砷铜矿和蓝辉铜矿接触角均达到90°,经次氯酸钙氧化后,蓝辉铜矿接触角降至15°~30°,硫砷铜矿接触角仍高于86°; XPS分析结果表明,次氯酸促进了蓝辉铜矿表面的氧化,硫元素被氧化为SO₄^2-,以CuSO4形式覆盖在矿物表面,增加了表面亲水性,而硫砷铜矿表面As、Cu和S元素并未发生明显的氧化反应,矿物表面维持较高的疏水性。次氯酸钙实现了蓝辉铜矿与硫砷铜矿表面选择性氧化,强化了两者的浮选分离。     

浮选中的矿浆电位控制:过氧化氢添加量对黄药氧化程度的影响

研究了通过添加过氧化氢来提高氧化还原电位对乙基钾黄药 (KEX ,C2 H5OCS2 K)氧化程度的影响。试验是用具有固定离子强度 ( 0 0 1mol/LNaNO3)的 pH值为 7的溶液进行的 ,表面活性剂的初始浓度为 10 0mg/L( 6 176·10 - 4mol/LKEX)。Eh电位值 (相对氢电极电位 )在 2 60～ 45 0mV之间变化。用紫外光谱在 2 80nm波长范围测定表面活性剂的浓度。研究发现 ,用较短的波长时 ,NaNO3和H2 O2 的吸光值会干扰测量结果。测定结果表明 ,黄药氧化的主要产物为过黄原酸盐 ;不管溶液的Eh值多大 ,均未检测出双黄药的存在。     

用戊基钾黄药和己硫醇浮选菱锌矿

在不同pH值下用Zeta电位、接触角、微量浮选和漫反射FTIR测定,研究了不同浓度下戊基钾黄药(KAX)和己硫醇(HM)在菱锌矿表面上的吸附.用KAK捕收剂时,Zeta电位测量结果表明,纯菱锌矿表面能够吸附离子电荷(经KAX处理后带更多的负电荷),当pH值为10.5时,其Zeta电位在-38～-45 mV范围内变化;当pH值为10.5、KAX浓度为2.96·10-3 ol/L、硫化钠浓度为2.6·10-2 mol/L和硫酸铜浓度为9.4·10-3 mol/L时,菱锌矿的最大回收率达到81.3%、最大接触角为98.7°;而用HM浮选,其最大回收率为78.6%、最大接触角为92.3°,此时矿浆pH值为9、HM浓度为1.1·10-2 mol/L.经KAX处理过的菱锌矿的FTIR光谱分析结果证实,菱锌矿表面上有CS2存在,并吸附了KAX;但经过HM处理后,在氧化锌矿物表面上附着了RS-,还会因这种吸附导致硫醇S-H键发生断裂.上述两种阴离子捕收剂试验结果对比表明,因菱锌矿表面对捕收剂的吸附量不同,会导致其表面疏水程度不同.     

硫化矿物表面氧化的研究

通过热力学计算、矿物电极电位测定、循环伏安曲线和浮选试验,研究了方铅矿、黄铜矿、砷黄铁矿和黄铁矿表面的氧化反应。主要分为两大类:生成中性硫(S~0)的氧化反应和生成硫氧阴离子(S_xO_y~(2-))的氧化反应。前者能诱导矿物表面疏水,实现无捕收剂浮选(亦称自诱导浮选);后者导致矿物表面亲水。电位,pH和矿物的电子结构是调控硫化矿物表面阳极氧化的主要因素。     

异丙基黄原酸离子在砷黄铁矿上的吸附及其对浮选的影响

通过在pH6进行的动电、伏安和静电位测量，研究了异丙基黄原酸离子[(CH3)2CH-OC2^-]在砷黄铁矿(FeAsS)上的吸附，还在同一pH下测定了在异丙基黄原酸盐离子的溶液中异丙基双黄药[(CH3)2CH-OCS2-S2CO-CH((2H3)2]液滴的动电行为。吸附首先是异丙基双黄药通过黄原酸离子的阳极氧化反应吸附，此时对砷黄铁矿的Zeta电位没有影响。然后通过异丙基黄原酸离子与被吸附的双黄药疏水缔合吸附在砷黄铁矿／水溶液界面上，使砷黄铁矿的Zeta电位向负值方向增加。在双黄药-砷黄铁矿／水溶液界面上的负电荷限制这两个吸附阶段。微浮选研究表明，双黄药使砷黄铁矿的浮选较好。这种浮选不受双黄药-砷黄铁矿／水溶液界面上异丙基黄原酸盐离子的极性基团(OCS2^-)影响。     

黄药浮选自然铜和黄铜矿的电化学控制

用小波幅周期伏安测量法,分析浸入pH值为9.2的无黄药和含黄药硼酸盐溶液中的铜的氧化表面研究电化学位对铜和黄铜矿颗粒可浮性的影响。研究表明,黄原酸铜类物质的生成,不仅与铜和黄药离子之间的直接反应有关,而且也与黄药离子和与黄铜矿之间的直接反应有关。由资料得知,导致铜和黄铜矿颗粒疏水的物质是黄原酸铜类物质和双黄药。在微量浮选-电化学槽和丹佛型电化学槽中进行的浮选试验证明,当铜和黄铜矿表面上存在这两种物质时,可获得最大的可浮性。为了分析产生疏水性物质的稳定性,进行了电位降的测量。     

用十二胺和油酸浮选菱锌矿的吸附研究

用Zeta电位、接触角、微量浮选和漫反射FT-IR光谱测量了在不同pH值下不同浓度的硫化钠、十二胺(DDA)和油酸(OA)与菱锌矿的作用.浮选结果表明,在十二胺浓度1.6·10-3mol/L和pH 11.5时,浮选回收率和接触角分别提高到94%和115°,研究发现,最佳硫化钠用量为2.6·10-2mol/L.Zeta电位测量显示,纯菱锌矿晶体表面经DDA处理后只有较少的负电荷.在油酸浓度1.1·10-3 mol/L和pH 10时,油酸浮选的回收率和接触角分别提高到93%和105°.油酸处理菱锌矿表面后,矿物的Zeta电位显示比较负的电荷.用DDA调整后,菱锌矿的FT-IR光谱证实DDA在菱锌矿表面上的吸附,光谱测量表明,硫化钠处理后,该矿物表面部分变为ZnS层.该光谱还证实油酸处理后在菱锌矿表面上形成了锌的油酸盐(油酸锌).用阳离子和阴离子捕收剂的结果比较表明,两种情况下硫化钠不同的吸附密度揭示了在菱锌矿表面上具有不同程度的疏水性.     

在含铂族金属矿物的矿石浮选中电化学测量的应用

在浮选过程中，电化学电位是一个控制硫化矿物回收率及选择性的重要参数。本研究的目的是在含铂族矿物的矿石化学调浆及浮选过程中利用电化学电位测量法来了解各种矿物的浮选性能指标。在浮选的调浆阶段记录硫化矿物电极电位。改变磨矿介质和调节pH均会改变矿浆的化学条件。在任何条件下，矿物电极的混合电位会在100mV范围内变化，并按如下顺序增加：磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿、黄铁矿和铂。加入CuSO4会使矿浆电位提高，而加入黄药会使电位降低。在加入药剂后不同矿物电极的电位变化值并不相同，而矿物回收率变化趋势是：黄铜矿＞镍黄铁矿＞磁黄铁矿。不同的磨矿介质和调浆条件对黄铜矿的回收率没有影响。在现场磨矿矿浆中，甚至混合电位与实验室测得的电位相似时，磁黄铁矿也会被抑制。这大概是现场磨矿分级过程中的过度氧化造成的。酸调浆提高了磁黄铁矿的回收率，这是由于清洗掉了矿物表面上的亲水氧化铁／硫氧组分，同时加强了矿物表面与黄药的反应。当磁黄铁矿的混合电位低于双黄药形成的平衡电位时，磁黄铁矿的浮选受到轻微的抑制。     

文摘与简讯

硫化物的电化学浮选-斑铜矿-乙基黄原酸盐体系应用分光光度计与电化学方法研究乙基钾黄药与斑铜矿电极床层的反应,以确定电化学浮选机理。黄药与斑铜矿电极按下述顺序进行反应:1)化学吸附形成疏水性物质;2)电化学氧化形成黄原酸亚铜;3)黄药氧化成双黄药。文章给出了反应顺序的电极电位。在浮选响应、氧化程度和电位之间的关系表明:化学吸附的黄药形成疏水性的层,足以浮起未氧化的斑铜矿,而形成的黄原酸亚铜和双黄药浮氧化的斑铜矿。《C.A.》,107:180643w.     

采用电位控制浮选法分离北帕克斯铜金矿中的砷和铜

为了经济地开发北帕克斯高砷地区的铜金矿体,需要脱除存在于矿石中的砷黝铜矿((Cu,Fe)12As4S13),以使铜精矿中的砷含量达到冶炼厂的标准(＜2000·10-6)要求.应用电位控制浮选法有可能从北帕克斯高砷矿石的钻探岩芯综合试样中选择性浮选分离砷黝铜矿和黄铜矿(CuFeS2)及斑铜矿(Cu5FeS4).对铜砷混合浮选精矿进行铜砷分离.在矿浆还原电位大约为-150 mV(SHE)和pH 12条件下,将砷黝铜矿浮选出来,从而与其它含铜矿物分离开.分离的依据是,砷黝铜矿下临界矿浆电位比黄铜矿下临界矿浆电位低,在还原范围内,有一个电位差,因此砷黝铜矿强烈上浮,而黄铜矿则不能上浮.在所研究的氧化电位范围内,浮选分离砷黝铜矿和黄铜矿的选择性很低或没有选择性.As品位为0.11%和Cu品位1.2%的综合试样试验结果表明,用该法可以分选出铜回收率为52%和含2600·10-6As的低砷高铜精矿.计算机模拟结果表明,用该法分离200·10-6 As,1%Cu的原矿,浮选分离效率很好,低砷铜精矿铜回收率为61%,其中含2000·10-6以下的砷.根据本研究结果,提出了从北帕克斯铜金矿石中浮选脱除砷的原则工艺流程,并对此进行了讨论.     

硫砷铜矿与黄铜矿的优先浮选

硫砷铜常与黄铜矿伴生在一起,由于表面性质相似,在常规浮选条件下,它们通常都一同富集在铜精矿中,精矿中含有大量的砷将给后续的冶金处理带来,困难,因此,在浮选过程中应考虑降砷的问题,常规的抑制剂如石灰,氰化物,硫化物以及高锰酸盐都不能有效地实现硫砷铜矿与黄铜矿的分离。本研究找出了两种优选浮选方法,有效地实现了硫砷铜矿与黄铜的分离,其一是当黄药用量为２０ｍｇ／ｌ,在电位－２５０ｍＶ,ｐＨ９．０条件下,抑制黄铜矿而浮选硫砷铜矿;其二是在相同的ｐＨ的黄药浓度下,采用２５０ｍｇ／ｌ的镁铵混合物抑制硫砷铜矿而浮选黄铜矿,实现硫砷矿与黄铜矿的浮选分离,矿物表面的红外光谱检测光谱检测表明,在硫砷铜矿表面发现有亲水的络合阴离子,而黄铜矿表面则没有吸附这种络合物,含１．７３％砷的人工混合样浮选获得的铜精矿伸砷品位为０．１４％,砷的去     

用氮气和戊基黄药浮选时黄铁矿的低电位疏水状态

为了解释和查明N2TEC浮选法的基本原理，本文报道了在用戊基钾黄药(PAX)作捕收剂时，黄铁矿的低电位疏水状态的研究成果。新制定的N2TEC浮选法的目的是提高难处理含金硫化矿金回收率。在典型的N2TEC浮选法中，用氮气代替空气作为浮选气体，戊基钾黄药作为评选含金黄铁矿颗粒的捕收剂。l997年3月，第一个N2TEC浮选工艺在内华达州Lone Tree矿山浮选厂投产，一直操作至今。根据电化学校制接触角测量结果，研究了黄铁矿的低电位、低pH疏水状态与浮选变量(pH、气相组成、捕收剂浓度和黄铁矿电位)之间的关系。     

外控电位电化学处理黄铁矿的浮选

考察了不同矿浆pH时外控电位电化学处理黄铁矿的浮选行为。在酸性、有黄药存在的环境中,外控电位电化学预处理对黄铁矿的浮选作用不显著。在碱性、黄药环境中,电位为400～800mV间黄铁矿浮选回收率大幅升高,这是因为在矿物表面发生氧化生成了S0及S02,同时黄药被氧化成双黄药。此外,通过黄铁矿电极的循环伏安曲线的测试及X射线光电子能谱分析,研究了外控电位电化学处理黄铁矿浮选的机理。     

丁黄药体系铁闪锌矿的浮选行为与电化学研究

研究了以丁黄药为捕收剂时铁闪锌矿的浮选性质, 在酸性条件(pH <6)下, 其回收率约为60%, 在pH>8 的碱性条件下, 其回收率急剧下降;pH=6.0 时, 铁闪锌矿在0.2 ～ 0.6 V 的电位区间, 回收率大于50%;pH=9.18 和pH =11.0 时, 无论怎样调节矿浆电位, 铁闪锌矿浮选回收率低于50 %。从热力学的角度而言铁闪锌矿与黄药的作用有可能产生双黄药X₂ 和黄原酸锌ZnX₂, 但ZnX₂ 稳定存在的区域不大。采用循环伏安电位扫描研究方法, 研究了丁黄药在铁闪锌矿表面的电化学作用机理, 丁黄药在铁闪锌矿表面的吸附和氧化形成疏水性物质的反应不明显;在高碱条件下, 铁闪锌矿自身的氧化严重阻滞了丁黄药在其表面的吸附和氧化形成疏水性物质。电化学试验结果与浮选试验结果能较好地对应起来。     

乙硫氮体系脆硫锑铅矿的浮选行为及电化学研究

研究了以乙硫氮为捕收剂时脆硫锑铅矿的浮选性质。在酸性介质中脆硫锑铅矿具有良好的可浮性; 但在碱性介质中(pH>8.0), 可浮性急剧下降; 在pH=11.0的高碱条件下, 无论矿浆电位如何变化, 脆硫锑铅矿的可浮性都很差。pH=6.0, 脆硫锑铅矿的可浮电位区间为0～0.7 V, 电位范围较宽; pH=9.18时, 可浮电位区间则为0～0.5 V。采用循环伏安电位扫描研究方法, 研究了乙硫氮在脆硫锑铅矿表面的电化学作用机理, 在其表面没有氧化形成四乙基二硫化秋兰姆(TETD 或D₂)分子; 电极电位从-0.25 V左右开始就在脆硫锑铅矿产生了化学吸附。在乙硫氮存在时, 从0.35 V开始乙硫氮与脆硫锑铅矿相互作用明显, 电位增加到0.75V附近存在明显的氧化峰, 试验结果表明在脆硫锑铅矿表面有PbD₂、 SbOD形成产生。电化学试验结果与浮选试验结果能较好地对应起来。