油酸钠在闪锌矿表面的吸附机理

通过浮选实验、吸附量测试、X线光电子能谱分析、动电位和红外光谱测试研究油酸钠在闪锌矿表面的吸附机理。研究结果表明:当油酸钠用量为1.6×10~(-4)mol/L,pH为6~10时,闪锌矿具有较好的可浮性;当pH为7时,闪锌矿表面被氧化生成Zn~(2+),有利于油酸根离子吸附,油酸根离子与Zn~(2+)作用,从而以化学吸附的方式吸附在闪锌矿表面;当pH为10时,闪锌矿表面以锌的羟基化合物为主,不利于油酸根离子的吸附,油酸根离子在闪锌矿表面主要以物理吸附的方式吸附。     

油酸钠直接浮选孔雀石的机理研究

研究了油酸钠直接浮选孔雀石的浮选行为及作用机理.采用浮选试验、Zeta电位测试、傅里叶红外光谱测试、溶液化学计算及热力学计算进行吸附机理分析.浮选试验表明:当捕收剂油酸钠用量为160 mg/L、pH值范围7~10时,孔雀石浮选回收率可以达到70%以上;当pH=9.5时,回收率为88.67%,达到最高;动电位及溶液化学表明:油酸钠在矿浆中的组分为C_(17)H_(33)COOH·C_(17)H_(33)COO~-,C_(17)H_(33)COO~-和(C_(17)H_(33)COO)_2~(2-),油酸钠在孔雀石表面主要发生了化学吸附;根据吉布斯自由能的计算和红外光谱测试分析表明:在合适的p H值范围,油酸钠与孔雀石表面的铜离子作用生成油酸铜盐沉淀,改变了孔雀石的表面性质使它表面疏水从而容易浮选回收.     

氧化钼/CPC界面吸附层结构对浮选行为的影响

通过Zeta电位测试、吸附量测量、荧光探针及单矿物浮选研究氯化十六烷基吡啶(CPC)在氧化钼表面吸附过程及吸附层结构和其对矿物浮选行为的影响。研究结果表明:氧化钼在水溶液中的等电点为1.9,在pH 2~12之内荷负电,吡啶阳离子依靠静电作用及疏水缔合作用吸附;CPC的临界胶束浓度(CMC)为9.6×10~(-4) mol/L,吡啶阳离子与氧化钼表面的吸附作用符合"四区域模型",在吡啶捕收剂浓度低于临界半胶束浓度(CHC,约6.4×10~(-4) mol/L)时,主要靠静电作用吸附,之后碳链间的疏水缔合起主要作用,且CPC浓度在CHC附近时矿物表面疏水性最强。当吡啶捕收剂浓度过大时确实会导致矿物浮选回收率的下降,临界浓度十分接近吡啶捕收剂CHC。     

瓜尔胶和黄原胶对方解石浮选的抑制行为差异及机理

采用浮选试验、吸附量测试、zeta电位测试、红外光谱测试等方法研究瓜尔胶(非离子型)和黄原胶(阴离子型)2种天然胶对方解石的浮选抑制行为及机理。研究结果表明:当p H为8.8,油酸钠浓度为0.3 mmol/L时,用量为50 mg/L的黄原胶,可显著降低捕收剂油酸钠在方解石表面的吸附量,降低方解石的浮选回收率,而瓜尔胶要达到相同的抑制效果,用量需超过100 mg/L。上述抑制行为差异主要是由于2种天然胶在方解石表面的吸附方式和强度不同造成的。瓜尔胶通过氢键作用在方解石表面吸附,而黄原胶的主要作用方式为化学键合和氢键作用。     

精炼塔尔油在磷酸盐浮选中的应用及QCM-D吸附研究

对Georgia-Pacific公司新开发的精炼塔尔油捕收剂GP193G75在佛罗里达CFIndustries公司的磷酸盐浮选中应用效果进行了研究.采用具有测定能量耗散功能的石英晶体微天平(QCM--D)研究了GP193G75在羟基磷灰石(HAP)表面的吸附过程,并与油酸钠和CFIndustries公司目前所用的药剂粗塔尔油脂肪酸PR1进行了比较.考察了捕收剂用量、pH值、柴油用量和浮选时间等参数对GP193G75浮选效果的影响.结果表明,当pH值为10,捕收剂用量为0.45kg·t-1,且与柴油用量的比例为9∶8时,GP193G75的正浮选P2O5回收率最高可达到91.7%.QCM--D测定结果显示,GP193G75与油酸钠有相似的吸附过程,但GP193G75比油酸钠更易于且更快在羟基磷灰石表面吸附.在相同条件下,与PR1相比,GP193G75形成的吸附层密度更大,而且吸附更牢固,因此可以使羟基磷灰石表面的疏水性更强,从而得到较高的浮选效果.     

混合捕收剂浮选分离锂辉石与长石及其机理

通过单矿物浮选实验、混合捕收剂溶液化学计算、动电位测试以及红外光谱分析,对阴阳离子混合捕收剂(油酸钠/十二胺)浮选分离锂辉石与长石的行为及机理进行研究。研究结果表明,阴阳离子混合捕收剂能够显著提高锂辉石与长石的浮选分离效率。当溶液pH为8.5、油酸钠与十二胺物质的量比为6:1~10:1时,混合捕收剂对锂辉石与长石的浮选分离能取得很好的效果,其中锂辉石的浮选回收率可达85%,而长石的回收率只有25%。混合捕收剂在溶液中的存在形态与溶液的pH有关,在浮选分离的适宜pH=8.5时以分子-离子络合物的形式存在。这种分子-离子络合物对锂辉石和长石具有选择性吸附的作用。在混合捕收剂溶液中,锂辉石和长石的动电位均处于与十二胺作用后及油酸钠作用后的动电位之间,说明混合捕收剂中的2种组分在矿物表面均有吸附,而混合捕收剂使锂辉石表面动电位负移程度明显强于使长石表面动电位负移程度,说明混合捕收剂在锂辉石表面的吸附量明显比在长石表面的大,从而可以实现锂辉石和长石的选择性分离。     

钛铁矿海滨砂矿尾矿的浮选试验研究

对广西北海地区的钛铁矿砂矿尾矿进行了系统浮选试验研究,钛铁矿砂矿尾矿由原矿经过重选和磁选得到.研究表明,Pb(NO_3)_2对钛铁矿有活化作用,主要是由于Pb2+与钛铁矿发生特性吸附,提高了油酸钠对钛铁矿的捕收能力.以硫酸和水玻璃作为调整剂,Pb(NO_3)_2作为活化剂,油酸钠作为捕收剂进行浮选,在硫酸用量900 g/t,水玻璃用量400 g/t,Pb(NO_3)_2用量30 g/t,油酸钠用量450 g/t的药剂制度条件下,经过一次粗选、两次精选的闭路浮选流程,可得到TiO_2品位为39.55%,回收率为54.61%的钛精矿.     

六偏磷酸钠在铝土矿浮选中的作用

通过浮选试验、吸附量测试、动电位测试,研究了六偏磷酸钠对一水硬铝石和高岭石2种矿物浮选行为的影响以及其作用机理.结果表明六偏磷酸钠对这2种矿物均有抑制作用,当捕收剂用量增大时,被六偏磷酸钠抑制的一水硬铝石的可浮性逐渐变好,而高岭石则变化不大．其主要原因在于六偏磷酸钠与捕收剂油酸钠在这2种矿物表面存在竞争吸附,而油酸钠在一水硬铝石表面的吸附能力强于在高岭石表面的吸附,使得在一定捕收剂用量下,六偏磷酸钠抑制高岭石的上浮而不抑制一水硬铝石,这为2种矿物的浮选分离提供了依据;此外,六偏磷酸钠对矿物表面的动电位影响较大,增大了矿物之间的静电排斥力,有利于矿泥的分散,增强了浮选分离的选择性．     

JZ Q-F7捕收剂在赤铁矿反浮选中的浮选特性及机理研究

论文以餐饮废油为原料,制备一种脂肪酸类捕收剂(以下称"JZQ-F7"),用于赤铁矿反浮选脱除石英研究,并与传统捕收剂油酸钠进行对比。浮选试验考察了矿浆浓度、矿浆温度、药剂用量及浮选时间因素对浮选指标的影响,通过电动电位分析、红外光谱分析、矿物的沉降行为分析和粒度分析揭示了JZQ-F7在石英表面的作用机理。浮选试验研究表明,当矿浆的浓度为50%、矿浆的温度为20～30℃时,在JZQ-F7作用下,铁精矿中铁品位达到67%,铁回收率为56%;电动电位和红外光谱研究表明,在pH为10～12范围内,JZQ-F7在石英表面吸附量最多,石英在活化剂CaO的作用下,与JZQ-F7发生了化学吸附;矿物的沉降行为和粒度分析表明,JZQ-F7的加入使得石英矿物颗粒增加,矿粒间出现疏水团聚。     

白云石对菱镁矿浮选行为的影响

以油酸钠(NaOL)为捕收剂,六偏磷酸钠为抑制剂研究菱镁矿和白云石浮选行为,并依据动电位、吸附试验和扫描电镜测试结果,探讨了菱镁矿与白云石人工混合矿体系中Ca~(2+)对菱镁矿浮选的影响机理.浮选试验结果表明,六偏磷酸钠对菱镁矿和白云石单矿物有良好的选择抑制作用;但对二者的人工混合矿进行浮选时,两种矿物均受到六偏磷酸钠的抑制,无法实现分离.吸附试验和扫描电镜测试结果表明,在浮选过程中白云石溶解出的Ca~(2+)吸附在菱镁矿表面.动电位测试表明,由于Ca~(2+)的吸附导致菱镁矿与白云石的表面性质趋同,严重影响这两种矿物的浮选分离.     

单油酸甘油酯琥珀酸单酯羧酸钠盐表面活性剂的合成及性能

采用单油酸甘油酯和马来酸酐为原料,以丙酸钠为催化剂,经酯化、碳酸氢钠溶液中和,合成了单油酸甘油酯琥珀酸单酯羧酸钠盐阴离子表面活性剂。通过单因素实验确定了适宜的酯化反应工艺条件:马来酸酐与单油酸甘油酯摩尔比为2∶1;反应时间为1h;反应温度为90℃;催化剂用量10%(相对于单油酸甘油酯的摩尔分数)。单油酸甘油酯琥珀酸单酯羧酸钠盐的表面活性剂性能测试结果表明:该表面活性剂具有优良的性能,25℃时临界胶束浓度ccmc为1.37×10-4mol/L,对应的表面张力γcmc为33.9mN/m,饱和吸附量Γmax为2.52×10~(-10) mol/cm~2,分子最小吸附面积Amin为0.66nm~2,降低表面张力效率因子p(c20)为4.41,泡沫体积为300mL,泡沫稳定性为96.7%,乳化分水时间为144.5s.随着温度升高,ccmc,γcmc和Γmax均减小,Amin和pC20增大,发泡能力增强。     

烷基羟丙基胺作用下石英和赤铁矿的浮选行为

通过浮选试验研究了新型捕收剂烷基羟丙基胺(NDIA)作用下石英和赤铁矿的浮选行为,并结合量子化学计算和zeta电位分析,考察了该捕收剂在矿物表面的吸附机理.单矿物浮选试验结果表明:当捕收剂用量为33.33 mg/L,p H值为4.50~8.00时,石英的回收率在92%以上,赤铁矿的回收率在50%左右.人工混合矿分选试验结果表明:当捕收剂用量为33.33 mg/L,淀粉用量为13.33 mg/L,p H值为4.50~8.00时,NDIA均可实现石英和赤铁矿的有效分离.量子化学计算结果表明,与十二胺相比,NDIA对石英具有更好的捕收性能.zeta电位测试结果表明:NDIA在石英和赤铁矿表面均发生了吸附,且在石英表面的吸附作用强于赤铁矿.     

铝土矿反浮选新型阳离子有机硅类捕收剂QAS222

考察新型阳离子捕收剂有机硅季铵盐QAS222对一水硬铝石、高岭石、叶蜡石、伊利石4种单矿物及其混合物的浮选行为,并对其机理进行分析.研究结果表明,在碱性条件下,QAS222是铝土矿反浮选脱硅的有效捕收剂;在矿浆pH=ll和QAS222浓度为4×10-4 mol/L条件下,可实现不同铝硅比人工混合矿反浮选脱硅.高岭石、伊利石和叶蜡石零电点分别为3.4,3 0和2 5,一水硬铝石与QAS222作用后零电点由6.2提高至10.9;当QAS222浓度为4×10-4 mol/L时,4种矿物表面动电位随矿浆pH增加不同程度地先增加后减少,但在pH=2～12范围内,3种铝硅酸盐矿物动电位大于0V,证实了单矿物浮选实验结果;QAS222在高岭石、叶腊石和伊利石表面除发生静电吸附作用、氢键作用和铵吸附外,还发生化学吸附,使其牢固地吸附在矿物表面,并在广泛pH范围内保持较好可浮性;而当矿浆pH=ll时,QAS222与一水硬铝石作用较弱,很难形成表面吸附,导致其可浮性较差.     

Ca2+对钛铁矿与钛辉石浮选行为的影响

以油酸钠为捕收剂,研究钛铁矿与钛辉石表面离子的溶出行为,并考察加入与脱除Ca2+对钛铁矿和钛辉石浮选行为的影响.研究结果表明:在浮选体系中加入Ca2+,对钛铁矿的浮选影响不大,但在碱性条件下活化了钛辉石的浮选;在浮选过程中,钛铁矿与钛辉石表面均有大量Ca2+溶解于矿浆中;脱除溶解离子后,钛铁矿的可浮性在弱酸性pH区间变化不大,在碱性pH区间明显变差,钛辉石在整个pH区间可浮性均变差;在脱除溶解离子后的矿浆体系中加入Ca2+,2种矿物在碱性矿浆环境下的可浮性都有所恢复;在碱性条件下,呈羧基络合物和氢氧化物沉淀形式存在的Ca2+吸附在钛辉石表面,使钛辉石表面油酸根离子的吸附活性质点增加,是Ca2+起活化作用的主要原因.     

砷黄铁矿硫化钠诱导浮选的研究

研究了减性介质中硫化钠作还原电位调整剂时砷黄铁矿的无捕收剂浮选,即硫化钠诱导浮选。普通还原剂S_xO_y~(2-)(如S_2O_4~(2-)、S_2O_3~(2-)、SO_3~(2-))调控矿浆电位时,砷黄铁矿无捕收剂浮选行为较差;而用硫化钠调控电位时,浮选行为明显得到改善,矿浆电位下限降低。这表明HS~-离子在降低矿浆电位同时,还能增加砷黄铁矿表面的疏水性。通过矿浆电位测量,HS~-离子在砷黄铁矿表面吸附量测定,中性硫的溶剂提取-化学分析,研究了HS~-离子的上述两种作用。结果表明,砷黄铁矿经硫化钠调浆后矿浆的铂电极静电位丁降不大,HS~-离子能在砷黄铁矿表面发生电化学吸附而生成疏水中性硫。     

钙离子对脂肪酸类捕收剂浮选石英的影响机理

为了探究脂肪酸类捕收剂在浮选石英过程中,钙离子活化石英的作用及机理,进行了浮选试验、动电位检测、红外光谱分析.结果显示石英被浮选需要钙离子的活化,钙离子能增加石英的表面动电位,以及改性脂肪酸捕收剂DWD-3能在被钙离子活化的石英表面发生吸附,且存在化学吸附、氢键吸附;量子力学模拟显示,Ca²⁺,Ca(OH)⁺,OH^-能在石英表面发生吸附,且Ca²⁺吸附作用最强,钙离子活化石英的过程是Ca²⁺优先在石英表面上的O处发生化学吸附,形成被Ca²⁺活化的表面,捕收剂DWD-3以单键氧O_Ⅰ与2个双键O_Ⅱ吸附在被活化的石英表面.     

油酸钠浮选体系中褐铁矿与方解石的分离及机理

对油酸钠浮选体系中褐铁矿和方解石的可浮性及钙离子的影响及机理进行研究.以焦磷酸钠为调整剂,在油酸钠质量浓度为146.1 mg/L,焦磷酸钠质量浓度为45.7 mg/L,pH=9.5的条件下,进行褐铁矿与方解石的人工混合矿反浮选分离试验.研究结果表明:油酸钠是褐铁矿和方解石的良好捕收剂,钙离子对褐铁矿浮选有强烈抑制作用,而对方解石可浮性基本无影响;红根栲胶是方解石的有效抑制剂,而焦磷酸钠是褐铁矿的有效抑制剂;褐铁矿回收率达到91％以上,且TFe质量分数由混合原矿的28.5％提高到49.5％;钙离子强烈抑制褐铁矿是因为Ca2+消耗了部分Ol-(油酸根)生成油酸钙沉淀,减少了Ol-(油酸根)在褐铁矿表面的吸附以及竞争吸附在褐铁矿表面的钙离子与油酸根生成的油酸钙脱落;方解石在浮选体系中的部分溶解可解除焦磷酸钠对方解石的抑制作用.     

双膦酸对铌铁矿的捕收特性影响及其作用机理

研究了几种有代表性的捕收剂在不同矿浆pH值和捕收剂用量条件下,对人工合成的铌铁矿的捕收效果。试验结果表明双膦酸是铌铁矿的良好捕收剂,铌铁矿的回收率在双膦酸用量为140 mg/L且矿浆pH<5.0时,大约在84.24％～91.17％之间。而且对不同捕收剂的选择性和捕收性能的顺序进行了排列。同时用IAS和XPS检测和分析了双膦酸对铌铁矿的作用机理。IAS检测结果显示双膦酸在铌铁矿表面发生了吸附。XPS检测结果表明经双膦酸处理后的铌铁矿的P_(2p)峰位键合能变化了2.85eV。这证明了该吸附主要为化学吸附。图9,参12。     

捕收剂CSU31对黄铜矿和黄铁矿浮选的选择性作用

通过浮选实验、吸附量和动电位测定,考察捕收剂CSU31对黄铜矿和黄铁矿浮选性能的影响及作用机理。研究结果表明:当pH=2.7~12.0时,CSU31对黄铜矿的捕收能力强,最大回收率达到93%,而对黄铁矿的捕收能力弱,在pH为7.0~12.0时,其回收率小于10%;当pH为7.0~11.0时,用CaO作pH调整剂,黄铁矿回收率低于5%;CSU31在黄铜矿和黄铁矿表面的吸附量均随着CSU31用量的增加而增大,但捕收剂在黄铜矿表面的吸附量明显大于在黄铁矿表面的吸附量,CSU31的吸附造成矿物表面的动电位往负的方向移动,而且使黄铜矿表面的动电位负移较大。     

几种常用捕收剂与红柱石作用机理的量子化学研究

运用量子化学中RHF(Hartree-Fock-Roothaan)方法,利用STO-3G基组,研究红柱石晶体中各离子电荷分布及4种捕收剂与红柱石作用的键级与能量变化.经对红柱石与捕收剂成键机理分析表明,十二烷基磺酸钠为化学吸附,十二胺为物理吸附,油酸钠和羟肟酸为物理吸附与化学吸附共存. 4种捕收剂按捕收能力从强到弱的排序为:十二烷基磺酸钠＞十二胺＞羟肟酸＞油酸钠.该排序结果与浮选试验结果一致.