柠檬酸对微细粒绿泥石夹带行为的影响

通过浮选试验、Zeta电位测试、红外光谱分析、EDLVO理论计算及扫描电镜(SEM)分析研究了赤铁矿反浮选体系下柠檬酸对细粒绿泥石夹带行为的影响.浮选试验表明:添加柠檬酸促进了细粒绿泥石的夹带行为,有利于脱除铁精矿中的绿泥石.动电位测试和红外光谱分析表明:柠檬酸吸附在绿泥石和赤铁矿表面使其表面负电性增加进而增强其颗粒间的静电排斥力.EDLVO计算结果表明:赤铁矿和绿泥石之间存在吸引力,添加柠檬酸后,其作用力转化为排斥力,该计算同扫描电镜结果一致.     

微细粒混合磁选精矿分级—分散浮选试验研究

针对东鞍山混合磁选精矿进行了预先分级—强化分散浮选试验研究，同时结合沉降试验、动电位测试、浊度测试等分析了分选效果改善的原因.在最优条件下分级—分散浮选闭路试验可获得精矿铁品位66.24%、铁回收率79.47%的浮选指标，与单一分散浮选的闭路试验相比，精矿铁回收率提高了4.47%.沉降试验和浊度测试表明，分散剂柠檬酸及粒度组成均会影响赤铁矿-石英混合矿的分散特性，柠檬酸主要吸附在赤铁矿表面从而增大矿粒间的静电斥力，优化粒度组成实现窄级别浮选则会进一步减弱矿粒间的非选择性团聚(罩盖)，为后续浮选分离创造有利条件，这也与DLVO理论及团聚动力学的分析结果基本一致.     

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。     

红城红球菌对微细粒赤铁矿的吸附-絮凝作用

采用重力沉降方法探讨红城红球菌通过吸附-絮凝作用沉降微细粒赤铁矿的可能性及其效果,并采用Zeta电位、显微镜、红外光谱分析红城红球菌在赤铁矿表面的吸附特征.研究结果表明:红城红球菌在赤铁矿表面的吸附可使赤铁矿发生沉降,沉降效果较好的矿浆pH为5～7、红城红球菌用量为30 mg/L.红城红球菌在赤铁矿表面的吸附降低了赤铁矿表面的电性,使赤铁矿-赤铁矿颗粒间容易形成絮团.形成的赤铁矿絮团粒度越大、结构越紧密,赤铁矿的沉降效果越好.红城红球菌通过本身基团吸附在赤铁矿表面,其中羟基(-OH)、亚甲基(-CH2)、氨基(-NH2)、甲基(-CH3)、醚基(C-O-C)官能团在赤铁矿表面的吸附属于物理吸附,而羧基(-COOH)在赤铁矿表面的吸附属于化学吸附.红城红球菌对微细粒赤铁矿具有吸附-絮凝双重作用,可作为微细粒赤铁矿的絮凝剂使用.     

N-十二烷基-1,3-丙二胺在赤铁矿反浮选中的应用

通过单矿物试验考察了N-十二烷基-1,3-丙二胺(ND13)对赤铁矿和石英的浮选行为,结果表明,ND13对石英具有良好的捕收性能,在捕收剂用量为50mg/L,pH=7～10时,石英回收率达93%以上.人工混合矿分选试验结果表明,ND13对赤铁矿和石英质量比为1∶1(铁品位为35%)的人工混合矿具有一定的分选效果,在ND13用量为66.7mg/L,淀粉用量为6.67mg/L,pH=7.27的条件下,达到较好的分选效果,此时精矿中铁的回收率为86.35%,精矿的铁品位为62.78%,尾矿的铁品位为9.21%.动电位和红外光谱分析结果表明,ND13主要以静电和氢键作用在矿物表面发生吸附.     

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.     

油酸钠与微细粒黑钨矿的作用机理

通过浮选实验、溶液化学计算、吸附量测试、动电位和红外光谱分析等方法,系统研究了油酸钠对微细粒黑钨矿的浮选捕收机理.结果表明:黑钨矿可浮性与油酸钠吸附量正相关,微细粒黑钨矿可浮性较好的pH区间为7.0～9.0,溶液中油酸离子和离子-分子缔合物组分对黑钨矿浮选过程起主要作用.溶液化学计算表明:油酸钠的吸附量和黑钨矿的可浮性与金属阳离子形成的油酸盐组分浓度有直接关系;油酸钠的添加使荷负电的黑钨矿动电位负移.红外光谱分析表明油酸钠在黑钨矿表面发生化学吸附,生成金属油酸盐,进而增强了黑钨矿的可浮性.     

细粒菱铁矿、石英和赤铁矿吸附团聚的机理

含菱铁矿难选铁矿石在磨矿作业过程中,菱铁矿极易泥化,并大量吸附在脉石和有用矿物的表面上,恶化了后续选别作业.为了查明微细粒菱铁矿、石英和赤铁矿在矿浆中吸附团聚的本质及规律,利用DLVO理论探讨了微细粒菱铁矿与粗粒石英、微细粒菱铁矿与赤铁矿及细粒菱铁矿之间的作用机理.计算结果表明:微细粒菱铁矿容易吸附罩盖在粗粒石英和赤铁矿表面,微细粒菱铁矿和微细粒赤铁矿相互作用发生团聚现象,而微细粒菱铁矿之间不发生吸附团聚现象.     

碳酸根对蛇纹石/黄铁矿浮选体系的分散作用机理

通过浮选实验、沉降实验、红外光谱测试和溶液化学理论计算,考察碳酸根在蛇纹石/黄铁矿浮选体系中的分散作用,研究碳酸根的分散作用机理。研究结果表明:蛇纹石颗粒可通过异相凝聚作用吸附在黄铁矿表面,改变黄铁矿的表面性质,影响黄铁矿的浮选;碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸铵这3种能够在溶液中水解生成碳酸根的调整剂能分散蛇纹石与黄铁矿混合矿,恢复被蛇纹石抑制的黄铁矿的可浮性。研究结果表明:在这3种碳酸盐能够分散蛇纹石与黄铁矿混合矿的pH区间,碳酸根主要以CO_3~(2-)形式存在,这3种碳酸盐在溶液中水解生成的CO_3~(2-)体积分数越高,对混合矿的分散作用效果越好;蛇纹石通过静电作用吸附在黄铁矿表面影响其浮选,碳酸盐调整剂水解生成的荷负电的CO_3~(2-)能够吸附在蛇纹石表面,改变蛇纹石表面电性,从而对蛇纹石与黄铁矿混合矿起到分散作用,减弱蛇纹石对黄铁矿的抑制作用。     

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.     

Effect and mechanism of siderite on reverse flotation of hematite

The effects of siderite on reverse flotation of hematite were investigated using micro flotation, adsorption tests, and Fourier transform infrared spectroscopy. The flotation results show that interactions between siderite and quartz are the main reasons that siderite significantly influences the floatability. The interactions are attributed to dissolved siderite species and fine siderite particles. The interaction due to the dissolved species is, however, dominant. Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek (DLVO) theoretical calculations reveal that adhesion on quartz increases when the siderite particle size decreases and that fine particles partly influence quartz floatability. Chemical solution calculations indicate that the dissolved species of siderite might convert the surface of active quartz to CaCO₃ precipitates that can be depressed by starch. The theoretical calculations are in good agreement with the results of adsorption tests and FTIR spectroscopy and explain the reasons why siderite significantly influences reverse flotation of hematite.     

Solution chemistry of carbonate minerals and its effects on the flotation of hematite with sodium oleate

The effects of carbonate minerals (dolomite and siderite) on the flotation of hematite using sodium oleate as a collector were investigated through flotation tests, supplemented by dissolution measurements, solution chemistry calculations, zeta-potential measurements, Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopic studies, and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analyses. The results of flotation tests show that the presence of siderite or dolomite reduced the recovery of hematite and that the inhibiting effects of dolomite were stronger. Dissolution measurements, solution chemistry calculations, and flotation tests confirmed that both the cations (Ca2+ and Mg2+) and CO₃2- ions dissolved from dolomite depressed hematite flotation, whereas only the CO₃2- ions dissolved from siderite were responsible for hematite depression. The zeta-potential, FTIR spectroscopic, and XPS analyses indicated that Ca2+, Mg2+, and CO₃2- (HCO₃-) could adsorb onto the hematite surface, thereby hindering the adsorption of sodium oleate, which was the main reason for the inhibiting effects of carbonate minerals on hematite flotation.     

Improved flotation performance of hematite fines using citric acid as a dispersant

In this study, citric acid was used as a dispersant to improve the flotation performance of hematite fines. The effect and mechanism of citric acid on the reverse flotation of hematite fines were investigated by flotation tests, sedimentation experiments, scanning electron microscopy (SEM), zeta-potential measurements, and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The results of SEM analysis and flotation tests reveal that a strong heterocoagulation in the form of slime coating or coagulation in hematite fine slurry affects the beneficiation of hematite ores by froth flotation. The addition of a small amount of citric acid (less than 300 g/t) favorably affects the reverse flotation of hematite fines by improving particle dispersion. The results of sedimentation experiments, zeta-potential measurements, and XPS measurements demonstrate that citric acid adsorbs onto hematite and quartz surfaces via hydrogen bonding, thereby reducing the zeta potentials of mineral surfaces, strengthening the electrical double-layer repulsion between mineral particles, and dispersing the pulp particles.     

菱铁矿和白云石对石英浮选的影响

通过浮选试验、吸附量测定和溶液化学计算研究了油酸钠浮选体系下菱铁矿和白云石对石英浮选的影响.浮选试验和吸附量测定结果表明:菱铁矿对石英浮选的影响与其溶解组分有关,当淀粉存在时,菱铁矿可显著影响石英浮选;白云石的溶解组分对石英浮选的影响较小,增大油酸钠用量可在一定程度上消除白云石的影响.溶液化学计算表明,菱铁矿的溶解组分可将活化的石英表面转化为易被淀粉抑制的CaCO_3沉淀,而白云石的溶解会受到浮选体系中钙离子的抑制,这也是菱铁矿和白云石溶解对石英浮选的影响存在差异的主要原因.     

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.     

改性聚丙烯酰胺对赤铁矿强磁选的影响

基于聚团分选理论,采用改性聚丙烯酰胺(HPM)选择性聚团调浆-湿式强磁选工艺,考察了药剂用量、矿浆pH以及搅拌转速等因素对微细粒赤铁矿强磁分选效果的影响.通过扫描电镜检测、EDS能谱分析、动电位测试以及红外光谱检测等方法研究了物料聚团磁选前后的微观形貌以及药剂作用后矿物表面特性的变化,分析了药剂与矿物表面的作用机理.结果表明:在药剂用量10g/t、矿浆pH 10、搅拌转速954r/min的条件下,采用“选择性聚团-强磁选工艺”与常规强磁选工艺指标相比,精矿铁回收率提高了5.39%.添加HPM调浆后原矿中矿物颗粒表观粒径显著增加,在强磁选作业中添加HPM调浆能够强化对微细粒赤铁矿的回收,HPM对赤铁矿具有选择性絮凝聚团作用,且在赤铁矿表面存在静电吸附和氢键吸附,在石英表面不发生吸附作用.     

变性淀粉在赤铁矿阳离子反浮选脱硅中的抑制性能

以十二胺为捕收剂,木薯原淀粉、取代度为0.026和0.21的羧甲基淀粉和取代度为0.0065和0.055的磷酸酯淀粉作为抑制剂,考察了赤铁矿与石英的可浮性,重点研究了基团取代度对变性淀粉抑制性能的影响.结果表明:原淀粉、取代度0.026的羧甲基淀粉和取代度0.0065的磷酸酯淀粉对赤铁矿有良好的抑制作用,而取代度0.21的羧甲基淀粉和取代度0.055的磷酸酯淀粉对赤铁矿的抑制能力较弱;原淀粉和取代度0.026的羧甲基淀粉对石英有较强抑制作用,其他3种淀粉对石英抑制能力较弱.可见,低取代度的磷酸酯淀粉,在赤铁矿阳离子反浮选脱硅中可作为较高选择性的抑制剂.Zeta电位测定结果表明,特征基团取代度相对较高的变性淀粉,与赤铁矿和石英作用后,矿物Zeta电位负值较大.变性淀粉的取代度越高,其伸展向溶液中荷负电的基团越多,使阳离子捕收剂通过静电作用吸附于矿物表面,减弱了变性淀粉的抑制能力.