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.     

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．     

2种阴离子捕收剂在石英表面的吸附机理

用石英晶体微天平(QCM-D)实时原位测定油酸钠和混合脂肪酸(KS-I)在经Ca~(2+)活化的SiO_2表面的吸附量,并结合单矿物浮选、原子力显微镜(AFM)和Zeta电位,研究捕收剂的吸附机理。研究结果表明:当矿浆p H为12.0时,油酸钠的浮选效果比KS-I的好,且活化剂和捕收剂用量都比KS-I的小。矿浆中Ca(OH)_2浓度为6.48×10~(-5)mol/L且油酸钠用量为30 mol/L时,石英的回收率可达到97.9%;而KS-I在Ca(OH)_2浓度为2.16×10~(-4)mol/L且捕收剂用量为90 mol/L的条件下得到最佳的回收率仅为78.6%。Ca~(2+)在SiO_2表面的吸附分为2个阶段,油酸钠在活化后的SiO_2表面形成吸附量为5.4×10~(-6)g/cm2的黏弹性吸附层,且只有1个吸附阶段。而KS-I在SiO_2表面的吸附量只有2.5×10-8 g/cm~2。油酸钠在SiO_2表面形成15.2~97.3 nm的吸附层,而KS-I在SiO_2表面的吸附层最厚仅为10 nm,且2种药剂在整个表面的吸附并不均匀。油酸钠与KS-I在活化的石英表面均发生静电吸附作用,但油酸钠的吸附量比KS-I的吸附量大。     

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.     

TX-100对油酸钠体系下菱镁矿与白云石浮选分离的影响

菱镁矿与白云石具有相似的晶体结构、化学成分及溶解特性,导致浮选分离难度较大.本文通过浮选试验、表面张力测定、红外光谱测试及X射线光电子能谱测试,研究油酸钠体系下曲拉通X-100(TX-100)对菱镁矿与白云石浮选分离的影响.结果表明,TX-100具有强化油酸钠对菱镁矿与白云石浮选分离的效果,油酸钠以化学方式吸附于菱镁矿与白云石表面,在白云石表面可能与TX-100有竞争吸附.TX-100降低了油酸钠的表面张力,促进了油酸钠的溶解和分散,同时通过增溶作用提高了生成油酸钙沉淀所需的钙离子浓度,使得油酸钠在白云石表面的吸附减弱,对白云石有选择性的抑制作用.     

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.     

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.     

酸蚀对白云石可浮性的影响及其作用机理

在油酸钠体系下,通过浮选试验、浮选动力学拟合、表面粗糙度表征、比表面积分析、XPS分析、吸附性能分析和润湿性分析,研究了酸蚀对白云石可浮性的影响及其作用机理.研究结果表明：酸蚀后,白云石表面粗糙度和比表面积增大,这暴露出更多的活性位点,强化了与油酸钠的吸附,增强了白云石的疏水性,进而改善了白云石的浮选性能.此外,在浮选动力学拟合中,经典一级动力学模型、一级矩阵分布模型、二级动力学模型的R²均高于95%.相比于其他模型,经典一级动力学拟合效果较好.其中在油酸钠质量浓度为60 mg/L时,酸蚀后白云石经典一级动力学k最大值为1.88 min^-1,与此同时,酸蚀前白云石经典一级动力学k=1.15 min^-1,表明酸蚀可以提高白云石浮选速率.本研究为白云石浮选提供了新的研究方向,具有一定的理论和现实意义.     

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。     

QCM-D研究淀粉和油酸钠与磁铁矿的吸附机理

为了研究淀粉和油酸钠在磁铁矿表面的吸附行为及对浮选的影响,分别加入不同pH的淀粉溶液和油酸钠溶液,应用具有耗散因子功能的石英晶体微天平(QCM-D)研究淀粉和油酸钠在磁铁矿表面的吸附特性,同时进行浮选验证试验。研究结果表明:随着淀粉溶液pH的增加,淀粉对磁铁矿的吸附作用逐渐减弱,经过不同pH淀粉溶液作用后,强碱性油酸钠溶液中的RCOO-和(RCOO) 22-的作用方式不同;酸性淀粉溶液会大量吸附在磁铁矿表面,油酸钠溶液中的RCOO-和(RCOO) 22-大量陷入淀粉层中形成物理吸附,导致磁铁矿表面疏水;弱酸性和弱碱性淀粉溶液轻微吸附在磁铁矿表面,阻碍油酸钠溶液中的RCOO-和(RCOO) 22-吸附在磁铁矿表面,导致磁铁矿表面亲水;强碱性淀粉溶液不会吸附在磁铁矿表面,油酸钠溶液中的RCOO-和(RCOO) 22-在磁铁矿表面形成单分子层的化学吸附,导致磁铁矿表面亲水。吸附机理研究结果表明经弱酸性和弱碱性淀粉溶液作用后,在强碱性油酸钠浮选体系中可以实现磁铁矿的高效反浮选。     

氧化剂在刺槐豆胶浮选分离方铅矿和闪锌矿中的作用及机理

通过浮选试验、吸附量测试及X线光电子能谱分析(XPS),研究氧化剂高锰酸钾在刺槐豆胶浮选分离方铅矿和闪锌矿中的作用,考察高锰酸钾强化刺槐豆胶抑制闪锌矿的作用机理。研究结果表明:使用丁黄药为捕收剂时,方铅矿和闪锌矿可浮性均较好,刺槐豆胶对方铅矿和闪锌矿均有较强的抑制作用,二者难以分离。在有氧化剂高锰酸钾存在时,少量刺槐豆胶就能完全抑制闪锌矿的上浮,而对方铅矿的抑制作用较弱,因此联合使用高锰酸钾和刺槐豆胶能够实现方铅矿和闪锌矿的浮选分离。刺槐豆胶主要通过与闪锌矿表面生成的氧化产物发生化学反应而吸附在闪锌矿表面,高锰酸钾的加入使闪锌矿表面生成了更多的氧化产物,显著提高了刺槐豆胶在闪锌矿表面的吸附量,导致其对闪锌矿的抑制效果增强。     

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.     

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.     

应用基团电负性理论分析丙三醇黄原酸钠抑制毒砂作用机理

通过Zeta的测定和基团电负性理论探讨丙三醇黄原酸钠抑制毒砂浮选的作用机理.研究结果表明:丙三醇黄原酸钠由于有亲固基团-OCSS(H)和多个亲水基团-OH,是一种阴离子有机抑制剂,亲固基团-OCSS(H)均易变成阴离子吸附于毒砂表面,亲水基团-OH与水作用形成氢键,能牢固吸附在硫化矿表面,形成一层亲水薄膜,有效阻止捕收剂在矿物表面的吸附;当Ph=3～12时,对毒砂有强烈抑制作用.毒砂的浮选回收率小于30%.     

油酸钠体系下方铅矿和黄铁矿的可浮性

通过浮选溶液化学、电位测试和红外光谱测试等手段,研究油酸钠体系下方铅矿和黄铁矿的可浮性及吸附机理。研究结果表明:当pH为6.0~11.5时,在油酸钠体系下,方铅矿具有很好的可浮性;当pH12.0时,方铅矿的可浮性变差;pH对黄铁矿的可浮性影响较小,在广泛的pH范围内黄铁矿的可浮性都较差;当pH为6.0~10.0时,油酸的离子-分子缔合物是油酸钠在硫化矿浮选过程中的有效组分;当pH为10.0时,经油酸钠作用后,方铅矿表面出现油酸铅的吸收峰,而黄铁矿表面没有明显的油酸铁吸收峰。     

浮选法脱除铝酸钠溶液中可溶性铁化合物

采用吸附胶体浮选法(ACF)直接脱除高浓度铝酸钠溶液中的可溶性铁化合物,探讨浮选过程中各因素对除铁效果的影响,并对浮选过程的机理进行研究。研究结果表明:在铝酸钠溶液晶种分解之前,当活化剂硫酸铜用量为85 mg/L,作用时间为3 min,浮选温度为90℃,空气流量为200 L/h,捕收剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)用量为200 mg/L时,浮选5 min后溶液中Fe2O3质量浓度由138 mg/L降低至21 mg/L;溶液中S2-质量浓度对浮选没有影响,而SO42-和CO32-质量浓度对浮选效果有不同程度的影响;在浮选过程中,硫酸铜与铁化合物的作用机理为共沉淀/吸附作用,捕收剂与杂质沉淀物的作用机理为化学吸附。     

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.     

Cu（II）、Ni（II）离子在蛇纹石表面的吸附及对其浮选的影响

通过吸附量测试、纯矿物浮选和红外光谱分析,研究Cu2+和Ni2+离子在蛇纹石表面的吸附过程及对蛇纹石浮选的活化机理。 Cu2+和Ni2+离子在蛇纹石表面的吸附符合二级动力学模型,等温吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,吸附能够自发进行,为物理吸附和化学吸附的共同作用,Cu2+和Ni2+离子在蛇纹石表面的吸附量随pН值升高而增大。 Cu2+和Ni2+离子在弱碱性条件下对蛇纹石具有活化作用,活化机理为铜镍的氢氧化物沉淀和羟基络合物作用于蛇纹石表面,形成活性位点,黄药在活性位点上吸附生成黄原酸铜或黄原酸镍,从而使蛇纹石表面疏水性增大,浮选受到活化。