胺类捕收剂对铝硅矿物的浮选性能研究

通过浮选实验、动电位测定、红外光谱测试、结构/性能及量化计算,研究了十二胺、N,N-二甲基十二胺、N-十二烷基-1,3-丙二胺三种药剂的结构和物化性质,讨论了它们对高岭石、叶腊石和伊利石的表面电性及浮选行为的影响.结果表明:胺类化合物易阳离子化,在铝硅矿物表面主要发生了静电吸附,多胺和叔胺在矿物表面吸附后,能显著改变矿物的ζ—电位;当药剂分子中引入亚氨基,药剂与矿物的氢键作用也变为明显;药剂所含N数越多、N上烃基越多,药剂的阳离子化趋势越强;基团电负性、浮选剂特性指数、水油平衡度和疏水链长等物化参数表明胺类捕收剂对铝硅酸盐类矿物捕收性能的决定因素是极性基的特性,而因为高岭石晶体的特殊性,疏水链长对其在微酸性、中性和微碱性条件下捕收有特别的影响;捕收矿物的能力为多胺>叔胺>脂肪伯胺;应用于铝土矿反浮选以N-十二烷基-1,3-丙二胺为最佳.     

胺类捕收剂对铝硅矿物的浮选性能研究

通过浮选实验、动电位测定、红外光谱测试、结构／性能及量化计算，研究了十二胺、N，N-二甲基十二胺、N-十二烷基-1，3-丙二胺三种药剂的结构和物化性质，讨论了它们对高岭石、叶腊石和伊利石的表面电性及浮选行为的影响．结果表明：胺类化舍物易阳离子化，在铝硅矿物表面主要发生了静电吸附，多胺和叔胺在矿物表面吸附后，能显著改变矿物的ζ-电位；当药剂分子中引入亚氨基，药刑与矿物的氧键作用也变为明显；药剂所含N数越多、N上烃基越多，药剂的阳离子化趋势越强；基团电负性、浮选剂特性指数、水油平衡度和疏水链长等物化参数表明胺类捕收剂对铝硅酸盐类矿物捕收性能的决定因素是极性基的特性，而因为高岭石晶体的特殊性，疏水链长对其在微酸性、中性和微碱性条件下捕收有特别的影响；捕收矿物的能力为多胺〉叔胺〉脂肪伯胺；应用于铝土矿反浮选以N-十二烷基-1，3-丙二胺为最佳．     

铝土矿预脱硅研究进展

目前铝土矿预脱硅的主要方法有化学方法、生物方法和物理方法。化学方法主要是使铝土矿中的铝硅酸盐矿物在高温条件下发生脱羟基反应。化学选矿脱硅脱除的是非晶态的SiO2,而矿石中原来存在的a-SiO2是不会脱除的。生物方法是指利用硅酸盐细菌能够溶解铝硅酸盐矿物的特性,将铝土矿中的硅脱除,文中也阐述了作者近几年在这方面取得的成果,表明生物脱硅有其独特的优势和良好的发展前景,是其它方法不能比拟的。物理方法有正浮选和反浮选2种,利用高选择性阳离子捕收剂浮选脱硅是当今选矿工作者研究的主要方向。阳离子捕收剂是根据矿物粉碎难易程度的不同,以及铝硅酸盐矿物颗粒与铝土矿颗粒可浮性的差异,有选择性地将铝硅酸盐矿物从铝土矿中分离除去。同时对各种方法的优缺点进行了分析比较。     

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.     

取代基对十二烷基阳离子表面活性剂捕收铝硅酸盐矿物的影响

以4种连有不同取代基的阳离子表面活性剂为铝硅酸盐矿物捕收剂,研究各药剂对铝硅矿物的浮选能力及浮选特点。运用密度泛函理论(DFT)B3lyp/6-31G(d)方法,对4种捕收剂的阳离子结构进行优化,并计算原子电荷分布等量化参数和几何结构参数。研究结果表明:甲基的取代可增强阳离子的静电作用能力,同时,削弱它与矿物表面之间的氢键作用;苄基的取代不仅增强药剂的静电效应,而且增加氢键的结合能力;理论分析结果与浮选试验结果一致,季铵盐的浮选能力较伯胺与叔胺的强,连有苄基的季铵盐对铝硅酸盐矿物的捕收能力最强,且受pH值影响小。     

铝土矿反浮选新型捕收剂TR浮选性能及机理

对铝土矿新型反浮选捕收剂TR的浮选性能和作用机理与1231捕收剂进行对比.通过研究表明:新型捕收剂TR是选择性更好的铝土矿反浮选捕收剂,且pH适应范围更宽;季铵盐与高岭石破碎后的底面(001面)主要发生氢键吸附,端面(010和110面)主要是静电吸附,与一水硬铝石表面主要是静电吸附;季铵盐在高岭石表面吸附符合Frenudlich模型,一水硬铝石表面符合Langmuir模型;且TR的泡沫量较小,易于消泡.     

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．     

辉钼矿浮选体系中的界面热力学

通过辉钼矿浮选体系中矿物与水、捕收剂与水、矿物与气泡、矿物与捕收剂之间等一系列界面相互作用自由能的计算,对各界面之间的范德华力、疏水引力、水化斥力等界面热力学行为进行了研究。研究结果表明:各矿物表面与水之间均存在范德华引力和疏水引力,其中辉钼矿与水之间的疏水引力低于脉石矿物与水之间的疏水引力;捕收剂与水分子之间的疏水引力是导致捕收剂在水溶液中分散的主要作用力;辉钼矿与气泡之间的强疏水引力是辉钼矿具备天然可浮性的根本原因;水介质中辉钼矿与捕收剂之间的范德华力为引力,但范德华力不是辉钼矿与捕收剂之间的主要作用力,起捕收作用的主要因素是由Lewis acid-base(AB)相互作用造成的疏水引力。浮选实验结果表明:对于辉钼矿的浮选,捕收剂在矿物表面的吸附强度并不是影响其浮选指标的决定性因素,而捕收剂在水相中的分散能力以及捕收剂对矿物浮选的选择性对矿物浮选的影响较大。     

铝硅酸盐矿物捕收剂的设计研究

铝硅酸盐矿物是层状硅酸盐矿物,破碎后晶体端面荷电是表面原子的选择性吸附和解离而成,并随pH变化而变化,其层面荷电为金属离子的晶格取代造成,荷永久负电荷,不随溶液pH值变化而改变.阳离子捕收剂是铝硅酸盐矿物捕收剂的设计首选.多胺类药剂与十二胺相比增加了吸附活性点,浮选性能得到改善.有关参数的计算结果说明多胺类药剂是比十二胺更佳的铝硅酸盐矿物捕收剂.浮选试验也证实这一结论.     

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.     

镍钼矿浮选尾矿工艺矿物学及再选试验研究

镍钼矿浮选尾矿中Ni、Mo的品位分别为0.42%、0.62%,仍然具有开发利用价值.通过工艺矿物学分析,解释了镍钼矿浮选尾矿中镍、钼均主要以硫化矿形式存在,钼矿物与脉石矿嵌布关系密切,镍矿物与黄铁矿共生关系密切.通过再选闭路试验,浮选得到了Ni、Mo品位分别为1.44%、1.89%的再选精矿,Ni、Mo回收率分别为46.39%、41.24%,增加了镍钼矿综合回收利用.     

油酸钠浮选体系中蛇纹石对菱镁矿浮选的影响

讨论了在油酸钠浮选体系中菱镁矿、蛇纹石以及石英的浮游特性,蛇纹石对菱镁矿可浮性的影响,不同粒级蛇纹石对不同粒级菱镁矿可浮性的影响,蛇纹石对菱镁矿和石英混合矿浮选的影响并探讨了其机理.结果表明,不同粒级蛇纹石对不同粒级菱镁矿的影响不同,蛇纹石对菱镁矿的浮选起到很强的抑制作用,由矿物溶解组分图和扫描电镜分析可知,这主要是由于蛇纹石溶解性较强,溶解的离子具有较强的亲水性,并且易与菱镁矿表面暴露的Mg2+,O2-结合,从而使菱镁矿表面亲水性增强,同时减少了菱镁矿表面离子与油酸钠的结合,从而对菱镁矿起到抑制作用.     

浮选柱的研究与应用

概述了浮选柱的结构、原理、理论依据、优点和应用前景，介绍了浮选柱在国内外铁矿、煤矿及其他工业矿物等领域的研究与应用。     

菱锰矿与石英浮选行为及其机理研究

研究了十二胺对菱锰矿与石英分离的浮选行为,以及调整剂水玻璃和六偏磷酸钠对菱锰矿和石英浮选的影响.结果表明,在pH=7～12时,十二胺对两种矿物都具有良好的捕收性;水玻璃和六偏磷酸钠均抑制石英而活化菱锰矿.人工混合矿浮选表明,在pH=7时六偏磷酸钠为调整剂,菱锰矿与石英可浮性相当,不可分离.紫外分光光度法结果表明,Mn2+在pH=7时可与石英发生静电吸附.红外分析结果显示,水玻璃可吸附于石英和菱锰矿表面,六偏磷酸钠可吸附于菱锰矿表面.     

Flotation of niobite, fersmite, and ilmenorutile

The flotation ofniobite, fersmite, and ilmenorutile was studied using 3 collectors with various concentration and pulp pH. The collecting property of different representative collectors was investigated. Experimental results show that diphosphonic acid is an effective collector for valuable niobium-containing minerals. A flotation recovery of 90.87%-91.7% is obtained with 75 mg/L diphosphonic acid at pH 2-4. The chemical adsorption of diphosphonic acid on these 3 minerals' surface might lead to the high recovery efficiency of the minerals, which is proved by IR and X-ray photoelectron spectroscopy spectra.     

铜的离子浮选和溶剂浮选

以浮选过程中存在各种离子平衡为基础,从理论上推算出浮选Cu~(2+)稀溶液的最佳pH范围,并为浮选实验所证实。将C_(12)H_(25)SO_4Na(NaLS)与Cu(LS)_2作为理想的表面活性剂混合物,通过表面张力测定,算得离子对平衡常数K与Cu(LS)_2的表面过剩摩尔分数X_(Cu(?)LS_z)~3的值分别为1.77×10~3与0.917。在pH=5.6条件下,以铜萃取剂加在溶剂中的溶剂浮选,比离子浮选和溶剂萃取具有更佳的分离效率,其效率可达91.6%。     

硫化矿物浮选体系中外控电位电极与矿物颗粒间的电偶腐蚀作用及其浮选

硫化矿物浮选电化学研究中,控制电位的方式有两种：氧化还原药剂调控和外加电场电位调控。在外控电位浮选体系中,由于外控电位电极与硫化矿物的腐蚀电位差异,电极与硫化矿物碰撞接触时形成电偶腐蚀。从腐蚀电化学理论出发,研究了电极与硫化矿物形成的电偶腐蚀对硫化矿物浮选过程的影响,指出所形成的电偶腐蚀对硫化矿物浮选过程的影响与电极极性、电极材料、矿物的浮选特征等有关。当浮选过程需要发生硫化矿物颗粒表面的氧化时,工作电极应为阳极,电极材料应有较高的腐蚀电位;当浮选过程需要发生硫化矿物颗粒表面的还原反应时,工作电极应为阴极,电极材料应有较矿物颗粒低的腐蚀电位;要消除电极与矿物颗粒之间的电偶腐蚀作用,外控电位电极材料的腐蚀电位与目的矿物颗粒的腐蚀电位应相等或相近。研究结果可为实现硫化矿物浮选过程中外控电位方式、电极材料和电极极性的选择提供依据。     

圆形离心浮选机的研制

圆形离心浮选机是集离心力场和重力场作用于一体的有效用于细煤泥浮选的新型煤泥浮选设备。它使切向给入的矿浆在浮选机内形成旋流，旋转的矿浆产生的离心力场强化了重力场中煤泥的浮选，加快了煤泥的浮选速度，提高了分选精度。该机具有分选效果好、浮选速度快、气泡直径小、结构简单、容易操作等优点。     

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.     

十二胺体系中异极矿和菱锌矿的浮选行为

通过单矿物浮选试验对异极矿和菱锌矿在十二胺体系中的浮游性进行了研究.浮选试验结果表明,异极矿的可浮性高于菱锌矿,当pH值在10~11范围内,十二胺对两种矿物的捕收性最好.溶液化学计算和zeta电位测试结果表明,十二胺主要通过静电作用吸附在异极矿和菱锌矿表面,十二胺分子和十二胺阳离子之间的缔合作用能够增强十二胺对两种矿物的捕收能力.zeta电位测试、XPS测试和溶液化学计算的结果表明,异极矿的零电点低于菱锌矿的零电点.第一性原理计算和接触角测试的结果表明,异极矿的疏水性大于菱锌矿.