微细矿粒疏水絮凝动力学

本文讨论搅拌在疏水絮凝中的重要作用。作者通过试验发现,石英或菱锰矿微细矿粒的最大絮凝度仅在搅拌转速为800—1000rpm处出现,且与矿粒的原始粒度无关。文中提出的絮凝动力学总模型考虑了絮团形成及絮团破裂两个分过程。模型揭示了疏水絮凝及凝聚的重要的动力学差异。同时考察了非极性油对疏水絮凝的强化作用。     

非极性油珠与疏水矿粒间的相互作用

作者测定了乳状液中的油珠及矿粒的动电位以及油酸钠(NaOl)的吸附量,并按疏水作用理论计算了油珠与疏水矿粒间的作用势能。结果表明,当考虑疏水作用势能时,疏水矿粒与油珠在相距约60～80nm时,两者之间开始出现强烈的吸引力,并最终发生粘附现象。这是非极性油对疏水作用起强化作用的前提条件。     

微粒矿物诱导疏水絮凝中的疏水作用

加入适当的表面活性剂使微粒矿物表面疏水化而使其悬浮体产生聚团的现象,称为诱导疏水絮凝。它与常规的胶体聚沉现象不同,不能为DLVO理论所解释。本文通过对颗粒间疏水粘着力及润湿接触角、zeta电位的测量和体系的疏水絮凝行为的研究,获得如下结论:疏水作用力对诱导疏水絮凝起支配作用;当微粒表面有足够大的润湿接触角而颗粒产生疏水吸引力时,才能使微粒悬浮体强烈聚团。     

微细矿粒在水中的疏水絮凝行为研究

实验研究表明,矿粒表面润湿性的变化严重地影响其悬浮液的分散稳定性,矿粒的疏水化往往伴随着明显的絮凝,此种絮凝无法用 DLVO 理论解释。对疏水絮凝机理的初步探讨及对粒子疏水作用势能的分析计算表明,在一定距离内此种作用能远远超过静电排斥能及分子吸引能,从而对悬浮液的分散稳定性起主导作用。     

细粒浮选体系中界面极性相互作用理论及应用

本文系统讨论了界面极性相互作用理论及其在细粒浮选研究中的应用。亲水矿粒间水化排斥作用及疏水矿粒间疏水吸引作用主要归因于颗粒间界面极性相互作用。通过测定矿物在已知表面能参数的液体中的接触角,就可确定矿物的表面能参数值。由界面极性相互作用能确定水化或疏水相互作用能量常数,从而计算颗粒间水化或疏水相互作用能曲线,利用EDLVO理论能很好解释矿粒间的凝聚、分散行为。     

疏水体系中微细粒锡石的团聚与絮凝

研究了粒径小于10μm的微细粒锡石在油酸钠疏水体系中的团聚行为,通过沉降试验考察了大分子絮凝剂聚丙烯酰胺对锡石絮凝的影响．此外,通过动电位测定和DLVO理论计算研究了油酸钠对锡石疏水絮凝的影响．研究结果表明油酸钠可以强化锡石的絮凝,絮凝物产率提高;添加了一定油酸钠的锡石矿浆疏水体系,油酸钠使锡石的表面zeta电位变负,当pH=7.0时,zeta电位降低10mV;当颗粒间的作用距离为(10～100)×10-10m时,利用扩展的DLVD理论计算得到的微细粒锡石颗粒之间的作用势能恒为负;对于表面疏水化的锡石颗粒,疏水絮凝可自发进行;由于在锡石—油酸钠—水体系中,锡石微小絮团已生成,加入适量的相对分子质量较大的絮凝剂聚丙烯酰胺后,絮团扩大,有利于锡石的疏水絮凝．     

矿粒-气泡粘着过程中的疏水作用

本文分析讨论浮选过程矿粒-气泡的相互作用,并对作用势能作了计算。认为疏水作用在矿粒-气泡粘着过程中具有支配性地位;所谓无接触粘着仅在一定条件下发生于亲水矿粒-气泡体系;无接触粘着对浮选过程的正常进行有害。     

细粒浮选体系中扩展的DLVO理论及应用

讨论了细粒浮选体系中，颗粒间相互作用的水化力、疏水力、磁引力及空间斥力的基本概念及计算关系式。证明了经典的ＤＬＶＯ理论不能解释浮选体系中，细粒的凝聚与分散行为。应用扩展的ＤＬＶＯ理论，很好地说明了亲水体系及疏水体系中，颗粒间的凝聚与分散行为。亲水矿物表面间水化排斥能是亲水矿粒稳定分散的主要原因，疏水矿物表面间疏水吸引对疏水矿粒间的凝聚起主导作用。     

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.     

甲基苯胺树脂的絮凝行为和机理研究

本文研究了新型聚合物表面活性剂甲基苯胺树脂对细粒石英的絮凝性能和机理。研究结果表明,这种新型药剂由于具有聚合物和表面活性剂两者的结构与功能,可以使矿粒产生高聚物和疏水性的复合絮凝。提出了“假象大分子”絮凝模式,认为低聚合度的聚合物表面活性剂在水溶液中产生疏水性缔合,形成了枝状和网状“假象大分子”,从而使矿粒实现桥联絮凝。絮团结构的电镜结构分析证实了“假象大分子”的形成。     

阳离子表面活性剂与高岭石的相互作用机理

采用十二胺阳离子表面活性剂为捕收剂,考察了高岭石的可浮性随pH值的变化情况.通过对高岭石不同解理面的化学组成分析及其与十二胺作用的量子化学计算分析,建立了高岭石在不同pH值条件下与十二胺的作用模型,解释了阳离子作用下高岭石的浮选行为.碱性矿浆中,高岭石颗粒的端面和层面均带负电,各解理面间产生静电斥力而使矿粒充分分散;阳离子十二胺在高岭石的(001)面优先吸附,使高岭石的各表面亲水性不同,从而在亲水力的作用下使颗粒发生疏水絮凝,减少了矿物的疏水表面,使矿物难以被浮选.在酸性条件下,矿浆中存在大量游离的离子,高岭石的(001)面吸附H 而使其表面性质与{001}面性质相似,十二胺能够较均匀地吸附在高岭石的各个解理面上.此外,高岭石颗粒的端面带正电,层面带负电,二者之间静电引力作用使矿粒发生絮凝,减少了高岭石矿粒的总表面积,增加了捕收剂的吸附密度.2种因素共同作用,使高岭石在pH值较低的矿浆中表现出较好的可浮性.     

新型缔合聚合物与表面活性剂的相互作用

通过对新型疏水缔合聚合物和表面活性剂二元体系的流变性及其聚表体系与模拟油之间的界面张力的研究,发现新型疏水缔合聚合物NAPs与表面活性剂SDBS之间存在明显的相互作用,并在一定条件下出现协同效应,聚表体系的体相粘度在某一表面活性剂浓度下出现最大值。聚表相互作用使它与模拟油之间出现最低界面张力的表面活性剂浓度增加,且界面张力要高于单独表面活性剂溶液与模拟油之间的界面张力。     

Improving the sulfidation-flotation of fine cuprite by hydrophobic flocculation pretreatment

Hydrophobic flocculation pretreatment was performed to assess its effect on the recovery of fine cuprite in sulfidation-flotation. The results of the micro-flotation experiment showed that cuprite recovery is related to the particle size, and that an excessive content of fine particles (<18 μm) impacted the recovery of coarse particles. When hydrophobic flocculation pretreatment was used, the recovery of fine cuprite in sulfidation-flotation increased from 60.3% to 86.3% under optimum conditions (pH 9.5; sodium oleate concentration, 2×10-4 mol·L-1; stirring time, 6 min; stirring speed, 1600 r·min-1). The laser particle size analysis and optical microscopy results indicate that hydrophobic flocculation pretreatment effectively reduces the content of fine cuprite, and augments the apparent particle size in the pulp. We performed the Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek (DLVO) theory and extended DLVO theory calculations to further support the interpretation of the results.     

聚氧化乙烯絮凝微细粒高岭石强化赤铁矿反浮选脱硅机理研究

通过矿物浮选试验并结合激光粒度测试、扫描电镜(SEM)、矿物Zeta电位及XPS等检测方法对赤铁矿反浮选过程中聚氧化乙烯絮凝细粒高岭石的行为及机理进行了研究.矿物絮凝浮选试验表明：添加聚氧化乙烯可以提高高岭石的单矿物回收率和人工混合矿分离效率,促进赤铁矿和高岭石反浮选分离.激光粒度测试和扫描电镜检测结果表明：聚氧化乙烯不絮凝赤铁矿,但絮凝高岭石颗粒,使其表观粒径增大.Zeta电位测试和XPS分析表明：聚氧化乙烯在高岭石颗粒表面发生化学吸附,并使其Zeta电位正移.因此,开展聚氧化乙烯对硅酸盐矿物絮凝的研究对赤铁矿和高岭石反浮选分离具有意义.     

双模态颗粒声凝并微观行为的数值模拟

考虑颗粒间多种相互作用机理及颗粒碰撞后的凝并与反弹机制，建立声凝并微观动力学模型，对大粒径外加颗粒及两个邻近的亚微米细颗粒之间的声凝并微观行为进行数值模拟研究。结果表明，双模态颗粒声凝并行为主要表现为外加颗粒仅与一个细颗粒发生凝并，以及外加颗粒先后与两个细颗粒发生凝并，声尾流效应、重力沉降作用是双模态颗粒声凝并的重要机理。随着外加颗粒初始位置与波节间距的增大，外加颗粒与较近细颗粒的平均凝并时间变化很小，两者形成的团聚体与较远细颗粒的平均凝并时间显著缩短；外加颗粒距离波节很近时，其仍能与较近的细颗粒发生凝并。对于外加颗粒与较近细颗粒以及两者形成的团聚体与较远细颗粒的凝并，随着外加颗粒直径的增加，平均凝并时间显著缩短，凝并概率先增加而后趋于恒定。     

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.     

SCMC－H_2O－OPC体系中的絮凝现象

在羧甲基纤维素钠水溶性聚合物的参与下，难以看到在水泥浆中常常发生的吸附或搭接现象，此时出现一种可逆的絮凝作用．实验结果表明，少量的表面活性剂ＳＮ－２不但可以取代吸附在水泥粒子表面的水溶性聚合物，从而导致解絮，而且可同步地缩聚浆体中的可溶性聚合物．一种在水泥粒子和水溶性聚合物之间的交错镶嵌型机理显得非常适用于所实验的体系，并作了讨论．