绿泥石与黄铁矿的异相凝聚机理

通过沉降实验、Zeta电位测试、电子显微镜观测、溶解试验和溶液化学计算,研究绿泥石和黄铁矿的异相凝聚现象,并对其机理进行分析。研究结果表明:黄铁矿在实验所研究的p H范围内荷负电,未检测到等电点,绿泥石等电点p H约为4.5;当p H大于4.5时,绿泥石和黄铁矿表面均荷负电,颗粒间静电作用能为相互排斥,二者不会发生异相凝聚现象。由于矿浆中氧存在,调浆过程中黄铁矿表面的铁氧化溶出,溶出的铁离子在p H大于4.5时主要以羟基铁和氢氧化铁形式存在,羟基铁和氢氧化铁荷正电,吸附在绿泥石表面,使绿泥石的Zeta电位发生改变,氧化也使黄铁矿的Zeta电位发生变化,从而使绿泥石与黄铁矿表面电性相反,由于静电吸引作用而发生异相凝聚。     

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．     

羧甲基纤维素在蛇纹石/黄铁矿浮选体系中的分散机理

通过浮选实验、沉降实验、显微镜下观测、吸附量实验、Zeta电位测试和DLVO理论计算,考察羧甲基纤维素(CMC)在蛇纹石/黄铁矿浮选体系中的分散作用,研究羧甲基纤维素的分散作用机理.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.羧甲基纤维素能够分散蛇纹石与黄铁矿混合矿,恢复黄铁矿的可浮性,羧甲基纤维素取代度越高,相对分子质量越低,作用效果越好.机理研究表明:蛇纹石通过静电作用吸附在黄铁矿表面影响其浮选,羧甲基纤维素能够吸附在蛇纹石表面,改变蛇纹石的表面电性,使蛇纹石与黄铁矿之间相互作用能从吸引变为排斥,从而对二者的混合矿起到分散作用.     

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。     

钠长石在蛇纹石与镍黄铁矿浮选分离中的作用

针对蛇纹石易与镍黄铁矿形成异质凝聚而影响其浮选分离的问题，提出添加钠长石改善镍黄铁矿和蛇纹石浮选分离效果并研究钠长石的影响机制.单矿物及人工混合矿浮选试验结果表明，添加钠长石后镍黄铁矿的浮选回收率可从44%提高至81%,表明钠长石的添加削弱了蛇纹石与镍黄铁矿之间的异质凝聚，并增强了镍黄铁矿的可浮性.浊度测量、Zeta电位测试、SEM-EDS测试、吸附量测试以及DLVO理论计算结果表明，钠长石在特定pH条件下荷强负电，且负电性强于镍黄铁矿，更易与荷正电的蛇纹石颗粒通过静电引力形成异质凝聚，从而减弱了蛇纹石在镍黄铁矿表面的黏附，改善了镍黄铁矿的可浮性，使镍黄铁矿可浮性得以提升、回收率大幅提高，进而实现其与蛇纹石的有效分离.     

黄铁矿电化学浮选研究

研究了黄铁矿自诱导浮选行为及黄药条件下黄铁矿电化学浮选的电化学行为。研究结果表明在一定矿浆电位条件下,黄铁矿表面被氧化生成疏水的元素S^0,从而产生自诱导浮选。在合适的电位下,黄药能在黄铁矿表面氧化生成双黄药,电位地视则导致黄铁矿表面氧化生成Fe(OH)3和SO4^2-,降低矿物可浮性。     

磷酸盐对细粒铝硅酸盐矿物分散行为的影响

采用沉降实验考查磷酸盐对一水硬铝石、高岭石、伊利石和叶蜡石分散行为的影响规律。测定ζ电位和DLVO理论计算,分析六偏磷酸钠提高4种铝硅酸盐矿物分散性的作用机理。结果表明:磷酸盐对这4种矿物分散效果由强至弱的顺序为:六偏磷酸钠,焦磷酸钠,磷酸三钠;六偏磷酸钠增大铝硅酸盐矿物颗粒表面电位的绝对值,从而提高了颗粒间静电排斥作用;同时,六偏磷酸钠吸附于铝硅酸盐矿物表面后,加剧了颗粒之间的空间位阻效应,使颗粒间产生较强的位阻排斥力。     

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.     

颗粒表面电化学反应电荷传递模型及其浮选意义

分析了硫化矿物浮选分离体系中矿物颗粒表面反应电荷传递方式;对于不同的硫化矿物浮选体系,提出硫化矿物浮选过程中颗粒表面电化学反应电荷传递的3种模型:颗粒自身电荷传递模型;颗粒/液相介质电荷传递模型;颗粒/电极碰撞接触电荷传递模型.通过模型分析,讨论颗粒表面电化学反应电荷传递模型应用于不同硫化矿浮选工艺过程的浮选意义.研究结果表明:硫化矿物表面发生电化学反应时,反应电荷的传递与矿物性质、矿物表面特征、矿浆液相介质性质以及电位控制方式有关;所建立的模型对硫化矿物浮选电化学过程电位调控和复杂硫化矿物之间的浮选分离具有指导意义.     

黄铜矿和黄铁矿无捕收剂浮选和分离的研究

本文给出了有、无硫化钠存在时,黄铜矿和黄铁矿的无捕收剂浮选行为。研究表明,黄铜矿具有良好的自诱导可浮性,浮选的电位范围和pH范围较宽;弱酸性和碱性介质中,黄铁矿自诱导浮选差,没有任何可浮电位范围。然而,硫化钠的添加,明显促进了黄铁矿的无捕收剂浮选。天然矿石浮选试验表明,自诱导和硫诱导浮选技术能够有效地浮选和分离黄铜矿和黄铁矿。通过HS~-离子吸附量的测定、矿物表面中性硫量提取分析、矿浆电位测试和量子化学计算,较详细地研究了黄铜矿和黄铁矿无捕收剂浮选的机理。研究结果表明,矿物表面中性硫是主要疏水体。     

金红石与石榴石浮选分离及调整剂作用机理

为了实现金红石与主要脉石矿物石榴石在无污染条件下的有效分离,采用浮选方法研究了金红石和石榴石的分离,并采用红外光谱和X光电子能谱分析等手段研究了分离过程中调整剂六偏磷酸钠的作用机理。结果表明,以烷胺双甲基磷酸(ATF1024)为捕收剂,六偏磷酸钠[(NaPO3)6]为调整剂,可以实现金红石与石榴石之间的浮选分离。(NaPO3)6对石榴石的抑制作用存在两种机理:其一,(NaPO3)6与石榴石表面Fe2 发生化学键合导致其牢固吸附而使石榴石表面强烈亲水;其二,(NaPO3)6选择性溶解石榴石表面Ca2 导致石榴石与捕收剂作用的表面活性质点减少。     

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。     

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。     

盐类矿物的溶解、表面性质变化与浮选分离控制设计

本文根据溶液化学计算,确定了盐类矿物混合体系,如白钨矿-方解石、白钨矿-萤石、萤石-方解石、磷灰石-方解石等表面化学组成相互转化的临界pH值。采用俄歇电子能谱表面分析,证实了表面转化现象的存在。ξ-电位测定及浮选实验表明,在盐类矿物混合体系中,当表面转化发生时,矿物表面电性及浮选行为也发生转化,在不存在表面转化的pH区域,矿物溶解组分与浮选剂的沉淀反应及在矿物表面的竞争作用,将抑制矿物的浮选。据此,可控制并设计盐类矿物浮选分离条件。     

金属离子对辉钼矿浮选的影响及机理研究

通过对辉钼矿纯矿物的浮选实验和动电位的测试,研究了金属离子对辉钼矿浮选的影响及作用机理.研究结果表明,Ca~(2+),Cu~(2+),Pb~(2+),Fe3+均可在辉钼矿表面形成吸附,但Ca~(2+)对辉钼矿的浮选结果没有明显影响,只有Cu~(2+),Pb~(2+)和Fe3+对辉钼矿的浮选产生了抑制作用.通过溶液化学计算发现,在一定的p H值范围内,Cu~(2+),Pb~(2+)和Fe3+形成的氢氧化物沉淀会特定地吸附于辉钼矿的极性和非极性表面,产生异相凝聚,导致辉钼矿表面亲水,可浮性下降.     

基于高强度调浆的钛铁矿浮选研究

以攀枝花钛选厂的强磁精矿为研究对象,通过浮选试验、浊度试验和扫描电镜分析,系统研究了高强度调浆对钛铁矿浮选的影响及其作用机制.研究发现,经捕收剂诱导疏水后,钛铁矿与钛辉石颗粒间容易发生异相团聚现象,细粒钛辉石随钛铁矿进入精矿产品,造成钛辉石的非选择性上浮.经高强度调浆处理,精矿TiO₂品位大幅提升.浮选指标由常规调浆处理时的精矿TiO₂品位39.97%,回收率78.09%,提升至精矿TiO₂品位43.79%,回收率79.28%.高强度调浆产生的流体力场能够消除钛铁矿与钛辉石颗粒间的异相团聚,强化钛铁矿与钛辉石颗粒间的分散状态,是高强度调浆提升钛精矿TiO₂品位的内在原因.     

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。     

铁离子和亚铁离子对滑石浮选的影响及作用机理

通过对滑石纯矿物的浮选实验和动电位的测试，结合水解金属离子溶液化学计算，研究铁离子和亚铁离子对滑石浮选的影响，并探讨其吸附机理。实验结果表明：在没有金属氢氧化物沉淀时溶液中存在的水解金属离子在滑石表面的吸附对滑石的非极性表面和极性端面产生不同的影响，使滑石ξ电位的符号由负变正，但滑石的天然可浮性不变；在金属氢氧化物沉淀的pH值与它的零电点之间，滑石的非极性表面变得亲水，导致滑石的浮选受到抑制。其疏水性的改变是由于在氢氧化物沉淀的pH值与它的零电点之间，在滑石的极性和非极性表面产生了氢氧化物沉淀的多相凝聚。     

草酸铵对石灰体系中受抑黄铁矿和毒砂的选择性活化机理研究

在多金属硫化矿的浮选过程中,通常使用大量石灰将黄铁矿和毒砂抑制到尾矿中,而要实现受抑黄铁矿和毒砂的浮选分离,首先需要进行活化。硫酸是目前应用最广泛的选硫活化剂,但其存在诸多弊端,所以研究开发新型绿色环保选硫活化剂,实现受抑黄铁矿和毒砂的高效分离显得尤为必要。本文旨在开发利用草酸铵作为受抑黄铁矿和毒砂浮选分离的选择性活化剂。本文以受抑黄铁矿和毒砂纯矿物及广西华锡集团多金属硫化矿含硫含砷尾矿为研究对象,以草酸铵为活化剂,乙基黄药为捕收剂,较好实现了黄铁矿和毒砂的浮选分离。通过接触角试验研究了草酸铵对黄铁矿和毒砂表面疏水性的影响,受抑黄铁矿经草酸铵和乙基黄药处理后,其表面疏水性显著增加,接触角从66.62°增加到75.15°,然后增加到81.21°,而受抑毒砂经草酸铵和乙基黄药处理后其表面疏水性并无显著变化。紫外分光光度计检测结果表明,不同浓度的草酸铵处理后,乙基黄药在黄铁矿表面的吸附量显著增加。Zeta电位测量表明,经草酸铵活化后,黄铁矿表面的Zeta电位因添加乙基黄药而变的更负。X射线光电子能谱测试表明,经过草酸铵处理后,受抑黄铁矿表面的O 1s含量从44.03%下降到26.18%,S 2p含量从14.01%上升到27.26%,而受抑毒砂表面S 2p含量无显著变化,这证实了草酸铵对受抑黄铁矿的活化性能显著优于受抑毒砂。因此,草酸铵可作为石灰体系中受抑黄铁矿的选择性活化剂,实现黄铁矿和毒砂的高效浮选分离。     

基于铁基载氧体串行流化床煤化学链燃烧的滞流化现象

以高纯的Fe2O3为载氧体在1 kW串行流化床反应器上进行了煤化学链燃烧连续实验研究.结果表明:实验前期,载氧体展现出了良好的反应性能,煤气化产物转换率较高,额外氧耗率仅为1.0%～2.4%;实验后期,载氧体颗粒表面的严重烧结导致其孔容和比表面积急剧降低,载氧体的活性降低,各项指标衰减;载氧体氧化过程强放热引起颗粒团聚并结块,导致空气反应器出现滞流化现象,实验无法正常继续,因而有必要对该高纯的铁基载氧体加入惰性材料(SiO2,Al2O3等),以提高其抗烧结能力.