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.     

锡石多金属硫化矿工艺矿物学及磨矿优化

采用多种检测手段研究锡石多金属硫化矿化学和矿物组成、矿物产出特征及粒度组成,研究锡石过磨和硫化矿欠磨机理,并基于磨矿特性及优化表征方法开展磨矿试验,在此基础上,提出磨矿优化表征方法和"分步磨矿"的概念。研究结果表明:矿石中有用矿物为磁黄铁矿、闪锌矿、脆硫锑铅矿和锡石,脉石矿物主要为云母和石英;锡石与石英、云母等脉石紧密连生形成集合体,各种硫化矿物关系密切,相互混杂以交生或共生的浸染状细粒产出。以合格粒级金属分布率为目标,磨矿最优条件如下:入磨粒级小于2 mm、矿浆质量分数为65%、磨矿时间为4 min时提Sn,然后,不改变其他磨矿条件,继续磨矿至6 min时入选硫化矿物。     

方铅矿磨矿体系表面电化学性质及其对浮选的影响

采用电化学测试技术研究方铅矿磨矿体系中磨矿介质类型(瓷介质和铁介质)、机械力以及捕收剂对方铅矿表面电化学性质的影响.研究结果表明瓷介质中,方铅矿表面会发生适当的氧化反应,有利于方铅矿浮选;增大方铅矿与瓷介质间的机械力,体系的还原性增强,同时削弱矿物表面的氧化反应,给浮选造成一定影响.铁介质中,一方面,由于铁与方铅矿的腐蚀电偶作用增强了体系的还原性,降低了药剂在方铅矿表面的吸附性能,另一方面,由于腐蚀电偶作用产生的铁离子增强了方铅矿表面的亲水性,两方面的影响都不利于方铅矿的浮选;增大方铅矿与铁介质间的机械力,二者之间的腐蚀电偶作用和体系的还原性增强,同样不利于方铅矿浮选.当pH=9 时,在瓷介质和铁介质磨矿体系中是否添加捕收剂,对方铅矿表面电化学性质和浮选影响不大.     

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。     

基于密度泛函理论的含La铁基磨矿介质模型建立及其电子结构性质研究

硫化矿浮选之前需要经过磨矿处理,使用耐腐蚀合金材料制备磨矿介质,可以有效减少铁氧化产物的生成,从而有利于硫化矿物的浮选回收。掺杂微量的La可以有效提高铁基合金的耐腐蚀性能,因此含La元素铁基合金材料具有成为新型磨矿介质用于强化硫化矿浮选回收的潜力。本文分别使用原子替换法与混合原子法在α-Fe晶体中掺杂La元素,构建具有不同La元素含量的铁基磨矿介质模型,比较使用这两种方法获得的计算结果,考查更适用于构建含La铁基磨矿介质模型的方法。此外,运用密度泛函理论对具有不同La元素含量的铁基磨矿介质的晶体结构、表面结构与电子性质进行了研究,研究结果可以为开发新型耐蚀磨矿介质促进硫化矿浮选回收提供一些理论参考。     

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。     

硫化矿浮选体系中金属离子对石英浮选行为的影响

基于硫化矿物浮选过程中,尽管硫化矿物与石英的可浮性差异很大,但二氧化硅仍是硫化矿精矿中含量最高的杂质组分,是影响硫化矿物精矿质量的主要因素,对硫化矿物浮选体系中常见金属离子存在条件下戊基黄药浮选石英的行为规律进行了研究。研究结果表明:导致硫化矿精矿中石英含量高的主要原因之一是硫化矿浮选体系中存在的某些金属对石英具有活化浮选作用;Fe3+,Pb2+和Cu2+在合适的pH区间可以活化石英的浮选,而Ca2+,Mg2+和Fe2+对其可浮性没有明显影响;在浮选体系中,Fe3+,Pb2+,Cu2+,Ca2+,Mg2+和Fe2+这6种金属离子均可在石英表面吸附,但只有Fe3+,Pb2+和Cu2+作用后的石英表面可以吸附戊基钾黄药,从而活化石英浮选;溶液化学计算表明:金属离子的羟基络合物和氢氧化物是离子起活化作用的有效组分。     

乙二胺磷酸钠对赤铜矿硫化浮选的影响及其机理

通过单矿物浮选实验,考察了乙二胺磷酸钠对赤铜矿硫化浮选的影响.采用矿物表面X射线光电子能谱分析、矿物表面Zeta电位检测、药剂在矿物表面吸附能分析和矿物表面捕收剂吸附量测试等方法,探讨了乙二胺磷酸钠对赤铜矿硫化浮选的影响机理.结果表明:乙二胺磷酸钠能够使硫化后的赤铜矿矿物表面铜、硫元素的含量增加,负电性增强,使HS^-在矿物表面的吸附能负值增加,硫化反应更易发生,进而改善了矿物表面的硫化效果,增加了矿物表面捕收剂的吸附量,提高了赤铜矿硫化浮选的回收率.     

超声波对煤泥浮选的影响

为了更好地提高超声波强化煤泥浮选脱硫降灰的效果,回顾了近几年有关超声波强化煤泥浮选的研究工作。利用Setaram微量热仪、DCAT21测定仪、X射线衍射仪、扫描电镜、荧光光谱分析仪等设备系统地研究了超声波对煤泥粒度、表面性质以及矿浆性质的影响。研究结果显示,超声波对煤泥颗粒具有破碎、解离和清洗作用;超声处理使煤泥表面的疏水性增强,可浮性提高;超声处理改变了矿浆的氧含量、pH值、气液表面张力等性质。煤泥浮选试验表明,超声处理可以大幅提高浮选完善度和脱硫完善度,超声波改变矿物表面的性质是浮选完善度提高的关键,矿浆性质的改变对脱硫完善度的提高影响较大。研究证明,超声波预处理是提高煤泥浮选效果的一个有效途径。     

辉锑矿的表面电性与浮选行为

本文研究了辉锑矿的浮选行为与矿浆 pH、矿物表面与电位、双电层结构、浮选剂在矿物表面吸附的关系.提出辉锑矿在水溶液中,以 pH=5为界,发生两种类型的溶解、解离及水化反应、热力学计算及图解与试验结果相符.由此确定出辉锑矿在矿浆中的两类双电层模型及不同定位离子,能较好地解释辉锑矿的浮选行为.指出在酸性介质中,辉锑矿浮选少用或不用捕收剂和活化剂的可能性.     

溶液体系中含锌矿物表面硫化研究

以硫化钠为硫化剂,研究不同条件下3种含锌矿物(闪锌矿、菱锌矿、异极矿)表面的硫化机制以及硫化后矿物表面性质。研究结果表明:在常温情况下,硫化钠难以对菱锌矿和异极矿表面进行有效硫化,其主要原因是在矿物表面发生的硫化反应并不充分,且生成的硫化物结晶程度差;通过添加金属铅离子可以显著改善硫化过程,被硫化的菱锌矿和异极矿在黄药为捕收剂的浮选体系中均具有很好的可浮性;Pb~(2+)与在硫化后矿物表面生成PbS,从而强化硫化过程,促进黄药在矿物表面的吸附。     

Ca2+对钛铁矿与钛辉石浮选行为的影响

以油酸钠为捕收剂,研究钛铁矿与钛辉石表面离子的溶出行为,并考察加入与脱除Ca2+对钛铁矿和钛辉石浮选行为的影响.研究结果表明:在浮选体系中加入Ca2+,对钛铁矿的浮选影响不大,但在碱性条件下活化了钛辉石的浮选;在浮选过程中,钛铁矿与钛辉石表面均有大量Ca2+溶解于矿浆中;脱除溶解离子后,钛铁矿的可浮性在弱酸性pH区间变化不大,在碱性pH区间明显变差,钛辉石在整个pH区间可浮性均变差;在脱除溶解离子后的矿浆体系中加入Ca2+,2种矿物在碱性矿浆环境下的可浮性都有所恢复;在碱性条件下,呈羧基络合物和氢氧化物沉淀形式存在的Ca2+吸附在钛辉石表面,使钛辉石表面油酸根离子的吸附活性质点增加,是Ca2+起活化作用的主要原因.     

工艺矿物学研究与硫化矿浮选新工艺的设计

工艺矿物学研究是设计确定硫化矿浮选新工艺的重要依据。本文讨论了矿物嵌布粒度、矿物共生关系和元素赋存状态在制定新的浮选工艺中的作用。提出了钼铋硫化矿阶段磨矿微捕收剂浮选流程及硫化铜矿石无捕收剂浮选和微捕收剂浮选工艺。     

方铅矿与黄铁矿浮选分离的矿浆电化学研究Ⅲ．方铅矿与黄铁矿混合精矿的浮选分离

以丁基黄药为捕收剂的方铅矿与黄铁矿混合精矿体系，按照电位与可浮性的关系，两矿物在还原性矿浆电位浮选分离的电位差在热力学上仅为５０ｍＶ，而在动力学上达到了２０７ｍＶ。采用接触角测定、单矿物浮选、混合矿分离等方法，可以证实依据方铅矿表面丁基黄原酸铅和黄铁矿表面丁基双黄药的电化学还原动力学性质的差异，实现方铅矿与黄铁矿混合精矿的电化学浮选分离。     

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。     

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.     

内蒙古某铜矿分选工艺优化选择

分选工艺是影响矿物分选指标的重要因素.在对内蒙古某铜矿矿物性质深入研究的基础上,通过磨矿细度、精选次数、扫选次数、矿浆pH值等浮选主要工艺因素进行单因素条件试验,确定合理的分选流程为:一次粗磨,粗精矿再磨,一次粗选两次精选两次扫选.闭路试验结果表明,该工艺流程可以获得良好的分选指标,精矿品位23.12%;回收率86.73%.     

细粒滑石对孔雀石硫化浮选的影响

通过浮选试验发现细粒滑石的加入降低了孔雀石的硫化浮选可浮性,细粒滑石含量越多,对孔雀石的可浮性影响越大;通过Zeta电位测试、吸附量测试、SEM-EDS分析和EDLVO理论计算研究分析了细粒滑石影响孔雀石硫化浮选的原因.结果表明:适量的Na₂S在孔雀石矿物表面的吸附是其硫化-黄药浮选成功的关键,而细粒滑石会吸附罩盖在孔雀石矿物表面,且滑石矿物表面不会发生Na₂S的吸附,因此,细粒滑石减弱了孔雀石矿物表面的硫化效果,使其可浮性降低.     

硫化矿物氧化动力学研究

氧化及氧化速度是硫化矿矿浆电化学浮选分离的重要影响因素。本文首次采用腐蚀电流法定量测量硫化矿物的自然氧化速率,研究了pH值、碳酸钠浓度的影响。发现在碳酸钠介质中,与黄铁矿相比毒砂的自然氧化速度明显增大,其原因是在碳酸钠溶液中毒砂自然氧化反应的活化能显著降低。     

HA和石灰组合剂对铜镍硫化矿浮选分离的影响

通过黄铜矿和镍黄铁矿单矿物、混合矿和金川二矿区铜镍硫化矿矿石三产品浮选分离试验,证明在碱性矿浆中,用Z-200作捕收剂,HA和石灰作组合抑制剂,可有效地浮选分离黄铜矿和镍黄铁矿。