微细粒黑钨矿疏水絮凝浮选中聚团形成机制

通过疏水絮凝实验、原子力显微镜分析和数值模拟计算等方法,系统研究了微细粒黑钨矿的疏水聚团形成机制.结果表明：pH为8.0～8.5时,油酸钠诱导黑钨矿表面疏水并产生疏水絮凝行为,微细粒黑钨矿疏水聚团D₅₀与油酸钠的质量浓度和搅拌强度正相关;油酸钠体系中黑钨矿颗粒间具有较强的黏附力,疏水作用力是疏水聚团形成的主要贡献成分;搅拌装置中形成的强湍流流场环境有助于矿物颗粒的相互接触与能量传递,增加颗粒碰撞黏附概率;在流场高剪切力和油酸钠诱导疏水力共同作用下促进了微细粒黑钨矿形成大而稳固的聚团,与常规浮选相比,疏水絮凝浮选WO₃回收率提高了12.04%.     

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。     

强搅拌调浆对硫化镍矿浮选的作用

通过对单矿物和实际矿石的显微镜图像进行分析与浮选实验,研究浮选前强搅拌调浆对硫化矿物的疏水聚团作用及其与低品位硫化铜镍矿浮选的关系,通过显微镜图像分析搅拌时间与聚团粒度变化的关系。研究结果表明:强搅拌调浆产生的紊流条件能使矿物颗粒碰撞形成疏水聚团,而细粒矿物形成疏水聚团,表明矿物表面润湿性增加,可浮性变好;在搅拌转速为1 000 r/min时,随搅拌时间延长,聚团面积增大;浮选前的强搅拌调浆能提高磁黄铁矿单矿物和低品位硫化铜镍矿石中硫化铜镍矿物的浮选速率,硫化矿物的疏水聚团是强搅拌调浆提高低品位硫化矿浮选回收率的重要原因。     

磁种磁团聚强化淀粉对微细粒赤铁矿的抑制

针对赤铁矿反浮选过程中，淀粉对微细粒赤铁矿抑制作用较差的问题，通过浮选试验、EDLVO理论计算、粒度分布和SEM分析，研究了利用磁种磁团聚强化淀粉对微细粒赤铁矿的抑制作用.结果表明，随着赤铁矿的粒度降低，淀粉对赤铁矿的抑制作用变差.添加磁铁矿可强化淀粉对微细粒赤铁矿的抑制作用，随着磁铁矿粒度的增加，强化抑制作用越明显.不同粒级的磁铁矿与微细粒赤铁矿间均存在引力作用，可使磁铁矿与赤铁矿发生磁团聚，且磁铁矿粒度越大，引力作用越强.磁团聚作用增加了微细粒赤铁矿的表观粒度，从而强化了淀粉对微细粒赤铁矿的抑制作用.     

微细粒辉钼矿的浮选动力学研究

采用一级动力学模型研究粒度低于38μm的微细粒辉钼矿在不添加或者添加柴油时的浮选动力学。研究结果表明:不添加柴油时微细粒辉钼矿的浮选速率常数小,浮选回收率低;而在添加柴油的体系中,柴油用量的增加可以增大疏水团聚体的粒径,提高浮选速率常数,从而增大微细粒辉钼矿的浮选效率;矿浆pH对微细粒辉钼矿浮选速率的影响较大,在酸性和中性pH条件下,辉钼矿的浮选速率常数明显大于碱性条件下的速率常数;在柴油体系中,降低pH会促进辉钼矿颗粒的聚集行为,但聚集程度增加不大,从而引起辉钼矿浮选回收率增加不明显;适当增大搅拌转速也可以促进微细粒辉钼矿的聚团行为,增大团聚体的平均粒径,提高其浮选速率常数和浮选回收率;微细粒辉钼矿与柴油油滴之间相互作用力以疏水引力为主。     

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。     

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．     

聚团分选理论及技术研究现状及发展趋势

随着矿物粒度减小,矿粒的质量减小而比表面积增大,在常规的分选方法中存在矿粒碰撞几率减小与药剂的选择性变化引起的机械夹杂,最终导致选矿指标下降。同时由于粒度减小,细粒的表面电性和氧化程度增大,矿物间相互作用更为显著。介绍了微细粒矿物聚团分选理论,分析了电解质凝聚、高聚物絮凝、疏水团聚、磁团聚和复合聚团分选工艺的研究现状,展望了聚团分选在微细矿物加工方面的发展趋势。     

脱气处理对微细白钨颗粒疏水聚团行为的影响

通过沉降试验、Zeta电位测定和显微镜观察试验,研究油酸钠体系下脱气处理对微细粒白钨矿疏水聚团行为的影响。研究结果表明:加热脱气能显著脱除水中溶解气核,且脱气后气体再次溶解速度缓慢,为后续试验稳定性和可靠性提供了保证;在脱气水中,微细白钨颗粒沉降行为与油酸钠浓度密切相关,当油酸钠浓度较低时,脱气处理后矿浆浊度增大,说明脱气处理促进白钨颗粒分散,当油酸钠浓度较高时,脱气水对应矿浆浊度较小;脱气水中白钨颗粒表面负电性增强,颗粒间静电排斥增强,不利于白钨颗粒间疏水聚团;脱气处理后,白钨颗粒间疏水聚团能力减弱;当油酸钠浓度较高时,未脱气矿浆溶液中固体颗粒由于气核的桥联作用可能形成链状或网状絮团结构,颗粒沉降时浮力增大,从而导致测定矿浆浊度反而较大。     

粒度分布对赤铁矿浮选的影响

以赤铁矿为研究对象,通过浮选试验、扩展的DLVO(EDLVO)理论和凝聚动力学研究了粒度分布(粒径小于18μm的微细粒比例)对赤铁矿浮选的影响.浮选结果表明赤铁矿的浮选回收率与粒度的大小和分布有关,粗粒(粒径大于18μm)赤铁矿的粒度较大时或粒度分布均衡时(微细粒与粗粒含量接近)浮选回收率较高.EDLVO理论计算表明微细粒赤铁矿与粗粒赤铁矿之间存在吸引力,且吸引力的大小与粗粒粒度正相关;凝聚动力学分析表明粒度分布均衡时颗粒间的凝聚速率较大.这是粒度分布对赤铁矿的浮选回收率产生影响的主要原因.