Improved flotation performance of hematite fines using citric acid as a dispersant

In this study, citric acid was used as a dispersant to improve the flotation performance of hematite fines. The effect and mechanism of citric acid on the reverse flotation of hematite fines were investigated by flotation tests, sedimentation experiments, scanning electron microscopy (SEM), zeta-potential measurements, and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The results of SEM analysis and flotation tests reveal that a strong heterocoagulation in the form of slime coating or coagulation in hematite fine slurry affects the beneficiation of hematite ores by froth flotation. The addition of a small amount of citric acid (less than 300 g/t) favorably affects the reverse flotation of hematite fines by improving particle dispersion. The results of sedimentation experiments, zeta-potential measurements, and XPS measurements demonstrate that citric acid adsorbs onto hematite and quartz surfaces via hydrogen bonding, thereby reducing the zeta potentials of mineral surfaces, strengthening the electrical double-layer repulsion between mineral particles, and dispersing the pulp particles.     

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.     

新型捕收剂在赤铁矿反浮选中的应用

通过人工混合矿和实际矿石分选实验探讨了N-十二烷基乙二胺(ND)在赤铁矿反浮选中的应用情况.实验结果表明.ND对赤铁矿和石英质量比为1:1和3:2的人工混合矿均具有一定的分选能力.在矿浆pH值为7.27、淀粉的质量浓度为3.33 mg/L、捕收剂的质量浓度为40 mg/L时,可获得铁的质量分数为60.36%和61.20...     

Solution chemistry of carbonate minerals and its effects on the flotation of hematite with sodium oleate

The effects of carbonate minerals (dolomite and siderite) on the flotation of hematite using sodium oleate as a collector were investigated through flotation tests, supplemented by dissolution measurements, solution chemistry calculations, zeta-potential measurements, Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopic studies, and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analyses. The results of flotation tests show that the presence of siderite or dolomite reduced the recovery of hematite and that the inhibiting effects of dolomite were stronger. Dissolution measurements, solution chemistry calculations, and flotation tests confirmed that both the cations (Ca2+ and Mg2+) and CO₃2- ions dissolved from dolomite depressed hematite flotation, whereas only the CO₃2- ions dissolved from siderite were responsible for hematite depression. The zeta-potential, FTIR spectroscopic, and XPS analyses indicated that Ca2+, Mg2+, and CO₃2- (HCO₃-) could adsorb onto the hematite surface, thereby hindering the adsorption of sodium oleate, which was the main reason for the inhibiting effects of carbonate minerals on hematite flotation.     

N-十二烷基-1,3-丙二胺在赤铁矿反浮选中的应用

通过单矿物试验考察了N-十二烷基-1,3-丙二胺(ND13)对赤铁矿和石英的浮选行为,结果表明,ND13对石英具有良好的捕收性能,在捕收剂用量为50mg/L,pH=7～10时,石英回收率达93%以上.人工混合矿分选试验结果表明,ND13对赤铁矿和石英质量比为1∶1(铁品位为35%)的人工混合矿具有一定的分选效果,在ND13用量为66.7mg/L,淀粉用量为6.67mg/L,pH=7.27的条件下,达到较好的分选效果,此时精矿中铁的回收率为86.35%,精矿的铁品位为62.78%,尾矿的铁品位为9.21%.动电位和红外光谱分析结果表明,ND13主要以静电和氢键作用在矿物表面发生吸附.     

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.     

柠檬酸对微细粒绿泥石夹带行为的影响

通过浮选试验、Zeta电位测试、红外光谱分析、EDLVO理论计算及扫描电镜(SEM)分析研究了赤铁矿反浮选体系下柠檬酸对细粒绿泥石夹带行为的影响.浮选试验表明:添加柠檬酸促进了细粒绿泥石的夹带行为,有利于脱除铁精矿中的绿泥石.动电位测试和红外光谱分析表明:柠檬酸吸附在绿泥石和赤铁矿表面使其表面负电性增加进而增强其颗粒间的静电排斥力.EDLVO计算结果表明:赤铁矿和绿泥石之间存在吸引力,添加柠檬酸后,其作用力转化为排斥力,该计算同扫描电镜结果一致.     

磁铁矿与赤铁矿混合浮选交互影响规律

研究了浮选药剂对单矿物浮选的影响、磁铁矿对赤铁矿浮选的影响。单矿物浮选研究表明,pH〉10时,NaOH的用量的对石英矿的浮选影响大于磁铁矿、赤铁矿的浮选。随着淀粉用量的增加磁铁矿和赤铁矿的回收率逐渐增加,当淀粉用量为10mg／L时,赤铁矿的浮选几乎受到完全的抑制。CaO对磁铁矿、赤铁矿的浮选几乎没有影响,然而对石英的浮选确有很大的影响,石英的回收率随着CaO用量的增加逐渐降低。磁铁矿、赤铁矿以及石英的回收率随着捕收剂用量的增加逐渐降低。人工混合矿浮选研究表明,赤铁矿浮选品位随着磁铁矿含量的增加逐渐增加。     

Effect and mechanism of siderite on reverse flotation of hematite

The effects of siderite on reverse flotation of hematite were investigated using micro flotation, adsorption tests, and Fourier transform infrared spectroscopy. The flotation results show that interactions between siderite and quartz are the main reasons that siderite significantly influences the floatability. The interactions are attributed to dissolved siderite species and fine siderite particles. The interaction due to the dissolved species is, however, dominant. Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek (DLVO) theoretical calculations reveal that adhesion on quartz increases when the siderite particle size decreases and that fine particles partly influence quartz floatability. Chemical solution calculations indicate that the dissolved species of siderite might convert the surface of active quartz to CaCO₃ precipitates that can be depressed by starch. The theoretical calculations are in good agreement with the results of adsorption tests and FTIR spectroscopy and explain the reasons why siderite significantly influences reverse flotation of hematite.     

油酸钠与微细粒黑钨矿的作用机理

通过浮选实验、溶液化学计算、吸附量测试、动电位和红外光谱分析等方法,系统研究了油酸钠对微细粒黑钨矿的浮选捕收机理.结果表明:黑钨矿可浮性与油酸钠吸附量正相关,微细粒黑钨矿可浮性较好的pH区间为7.0～9.0,溶液中油酸离子和离子-分子缔合物组分对黑钨矿浮选过程起主要作用.溶液化学计算表明:油酸钠的吸附量和黑钨矿的可浮性与金属阳离子形成的油酸盐组分浓度有直接关系;油酸钠的添加使荷负电的黑钨矿动电位负移.红外光谱分析表明油酸钠在黑钨矿表面发生化学吸附,生成金属油酸盐,进而增强了黑钨矿的可浮性.     

蛇纹石的水溶特性对水镁石浮选的影响

选取四种不同粒级蛇纹石,利用Hallimond管考察了调浆时间对水镁石及蛇纹石回收率的影响,通过检测矿浆pH、Mg²⁺浓度、Zeta电位、接触角及矿浆黏度,系统研究了蛇纹石的水溶性及其对油酸钠捕收水镁石的影响.结果表明:随着调浆时间增加,蛇纹石表面Mg²⁺溶解量逐渐增加,致使蛇纹石Zeta电位降低.此外油酸根离子易与溶液中Mg²⁺作用,消耗大量油酸根离子,致使水镁石回收率降低;蛇纹石粒级越细、调浆时间越长,则蛇纹石矿浆黏度越大,浮选过程中泡沫稳定性越强,导致蛇纹石的泡沫夹带量增加.     

菱铁矿对假象赤铁矿与石英混合矿浮选的影响

碳酸铁对铁矿石的浮选影响极大,严重恶化浮选指标.在三种浮选体系下,研究菱铁矿含量对假象赤铁矿与石英混合矿浮选的影响.结果表明,在十二胺和油酸钠反浮选体系下,菱铁矿加入到两种混合矿中时,浮选指标下降.十二烷基硫酸钠体系下,假象赤铁矿和石英混合矿中加入少量菱铁矿时,精矿品位有所增加.因此,若要实现含碳酸盐铁矿石的有效分选,必须首先消除细粒级菱铁矿的影响.     

Optimization of flotation variables for the recovery of hematite particles from BHQ ore

The technology for beneficiation of banded iron ores containing low iron value is a challenging task due to increasing demand of quality iron ore in India. A flotation process has been developed to treat one such ore, namely banded hematite quartzite (BHQ) containing 41.8wt% Fe and 41.5wt% SiO₂, by using oleic acid, methyl isobutyl carbinol (MIBC), and sodium silicate as the collector, frother, and dispersant, respectively. The relative effects of these variables have been evaluated in half-normal plots and Pareto charts using central composite rotatable design. A quadratic response model has been developed for both Fe grade and recovery and optimized within the experimental range. The optimum reagent dosages are found to be as follows: collector concentration of 243.58 g/t, dispersant concentration of 195.67 g/t, pH 8.69, and conditioning time of 4.8 min to achieve the maximum Fe grade of 64.25% with 67.33% recovery. The predictions of the model with regard to iron grade and recovery are in good agreement with the experimental results.     

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。     

油酸钠直接浮选孔雀石的机理研究

研究了油酸钠直接浮选孔雀石的浮选行为及作用机理.采用浮选试验、Zeta电位测试、傅里叶红外光谱测试、溶液化学计算及热力学计算进行吸附机理分析.浮选试验表明:当捕收剂油酸钠用量为160 mg/L、pH值范围7~10时,孔雀石浮选回收率可以达到70%以上;当pH=9.5时,回收率为88.67%,达到最高;动电位及溶液化学表明:油酸钠在矿浆中的组分为C_(17)H_(33)COOH·C_(17)H_(33)COO~-,C_(17)H_(33)COO~-和(C_(17)H_(33)COO)_2~(2-),油酸钠在孔雀石表面主要发生了化学吸附;根据吉布斯自由能的计算和红外光谱测试分析表明:在合适的p H值范围,油酸钠与孔雀石表面的铜离子作用生成油酸铜盐沉淀,改变了孔雀石的表面性质使它表面疏水从而容易浮选回收.     

十二烷基磺酸钠在赤铁矿表面吸附动力学

利用带耗散功能的石英晶体微天平研究十二烷基磺酸钠在Fe2 O3石英晶体谐振器表面的吸附动力学及吸附层构象。结果表明：十二烷基磺酸钠在赤铁矿表面的吸附是一个快速达到吸附平衡的过程,pH值对十二烷基磺酸钠的吸附影响较为明显,pH值在3~9的范围内,随着pH值增加,药剂吸附层黏弹性逐渐增大,吸附层稳定性减弱,赤铁矿回收率逐渐下降,十二烷基磺酸钠的吸附过程只有一个吸附阶段,且吸附过程符合准一级动力学模型,吸附层不发生明显构象变化;当pH值为10和11时,十二烷基磺酸钠吸附量明显增加,赤铁矿回收率也开始回升,吸附过程存在多个吸附阶段,吸附的第一阶段符合准二级动力学模型,吸附的第二阶段符合Elovich方程,并且随着吸附的进行,吸附层发生明显构象变化。     

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.     

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.     

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.     

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．