十二胺体系中异极矿和菱锌矿的浮选行为

通过单矿物浮选试验对异极矿和菱锌矿在十二胺体系中的浮游性进行了研究.浮选试验结果表明,异极矿的可浮性高于菱锌矿,当pH值在10~11范围内,十二胺对两种矿物的捕收性最好.溶液化学计算和zeta电位测试结果表明,十二胺主要通过静电作用吸附在异极矿和菱锌矿表面,十二胺分子和十二胺阳离子之间的缔合作用能够增强十二胺对两种矿物的捕收能力.zeta电位测试、XPS测试和溶液化学计算的结果表明,异极矿的零电点低于菱锌矿的零电点.第一性原理计算和接触角测试的结果表明,异极矿的疏水性大于菱锌矿.     

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.     

胺类捕收剂对铝硅矿物的浮选性能研究

通过浮选实验、动电位测定、红外光谱测试、结构／性能及量化计算，研究了十二胺、N，N-二甲基十二胺、N-十二烷基-1，3-丙二胺三种药剂的结构和物化性质，讨论了它们对高岭石、叶腊石和伊利石的表面电性及浮选行为的影响．结果表明：胺类化舍物易阳离子化，在铝硅矿物表面主要发生了静电吸附，多胺和叔胺在矿物表面吸附后，能显著改变矿物的ζ-电位；当药剂分子中引入亚氨基，药刑与矿物的氧键作用也变为明显；药剂所含N数越多、N上烃基越多，药剂的阳离子化趋势越强；基团电负性、浮选剂特性指数、水油平衡度和疏水链长等物化参数表明胺类捕收剂对铝硅酸盐类矿物捕收性能的决定因素是极性基的特性，而因为高岭石晶体的特殊性，疏水链长对其在微酸性、中性和微碱性条件下捕收有特别的影响；捕收矿物的能力为多胺〉叔胺〉脂肪伯胺；应用于铝土矿反浮选以N-十二烷基-1，3-丙二胺为最佳．     

胺类捕收剂对铝硅矿物的浮选性能研究

通过浮选实验、动电位测定、红外光谱测试、结构/性能及量化计算,研究了十二胺、N,N-二甲基十二胺、N-十二烷基-1,3-丙二胺三种药剂的结构和物化性质,讨论了它们对高岭石、叶腊石和伊利石的表面电性及浮选行为的影响.结果表明:胺类化合物易阳离子化,在铝硅矿物表面主要发生了静电吸附,多胺和叔胺在矿物表面吸附后,能显著改变矿物的ζ—电位;当药剂分子中引入亚氨基,药剂与矿物的氢键作用也变为明显;药剂所含N数越多、N上烃基越多,药剂的阳离子化趋势越强;基团电负性、浮选剂特性指数、水油平衡度和疏水链长等物化参数表明胺类捕收剂对铝硅酸盐类矿物捕收性能的决定因素是极性基的特性,而因为高岭石晶体的特殊性,疏水链长对其在微酸性、中性和微碱性条件下捕收有特别的影响;捕收矿物的能力为多胺>叔胺>脂肪伯胺;应用于铝土矿反浮选以N-十二烷基-1,3-丙二胺为最佳.     

硅藻土、钠长石及石英的可浮性研究

实验考察了十二胺对硅藻土、钠长石、石英的捕收能力.通过ζ-电位、红外光谱检测对十二胺与硅藻土、钠长石、石英的作用机理进行了分析.浮选实验结果表明,pH为5.5~10.5,十二胺浓度为2.38×10-4mol/L时,钠长石和石英单矿物浮选回收率分别在92%和97%以上,而硅藻土的回收率在5%以下.ζ-电位分析结果表明,pH为5.5~10.5时,十二胺在钠长石和石英表面的吸附明显强于在硅藻土表面的吸附,这与浮选结果一致.红外光谱分析结果表明,pH为5.5时,十二胺在硅藻土、钠长石、石英表面均存在物理吸附、氢键作用,且在硅藻土表面的吸附强度相对弱,导致其可浮性差.     

十二胺浮选黄锑矿的作用机理

利用单矿物实验,研究了十二胺(DDA)对黄锑矿的浮选行为.研究发现:pH值为2.0~8.0时,黄锑矿浮选回收率达到90%以上;pH值为8.0~10.0时,黄锑矿浮选回收率急剧降低;当pH值>10.0时,十二胺对黄锑矿几乎没有捕收作用.十二胺浮选溶液化学分析结果表明,十二胺阳离子(DDA+)是对黄锑矿产生捕收作用的主要成分.采用密度泛函理论研究了黄锑矿晶体以及十二胺离子和分子的电子结构性质,考察了十二胺离子、十二胺分子和水分子在黄锑矿表面的吸附行为.三种吸附质在黄锑矿表面吸附能顺序为DDA>H2O>DDA+,十二胺离子可排开黄锑矿表面的水化膜,实现黄锑矿的疏水上浮,十二胺离子主要通过物理吸附形式吸附于黄锑矿表面.     

硅藻土、钠长石及石英的可浮性研究

实验考察了十二胺对硅藻土、钠长石、石英的捕收能力.通过ζ-电位、红外光谱检测对十二胺与硅藻土、钠长石、石英的作用机理进行了分析.浮选实验结果表明,pH为55～105,十二胺浓度为238×10-4mol/L时,钠长石和石英单矿物浮选回收率分别在92%和97%以上,而硅藻土的回收率在5%以下.ζ-电位分析结果表明,pH为55～105时,十二胺在钠长石和石英表面的吸附明显强于在硅藻土表面的吸附,这与浮选结果一致.红外光谱分析结果表明,pH为55时,十二胺在硅藻土、钠长石、石英表面均存在物理吸附、氢键作用,且在硅藻土表面的吸附强度相对弱,导致其可浮性差.     

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.     

氢化松香酯基阳离子捕收剂M--N的合成及浮选性能

以石英纯矿物浮选回收率和季铵盐活性物含量为指标,进行了摩尔比、温度、时间等合成条件的优化.以酒钢焙烧磁铁矿实际矿石在捕收剂M-N作用下进行脱硅反浮选,所得铁精矿品位56.54%、回收率77.33%.在5~30℃ 条件下,浮选精矿指标稳定,耐低温性优良.捕收性能优于传统药剂十二胺和醚胺.Zeta电位和红外光谱分析表明,M-N在石英表面发生静电吸附作用和氢键作用,因此加强了浮选分离的效果.     

石英浮选的新型捕收剂--N-十二烷基-β-氨基丙酰胺

研究了一种新的浮选石英的捕收剂--N-十二烷基-β-氨基丙酰胺(即DAPA)的浮选性能和作用机理.浮选试验结果表明:在pH=6.5～8.5,DAPA的质量浓度为12.5 mg/L的条件下对细粒石英的浮选回收率最大,可达到92%以上;与十二胺相比,DAPA对石英的捕收能力较弱,对石英与赤铁矿选择性较强且DAPA不受水中Ca2 和Mg2 的影响;Fe3 可抑制石英的可浮性,当Fe3 的质量浓度增加到16.70 mg/L时,石英浮选完全被抑制,但是,通过添加一定量的草酸可完全消除这种影响;DAPA分子中有2个极性部分,即仲胺基和酰胺基,而位于分子端部的酰胺基是比氨基碱性弱的碱性基团,它吸附石英后,石英表面的负电性变小,所以,DAPA仍属于阳离子类捕收剂.     

醇胺药剂与石英界面作用的分子动力学模拟

采用分子动力学方法模拟研究了醇胺浮选药剂十二胺、十二醇及其混合物与石英的界面作用,得到吸附稳定后的团簇形貌及水分子排布,发现十二胺可在石英表面形成稳定的柱状半胶束,而十二醇则不与石英表面发生作用,悬浮在水相之中。对混合药剂而言,十二醇可以通过疏水性碳链间作用黏聚在十二胺半胶束上方,但不改变胶束化过程,该现象可调节矿物表面的zeta电位,提高浮选效率。研究发现两种药剂均不能吸附在表面羟基化的石英上,故在低pH条件下,它们均不能有效浮选石英。     

油酸钠浮选体系中菱镁矿与白云石和石英的交互影响

研究了在油酸钠浮选体系中菱镁矿、白云石和石英的浮游特性以及调整剂对3种矿物浮游性的影响,考察了白云石和石英对菱镁矿可浮性的影响,白云石对石英可浮性的影响以及白云石对菱镁矿和石英混合矿浮选的影响并研究了其机理.结果表明:在油酸钠浮选体系中,菱镁矿和白云石浮游性相近,六偏磷酸钠和水玻璃对菱镁矿和白云石的可浮性有一定的抑制作用;3种矿物会产生交互影响,白云石和石英会降低菱镁矿浮选回收率,而白云石会提高石英浮选回收率,其原因主要是由矿物罩盖和矿物溶解所引起的.     

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.     

羟乙基对季铵盐阳离子捕收剂性能的影响

系统研究了羟乙基的引入对季铵盐类捕收剂性能的影响，通过浮选试验、接触角测试、毒性试验、降解试验、表面张力测试、Zeta电位测试、分子动力学分析等方法，研究了N,N-双(2-羟乙基)-N-甲基十二烷基溴化铵(N,N-bis(2-hydroxyethyl)-N-methyldodecyl ammonium bromide, BHMDB)和十二烷基三甲基溴化铵(dodecyl trimethyl ammonium bromide, DTAB)的性能差异，揭示羟乙基对季铵盐阳离子捕收剂性能的影响.结果表明：相比于DTAB,BHMDB具有更好的捕收能力、浮选选择性、pH适应性和疏水性；引入羟乙基降低其毒性和临界胶束物质的量浓度，但降解性变差；羟乙基的引入强化了药剂与矿物表面的氢键作用，增加药剂极性基团的横截面尺寸，使其具有更强的选择性.     

含镁碳酸盐矿物溶解度模拟计算及对浮选过程的影响

含镁碳酸盐矿物在水中的溶解对浮选过程会产生影响.利用PHREEQC软件对菱镁矿和白云石在纯水中的溶解度进行了模拟计算.结果表明:温度对菱镁矿和白云石溶解度的影响规律不同;当溶液pH值为11时,菱镁矿和白云石的溶解度最低,分别为12.48,10.05 mg/L;除了定位离子,大部分金属阳离子和无机阴离子会增加含镁碳酸盐的溶解度;当菱镁矿、白云石在同一溶液中溶解平衡时,溶解度分别为14.03,3.16 mg/L.十二胺浮选体系中,降低矿物的溶解度有利于该浮选过程.     

十二胺体系中异极矿浮选行为的研究

以十二胺为捕收剂,通过单矿物浮选试验对异极矿的可浮性及正辛醇对异极矿可浮性的影响进行了初步研究.结果表明,当pH值在10~11范围内,适量的十二胺对未经活化的异极矿具较好的捕收性;正辛醇对异极矿不具有捕收性.正辛醇能够强化十二胺阳离子在异极矿表面的吸附,降低十二胺的浮选起始浓度;当正辛醇以25%的物质的量比取代十二胺组成胺醇复合捕收剂时,使用复合捕收剂可获得与使用十二胺相同的浮选效果.     

烷基胺对盐类矿物捕收性能的溶液化学研究

根据溶液化学计算,确定了不同碳链长度的烷基胺形成沉淀的临界pH值及其与无机阴离子生成胺盐的顺序为WO_4~(2-)>SO_4~(2-)～PO_4~(3-)〉〉F~-～CO_3~(2-)。浮选实验结果表明,阳离子捕收剂浮选盐类矿物的临界pH值上限对应于生成胺沉淀的临界pH值。烷基胺浮选盐类矿物的捕收能力大小顺序为白钨矿>重晶石～磷灰石>萤石～方解石,与胺和相应矿物阴离子生成胺盐的顺序一致。动电位测定表明,烷基胺使带负电的盐类矿物表面ξ-电位变正,使带正电的萤石表面ξ-电位增加。因而,烷基胺浮选盐类矿物的作用机理主要归因于胺与矿物阴离子生成胺盐。无机阴离子对盐类矿物的胺浮选起活化作用。     

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.     

阴阳离子捕收剂在长石与石英表面的吸附特性

采用单矿物浮选、ξ-电位和芘荧光探针,研究阳离子捕收剂十二胺(DDA)和阴离子捕收剂十二烷基磺酸钠(SDS)在长石和石英表面的吸附特性.单矿物浮选结果表明:pH=2.0时,相同浓度的单一或混合捕收剂溶液中长石的表面疏水性要强于石英的表面疏水性,混合捕收剂中矿物表面疏水性比单一捕收剂中的强.ζ-电位测定结果表明:在阴/阳离子单一捕收剂中长石和石英ζ-电位分别向负方向和正方向移动;阴阳离子混合捕收剂摩尔比接近1:1时,pH在2.0、2.5和9.0时长石和石英各自ζ-电位相差不大.芘荧光探针分析结果表明:pH=2.0时,捕收剂在低浓度时通过静电作用零星吸附于矿物表面,矿物表面极性与捕收剂浓度呈负相关,当矿物表面形成胶束后,单一捕收剂溶液中矿物表面极性有所增强,而混合捕收剂溶液中矿物表面极性继续降低;在相同条件下的混合捕收剂溶液中矿物表面的疏水性比单一捕收剂强,且在矿物表面形成胶束浓度要比单一捕收剂低;整体而言,相同浓度条件下单一和混合捕收剂溶液中长石表面疏水性比石英的强.     

菱锌矿／方解石胺浮选溶液化学研究

通过ξ－电位测定、浮选实验和溶液化学计算，研究了菱锌矿／方解石／十二胺体系中的动电行为与浮选行为。结果表明，Ｎａ２Ｓ使菱锌矿ξ－电位更负，十二胺使菱锌矿和方解石ξ－电位更正．低ｐＨ值下，十二胺与碳酸根形成胺盐是其在菱锌矿和方解石表面吸附的主要机理；高ｐＨ值下，锌胺络合物的生成则是胺浮选菱锌矿的机理，由于溶解组分与矿物表面的相互作用，导致矿物表面转化，方解石在菱锌矿澄清液中的动电行为类似于菱锌矿的动电行为，且浮选受到活化；而菱锌矿在方解石澄清液中的浮选受到抑制。