改性田菁胶净化浮选尾煤水的研究

探讨以廉价无毒的田菁胶及其改性产品,在不同条件下作絮凝剂净化浮选尾煤水的可能性,以期取代聚丙烯酰胺.研究表明:有四种改性田菁胶有明显絮凝效果,以3~＃改性田菁胶最佳。在介质为自然pH值条件下,用量5.0mg·L~(-1)时,可做絮凝剂直接净化浮选尾煤水,达到国家规定的排放标准,可望代替聚丙烯酰胺。     

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.     

鞣酸对方铅矿及黄铁矿的抑制作用

通过浮选试验发现有机抑制剂鞣酸能强烈抑制方铅矿和黄铁矿的浮选而对黄铜矿浮选影响较小.通过吸附量、紫外光谱、循环伏安扫描及交流阻抗法研究了鞣酸对方铅矿和黄铁矿的抑制机理.结果表明:鞣酸吸附在方铅矿和黄铁矿表面,增大了矿物表面的法拉第反应电阻;鞣酸能够影响乙基黄药在方铅矿和黄铁矿表面的电化学反应,阻碍部分乙基黄药在方铅矿和黄铁矿表面吸附.鞣酸本身的亲水性以及能够减少乙基黄药在矿物表面疏水产物的生成,是鞣酸能够强烈抑制黄铁矿及方铅矿浮选的原因.     

酸磷盐对菱镁矿和白云石表面作用机理的研究

用浮选法提纯镁矿矿石时,磷酸盆和聚磷酸盐是最常用的含钙碳酸盐矿物白云石和方解石的抑制剂。文中通过测定矿物表面电性对磷酸盐同菱镁矿和白云石表面作用机理进行了研究。结果表明:当浓度低时磷酸盐只吸附在白云石表面上;浓度高时,既可吸附在白云石表面上,也可吸附在菱镁矿表面上,但与白云石有更强的亲合力,且磷黢盐以H_2PO_4~-和HPO_4~(2-)的形式吸附在菱镁矿和白云石表面上,属化学吸附。     

瓜尔胶和黄原胶对方解石浮选的抑制行为差异及机理

采用浮选试验、吸附量测试、zeta电位测试、红外光谱测试等方法研究瓜尔胶(非离子型)和黄原胶(阴离子型)2种天然胶对方解石的浮选抑制行为及机理。研究结果表明:当p H为8.8,油酸钠浓度为0.3 mmol/L时,用量为50 mg/L的黄原胶,可显著降低捕收剂油酸钠在方解石表面的吸附量,降低方解石的浮选回收率,而瓜尔胶要达到相同的抑制效果,用量需超过100 mg/L。上述抑制行为差异主要是由于2种天然胶在方解石表面的吸附方式和强度不同造成的。瓜尔胶通过氢键作用在方解石表面吸附,而黄原胶的主要作用方式为化学键合和氢键作用。     

古尔胶和鞣酸添加方式对硫化矿浮选的影响

通过浮选实验研究了两种不同结构的有机抑制剂古尔胶和鞣酸以及这两种药剂与乙基黄药不同添加顺序对方铅矿、黄铜矿及黄铁矿浮选行为的影响.当先加入古尔胶时,古尔胶对三种硫化矿抑制作用较强;而古尔胶后于乙基黄药加入时,古尔胶对三种硫化矿的抑制作用明显减弱.鞣酸与乙基黄药不同的添加顺序不影响鞣酸对黄铁矿和方铅矿的抑制作用.紫外光谱研究表明,古尔胶对乙基黄药在三种硫化矿表面吸附没有影响,而鞣酸能够阻碍乙基黄药在硫化矿表面吸附.红外光谱研究表明,鞣酸通过化学作用吸附在方铅矿表面,因此能够抑制吸附了乙基黄药的硫化矿.     

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．     

2，3-二羟基丙基二硫代碳酸钠对铜铅硫化矿浮选行为的影响

在乙硫氮浮选体系下,研究了小分子有机抑制剂2,3-二羟基丙基二硫代碳酸钠(SGX)对黄铜矿和方铅矿可浮性的影响,并通过动电位测试和红外光谱分析,探讨了SGX与两种矿物表面的相互作用机理.单矿物浮选试验结果表明:在整个pH值范围内,SGX对黄铜矿的浮选有一定的促进作用,而对方铅矿有强的抑制作用;随着SGX质量浓度的增加,方铅矿的回收率迅速下降,而黄铜矿的回收率有小幅度的增加.人工混合矿浮选试验结果表明,当矿浆pH值为6,SGX质量浓度为19g/L时,可得到较好的分离效果,精矿中铜的质量分数和回收率分别为2966%和8523%.动电位和红外光谱测试分析结果表明SGX与方铅矿之间的吸附能力明显强于黄铜矿.     

氧化剂在刺槐豆胶浮选分离方铅矿和闪锌矿中的作用及机理

通过浮选试验、吸附量测试及X线光电子能谱分析(XPS),研究氧化剂高锰酸钾在刺槐豆胶浮选分离方铅矿和闪锌矿中的作用,考察高锰酸钾强化刺槐豆胶抑制闪锌矿的作用机理。研究结果表明:使用丁黄药为捕收剂时,方铅矿和闪锌矿可浮性均较好,刺槐豆胶对方铅矿和闪锌矿均有较强的抑制作用,二者难以分离。在有氧化剂高锰酸钾存在时,少量刺槐豆胶就能完全抑制闪锌矿的上浮,而对方铅矿的抑制作用较弱,因此联合使用高锰酸钾和刺槐豆胶能够实现方铅矿和闪锌矿的浮选分离。刺槐豆胶主要通过与闪锌矿表面生成的氧化产物发生化学反应而吸附在闪锌矿表面,高锰酸钾的加入使闪锌矿表面生成了更多的氧化产物,显著提高了刺槐豆胶在闪锌矿表面的吸附量,导致其对闪锌矿的抑制效果增强。     

油酸钠浮选体系中褐铁矿与方解石的分离及机理

对油酸钠浮选体系中褐铁矿和方解石的可浮性及钙离子的影响及机理进行研究.以焦磷酸钠为调整剂,在油酸钠质量浓度为146.1 mg/L,焦磷酸钠质量浓度为45.7 mg/L,pH=9.5的条件下,进行褐铁矿与方解石的人工混合矿反浮选分离试验.研究结果表明:油酸钠是褐铁矿和方解石的良好捕收剂,钙离子对褐铁矿浮选有强烈抑制作用,而对方解石可浮性基本无影响;红根栲胶是方解石的有效抑制剂,而焦磷酸钠是褐铁矿的有效抑制剂;褐铁矿回收率达到91％以上,且TFe质量分数由混合原矿的28.5％提高到49.5％;钙离子强烈抑制褐铁矿是因为Ca2+消耗了部分Ol-(油酸根)生成油酸钙沉淀,减少了Ol-(油酸根)在褐铁矿表面的吸附以及竞争吸附在褐铁矿表面的钙离子与油酸根生成的油酸钙脱落;方解石在浮选体系中的部分溶解可解除焦磷酸钠对方解石的抑制作用.     

组合抑制剂CCSL浮选分离PbS、ZnS与单斜Fe1-x S的研究

进行了组合抑制剂CCSL分离方铅矿、闪锌矿与磁黄铁矿的浮选研究.单矿物浮选实验结果表明,浮选过程添加该组合抑制剂时,磁黄铁矿基本不浮,而方铅矿与闪锌矿的可浮性很好.方铅矿与磁黄铁矿混合矿浮选实验结果表明,添加该组合抑制剂时,方铅矿的浮选回收率可达90%以上,而磁黄铁矿基本不浮,从而很好地实现两种矿物的分离;闪锌矿与磁黄铁矿混合矿浮选实验结果表明,添加该抑制剂时也能实现两种矿物的分离,但分离效果不及方铅矿与磁黄铁矿.X射线光电子能谱、红外光谱、Zeta电位测试表明,CCSL处理后的磁黄铁矿表面的醋酸根吸附不是单纯的物理吸附.紫外吸收光谱扫描结果表明,CCSL中的醋酸根并没有阻碍磁黄铁矿表面双黄药的生成,磁黄铁矿可浮性下降仅仅是由于醋酸根对其造成的亲水性大于双黄药造成的疏水性.CCSL中的醋酸根既与磁黄铁矿中的Fe3+发生亲合,又与水中的H+形成氢键,最终增强了磁黄铁矿的亲水性;而醋酸根对方铅矿和闪锌矿基本没有影响,这是组合抑制剂CCSL能够分离方铅矿、闪锌矿与磁黄铁矿的原因.     

应用基团电负性理论分析丙三醇黄原酸钠抑制毒砂作用机理

通过Zeta的测定和基团电负性理论探讨丙三醇黄原酸钠抑制毒砂浮选的作用机理.研究结果表明:丙三醇黄原酸钠由于有亲固基团-OCSS(H)和多个亲水基团-OH,是一种阴离子有机抑制剂,亲固基团-OCSS(H)均易变成阴离子吸附于毒砂表面,亲水基团-OH与水作用形成氢键,能牢固吸附在硫化矿表面,形成一层亲水薄膜,有效阻止捕收剂在矿物表面的吸附;当Ph=3～12时,对毒砂有强烈抑制作用.毒砂的浮选回收率小于30%.     

用新型有机抑制剂选择性浮选分离铁闪锌矿与毒砂

通过浮选试验研究铁闪锌矿和毒砂在丁黄药作用下的浮选行为，以及Cu^2＋和有机抑制剂PALA对它们可浮性的影响。研究结果表明：用丁黄药作捕收剂，铁闪锌矿和毒砂在酸性条件下有良好的可浮性，在碱性条件下可浮性显著降低；经过Cu^2＋活化作用后，铁闪锌矿被强烈活化从而具有良好的可浮性，同时毒砂也受到不同程度的活化，铁闪锌矿与毒砂的可浮性差异仍然较小，达不到浮选分离的目的；有机抑制剂PALA对经过Cu^2＋活化后的2种单矿物表现出选择性的抑制作用，能有效地抑制毒砂的浮选而不影响铁闪锌矿的可浮性，可实现2种矿物的选择性分离；红外光谱分析表明PALA分子中有-COO^-和O=C—NH2等多种官能团，PALA与丁黄药存在竞争吸附；由于PALA携带众多的亲水基团，使得毒砂表面亲水，进而抑制毒砂的浮选；PALA在铁闪锌矿表面的吸附很弱，经过Cu^2＋活化后铁闪锌矿表面明显吸附捕收剂而不吸附PALA，因此，铁闪锌矿具有较好的可浮性。     

硅酸盐矿物表面特性的X射线光电子能谱分析

利用X射线光电子能谱(XPS)分析了5类结构9种硅酸盐矿物表面的元素分布、价态及多价金属阳离子对于阴离子的相对密度,结合矿物的晶体化学特征和在阴离子捕收剂浮选体系中的可浮性的研究表明,矿物的结构特征与其表面元素质量分数、状态、表面电性及可浮性之间具有密切的关系·5类硅酸盐矿物由于结构特征的差异,导致解离后暴露于表面的元素质量分数、价态存在差异,进而导致矿物表面电性及与捕收剂结合的牢固程度不同,从而使各类结构矿物在阴离子捕收剂浮选体系中具有不同的浮选特征·较系统地研究了多种硅酸盐矿物浮选的晶体化学原理·     

沥青质堵塞储层水力脉冲波协同解吸机制

以不同类型岩石矿物的沥青质吸附样品为研究对象,通过正交试验优化得到协同解吸工艺参数(解吸剂质量浓度、水力脉冲波量级、作用时间、解吸时间和脉冲频率),研究沥青质在不同岩石矿物表面的吸附行为和动力学机制以及水力脉冲波协同作用下解吸剂对沥青质在不同类型岩石矿物表面的协同解吸行为和动力学机制。结果表明:蒙脱石、绿泥石和高岭石控制着沥青质的吸附解吸过程,双常数速率方程和Elovich方程能够较好地反映水力脉冲波协同作用下的沥青质解吸过程;当解吸剂质量浓度较低时,水力脉冲波对解吸效果的促进作用相比高质量浓度时更为明显,协同作用初期解吸效果受到水力脉冲波的促进作用,整体而言其解吸效果仍为化学解吸剂所主导。     

表面活性剂对蒙脱石吸附鲱鱼精DNA的影响

选取具有代表性的阴离子、非离子、阳离子3种类型表面活性剂改性蒙脱石与DNA作用,探讨蒙脱石和表面活性剂耦合作用对DNA的吸附特征。实验表明,蒙脱石吸附DNA主要发生在矿物表面,DNA不能通过插层作用进入蒙脱石层间。经阳离子表面活性剂CTABr改性的蒙脱石与DNA作用符合Langmuir模型,CTABr从蒙脱石层间域解吸后与DNA形成复合体。阴离子表面活性剂SDS、非离子表面活性剂Span60改性蒙脱石以及未改性蒙脱石的DNA吸附模型符合Freundlich等温吸附模型,阴离子和非离子表面活性剂对DNA吸附主要通过降低矿物表面张力与DNA作用,DNA在蒙脱石表面的吸附不是均一单层吸附,主要通过配位交换和氢键作用。研究表明表面活性剂对蒙脱石吸附DNA的影响主要是通过插层和表面吸附后改变蒙脱石层间电性和降低矿物表界面张力进行调控。     

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.     

环保型烷基糖苷季铵盐抑制剂制备及作用机制

针对非离子表面活性剂烷基糖苷(APG)用作水基钻井液抑制剂时加量大、成本高等问题,通过醚化反应在APG分子中引入季铵阳离子,合成烷基糖苷季铵盐页岩抑制剂(APGS)。通过浸泡实验、线性膨胀实验、页岩滚动回收实验对其抑制性能进行评价,通过发光细菌法和生物耗氧量法对其毒性及生物降解性进行评价,通过表面张力实验、粒度分析、吸附试验以及红外光谱分析对其抑制机制进行分析。结果表明:APGS抑制黏土水化分散性能优于聚胺和氯化钾;对于易分散钻屑,质量分数为2%APGS岩屑的滚动回收率达73.8%,抑制分散效果明显优于聚胺及APG;APGS与钻井液配伍性好,具有一定的降黏和降滤失作用,无毒,易生物降解。APGS通过中和黏土负电荷,压缩晶层间距,抑制黏土水化分散;通过静电引力和氢键的共同作用,吸附于黏土表面,形成致密的吸附层,阻止水与黏土作用;质量分数为1%APGS水溶液表面张力为29 mN/m,能有效降低毛细管作用力,阻止水侵入地层。     

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.     

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.