磷酸铵强化硫化蓝铜矿及其对浮选的影响

蓝铜矿是一种重要的氧化铜矿物,采用常规的硫化–黄药浮选法回收蓝铜矿时浮选效果不理想。本研究通过微浮选试验、飞行时间二次离子质谱(ToF-SIMS)、X射线光电子能谱(XPS)、Zeta电位、接触角、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱和紫外–可见光(UV–Vis)光谱检测研究了(NH₄)₃PO₄和Na₂S对蓝铜矿表面的强化硫化效果。微浮选试验表明,(NH₄)₃PO₄和Na₂S同时加入可提高蓝铜矿的可浮性;ToF-SIMS和XPS分析表明,与蓝铜矿–Na₂S体系相比,(NH₄)₃PO₄和Na₂S处理后的蓝铜矿表面硫组分含量较高,Cu(I)组分含量也得到增加;硫化前采用(NH₄)₃PO₄预处理后,蓝铜矿表面Zeta电位呈负偏移,且矿物表面的接触角增大,即(NH₄)₃PO₄的加入增强了蓝铜矿表面的硫化,促进了黄药的吸附;FT-IR和UV–Vis分析表明,在蓝铜矿浮选过程中,(NH₄)₃PO₄的加入增加了矿物表面黄药的有效吸附量,降低了黄药的使用量。因此,(NH₄)₃PO₄有利于蓝铜矿的硫化浮选。     

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.     

铁离子和亚铁离子对滑石浮选的影响及作用机理

通过对滑石纯矿物的浮选实验和动电位的测试，结合水解金属离子溶液化学计算，研究铁离子和亚铁离子对滑石浮选的影响，并探讨其吸附机理。实验结果表明：在没有金属氢氧化物沉淀时溶液中存在的水解金属离子在滑石表面的吸附对滑石的非极性表面和极性端面产生不同的影响，使滑石ξ电位的符号由负变正，但滑石的天然可浮性不变；在金属氢氧化物沉淀的pH值与它的零电点之间，滑石的非极性表面变得亲水，导致滑石的浮选受到抑制。其疏水性的改变是由于在氢氧化物沉淀的pH值与它的零电点之间，在滑石的极性和非极性表面产生了氢氧化物沉淀的多相凝聚。     

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．     

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。     

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。     

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。     

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。     

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.     

矿浆溶液体系对孔雀石浮选的影响

纯矿物浮选试验结果表明：在直接浮选及硫化浮选中．硫酸铵均可成功地用作孔雀石浮选的活化剂。从浮选溶液化学角度研究了铵盐在氧化铜矿浮选中的机理。     

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.     

丁基钠黄药浮选斑铜矿的吸附热力学和动力学研究

研究了斑铜矿的浮选行为，并通过吸附量测试、红外光谱、吸附动力学及热力学计算研究丁基钠黄药(简称NaBX)在斑铜矿表面的吸附机理.斑铜矿在pH为5~9时可浮性较好，药剂在矿物表面的吸附属Freundlich模型的多分子层吸附;当 pH 为12时可浮性差，属于Lamgmuir模型的单分层吸附.NaBX在矿物表面吸附符合二阶动力学方程，是自发进行的化学吸附过程，通过热力学计算得出pH 为9时的吸附反应比pH为12时更容易发生.红外光谱测试表明，当pH为5~9时NaBX在斑铜矿表面的吸附产物为Cu(BX)₂，Fe(BX)₃和(BX)₂，而当pH为12时的吸附产物为Cu(BX)₂.     

矿浆中金属离子对蓝晶石矿物浮选行为的影响

通过蓝晶石、石英及黑云母的浮选实验,研究了金属离子对矿物浮选行为的影响.实验结果表明:Ca²⁺和Mg²⁺显著活化蓝晶石的浮选,Al³⁺及Fe³⁺对蓝晶石及石英表现很强的抑制作用.浮选溶液化学分析表明,Fe³⁺,Al³⁺可以在矿物表面生成Fe(OH)₃和Al(OH)₃,使矿物浮选受到强烈的抑制;Ca²⁺和Mg²⁺由于羟基络合物存在使蓝晶石的零电点向低pH方向发生漂移,使十二胺的静电吸附力增强,起到活化作用.根据波耳兹曼矢量场中的粒子分布理论,通过计算Fe³⁺对矿物作用前后在不同pH条件下液相内部胺离子(RNH⁺₃)浓度、界面层胺离子的浓度以及比例关系来分析金属离子的活化或抑制作用机理.     

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.     

TX-100对油酸钠体系下菱镁矿与白云石浮选分离的影响

菱镁矿与白云石具有相似的晶体结构、化学成分及溶解特性,导致浮选分离难度较大.本文通过浮选试验、表面张力测定、红外光谱测试及X射线光电子能谱测试,研究油酸钠体系下曲拉通X-100(TX-100)对菱镁矿与白云石浮选分离的影响.结果表明,TX-100具有强化油酸钠对菱镁矿与白云石浮选分离的效果,油酸钠以化学方式吸附于菱镁矿与白云石表面,在白云石表面可能与TX-100有竞争吸附.TX-100降低了油酸钠的表面张力,促进了油酸钠的溶解和分散,同时通过增溶作用提高了生成油酸钙沉淀所需的钙离子浓度,使得油酸钠在白云石表面的吸附减弱,对白云石有选择性的抑制作用.     

稠油硫酸盐热化学还原生成H2S实验研究

为了研究稠油注汽热采过程中生成H₂S机理，以Na₂SO₄，CaSO₄，MgSO₄，Fe₂（SO₄）₃，Al₂（SO₄）₃与稠油硫酸盐热化学还原（TSR）实验为基础，探究稠油TSR生成H₂S机理。实验表明，不同硫酸盐与稠油反应生成H₂S不尽相同，硫酸盐的阳离子所带电荷数决定TSR反应程度的难易，电荷数越多越容易进行反应，且H₂S生成量顺序为Al₂（SO₄）₃>Fe₂（SO₄）₃ > MgSO₄ > CaSO₄ > Na₂SO₄，但生成的烃量顺序为Fe₂（SO₄）₃ > Al₂（SO₄）₃ > MgSO₄ > CaSO₄ > Na₂SO₄。与其他硫酸盐不同的是，由于Fe₂（SO₄）₃的氧化性，Fe³⁺可能与生成的H₂S进一步反应。通过傅里叶红外变换光谱（FT-IR）对固相检测发现，不仅存在金属氧化物（CaO，MgO，Fe₂O₃，Al₂O₃）还存在FeS₂。最后，通过对MgSO₄油相硫含量的检测发现，反应后硫含量高于原油硫含量，证明了无机硫向有机硫的转化。     

Selective depression behavior of guar gum on talc-type scheelite flotation

The depression behavior and mechanism of guar gum on talc-type scheelite flotation were systematically investigated by flotation experiments, adsorption tests, zeta-potential measurements, and infrared spectroscopic analyses. The flotation results for monominerals, mixed minerals, and actual mineral samples indicated that guar gum exhibited much higher selective depression for talc than for scheelite. Bench-scale closed-circuit tests showed that a tungsten concentrate with a WO₃ grade of 51.43% and a WO₃ recovery of 76.18% was obtained. Adsorption tests, zeta-potential measurements, and infrared spectral analyses confirmed that guar gum absorbed more strongly onto the talc surface than onto the scheelite surface because of chemisorption between guar gum and talc. This chemisorption is responsible for the guar gum's highly selective depression for talc and small depression for scheelite. The flotation results provide technical support for talc-type scheelite flotation.     

Influence of the roughness and shape of quartz particles on their flotation kinetics

Surface roughness and shape play an important role on the behavior of particles in various processes such as flotation. In this research, the influence of different grinding methods on the surface roughness and shape characteristics of quartz particles as well as the effect of these parameters on the flotation of the particles was investigated. The surface roughness of the particles was determined by measuring their specific surface area via the gas adsorption method. The shape characteristics of the particles were measured and calculated by images obtained by scanning electron microscopy via an image analysis system. The flotation kinetics was determined using a laboratory flotation cell. The results showed that the particles of rod mill products have higher roughness and elongation ratio and lower roundness than the particles of ball mill products. The flotation kinetics constant of the particles increased with their surface roughness increasing. Particles with higher elongation and lower roundness indicated higher floatability. In addition, the influence of the surface roughness on the flotation kinetics was greater than that of shape parameters.     

钙离子对脂肪酸类捕收剂浮选石英的影响机理

为了探究脂肪酸类捕收剂在浮选石英过程中,钙离子活化石英的作用及机理,进行了浮选试验、动电位检测、红外光谱分析.结果显示石英被浮选需要钙离子的活化,钙离子能增加石英的表面动电位,以及改性脂肪酸捕收剂DWD-3能在被钙离子活化的石英表面发生吸附,且存在化学吸附、氢键吸附;量子力学模拟显示,Ca²⁺,Ca(OH)⁺,OH^-能在石英表面发生吸附,且Ca²⁺吸附作用最强,钙离子活化石英的过程是Ca²⁺优先在石英表面上的O处发生化学吸附,形成被Ca²⁺活化的表面,捕收剂DWD-3以单键氧O_Ⅰ与2个双键O_Ⅱ吸附在被活化的石英表面.