Improved hemimorphite flotation using xanthate as a collector with S(Ⅱ) and Pb(Ⅱ) activation

The flotation of hemimorphite using the S(Ⅱ)–Pb(Ⅱ)–xanthate process, which includes sulfidization with sodium sulfide, activation by lead cations, and subsequent flotation with xanthate, was investigated. The flotation results indicated that hemimorphite floats when the S(Ⅱ)–Pb(Ⅱ)–xanthate process is used; a maximum recovery of approximately 90% was obtained. Zeta-potential, contact-angle, scanning electron microscopy–energy-dispersive spectrometry (SEM–EDS), and diffuse-reflectance infrared Fourier transform spectroscopy (DRIFTS) measurements were used to characterize the activation products on the hemimorphite surface and their subsequent interaction with sodium butyl xanthate (SBX). The results showed that a ZnS coating formed on the hemimorphite surface after the sample was conditioned in an Na₂S solution. However, the formation of a ZnS coating on the hemimorphite surface did not improve hemimorphite flotation. With the subsequent addition of lead cations, PbS species formed on the mineral surface. The formation of the PbS species on the surface of hemimorphite significantly increased the adsorption capacity of SBX, forming lead xanthate (referred to as chemical adsorption) and leading to a substantial improvement in hemimorphite flotation. Our results indicate that the addition of lead cations is a critical step in the successful flotation of hemimorphite using the sulfidization–lead ion activation–xanthate process.     

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。     

铜钼浮选分离中硫化钠的消耗机理

针对铜钼浮选分离生产过程中,往往存在着硫化钠抑制剂消耗量过大、生产成本过高的现象,使用硫离子选择电极动态监测不同条件下硫化钠溶液中硫离子电位,来初步研究硫化钠大量消耗的机理.结果表明:铜钼浮选分离过程中,空气的鼓入和矿浆的未加温处理会增加硫化钠的氧化消耗,是硫化钠消耗量大的原因之一.浮选矿浆中的矿物(如辉钼矿、黄铜矿和黄铁矿)有着催化硫化钠氧化分解的作用,加上矿物本身对硫化钠的吸附作用,是造成铜钼浮选分离过程中硫化钠大量消耗的又一原因.此外,矿浆中溶出的少量金属阳离子(如Cu²⁺和Fe³⁺)对硫化钠的氧化分解也有一定作用,进一步加剧了硫化钠的消耗.     

Ca2+对钛铁矿与钛辉石浮选行为的影响

以油酸钠为捕收剂,研究钛铁矿与钛辉石表面离子的溶出行为,并考察加入与脱除Ca2+对钛铁矿和钛辉石浮选行为的影响.研究结果表明:在浮选体系中加入Ca2+,对钛铁矿的浮选影响不大,但在碱性条件下活化了钛辉石的浮选;在浮选过程中,钛铁矿与钛辉石表面均有大量Ca2+溶解于矿浆中;脱除溶解离子后,钛铁矿的可浮性在弱酸性pH区间变化不大,在碱性pH区间明显变差,钛辉石在整个pH区间可浮性均变差;在脱除溶解离子后的矿浆体系中加入Ca2+,2种矿物在碱性矿浆环境下的可浮性都有所恢复;在碱性条件下,呈羧基络合物和氢氧化物沉淀形式存在的Ca2+吸附在钛辉石表面,使钛辉石表面油酸根离子的吸附活性质点增加,是Ca2+起活化作用的主要原因.     

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.     

硫化矿物浮选体系中外控电位电极与矿物颗粒间的电偶腐蚀作用及其浮选

硫化矿物浮选电化学研究中,控制电位的方式有两种：氧化还原药剂调控和外加电场电位调控。在外控电位浮选体系中,由于外控电位电极与硫化矿物的腐蚀电位差异,电极与硫化矿物碰撞接触时形成电偶腐蚀。从腐蚀电化学理论出发,研究了电极与硫化矿物形成的电偶腐蚀对硫化矿物浮选过程的影响,指出所形成的电偶腐蚀对硫化矿物浮选过程的影响与电极极性、电极材料、矿物的浮选特征等有关。当浮选过程需要发生硫化矿物颗粒表面的氧化时,工作电极应为阳极,电极材料应有较高的腐蚀电位;当浮选过程需要发生硫化矿物颗粒表面的还原反应时,工作电极应为阴极,电极材料应有较矿物颗粒低的腐蚀电位;要消除电极与矿物颗粒之间的电偶腐蚀作用,外控电位电极材料的腐蚀电位与目的矿物颗粒的腐蚀电位应相等或相近。研究结果可为实现硫化矿物浮选过程中外控电位方式、电极材料和电极极性的选择提供依据。     

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.     

细粒滑石对孔雀石硫化浮选的影响

通过浮选试验发现细粒滑石的加入降低了孔雀石的硫化浮选可浮性,细粒滑石含量越多,对孔雀石的可浮性影响越大;通过Zeta电位测试、吸附量测试、SEM-EDS分析和EDLVO理论计算研究分析了细粒滑石影响孔雀石硫化浮选的原因.结果表明:适量的Na₂S在孔雀石矿物表面的吸附是其硫化-黄药浮选成功的关键,而细粒滑石会吸附罩盖在孔雀石矿物表面,且滑石矿物表面不会发生Na₂S的吸附,因此,细粒滑石减弱了孔雀石矿物表面的硫化效果,使其可浮性降低.     

不同组成黑钨矿的可浮性

本文研究了含锰量不同的黑钨矿的可浮性、吸附行为及动电现象。用螯合剂1-亚硝基-2-萘酚及辛基羟肟酸作黑钨矿的捕收剂,结果表明螯合剂是细粒黑钨矿的有效捕收剂。有效浮选pH范围在pH=6.5到8.5之间,在该pH范围内,捕收剂在黑钨矿上的吸附量最大。含锰较高的黑钨矿在纯水中,具有较低的负ξ-电位,吸附捕收剂的能力较大,可浮性较好。根据实验结果和溶液化学平衡计算,讨论了捕收剂与锰、铁离子的相互作用及其差别,螯合捕收剂在黑钨矿上的化学吸附与锰离子螯合物的形成有更为密切的关系,表明锰离子与药剂离子的相互作用决定了黑钨矿的吸附及浮选行为。     

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。     

Effect of radiation on wettability and floatability of sulfide minerals

The feasibility for modifying the wettability and floatability of sulfide minerals by electron beam irradiation has been studied experimentally. The wettability of crystalline pyrite and floatability of some sulfide as pyrite, arsenopyrite, chalcopyrite and marmatite after irradiation were examined by flotation in a modified Hallimond tube. Experimental results show that the hydrophobicity of crystalline pyrite enhances with the increase of irradiation dose in a low dose range. And the flotation responses of sulfide minerals on irradiation dosevary with the mineral species and particle size. The floatability of minerals can be regulated by altering irradiation dose. An explanationfor the mechanism has been suggested based on the principle of radiation chemistry.     

硫化矿无捕收剂浮选

本文报道了不加巯基类捕收剂,在实验室和工业回路中实现了硫化铜矿石的浮选。按天然可浮性、自诱导浮选和硫诱导浮选,研究和讨论硫化矿无捕收剂浮选的不同机理,提出了无捕收剂浮选分离硫化矿混合矿的新设想。     

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.     

砷黄铁矿硫化钠诱导浮选的研究

研究了减性介质中硫化钠作还原电位调整剂时砷黄铁矿的无捕收剂浮选,即硫化钠诱导浮选。普通还原剂S_xO_y~(2-)(如S_2O_4~(2-)、S_2O_3~(2-)、SO_3~(2-))调控矿浆电位时,砷黄铁矿无捕收剂浮选行为较差;而用硫化钠调控电位时,浮选行为明显得到改善,矿浆电位下限降低。这表明HS~-离子在降低矿浆电位同时,还能增加砷黄铁矿表面的疏水性。通过矿浆电位测量,HS~-离子在砷黄铁矿表面吸附量测定,中性硫的溶剂提取-化学分析,研究了HS~-离子的上述两种作用。结果表明,砷黄铁矿经硫化钠调浆后矿浆的铂电极静电位丁降不大,HS~-离子能在砷黄铁矿表面发生电化学吸附而生成疏水中性硫。     

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.     

掺矿物掺合料混凝土ASTM C1202测试指标的相关性

为了探讨掺矿物掺合料混凝土的ASTM C1202测试指标的相关性,采用ASTM C1202标准测试了分别掺有粉煤灰、矿渣、硅灰的混凝土28 d和91 d的初始电流、6 h电通量以及氯离子渗透深度;分析了6 h电通量和初始电流、氯离子渗透深度的关系以及矿物掺合料和龄期对这些关系的影响规律.分析结果表明:3种矿物掺合料均能不同程度地降低混凝土的6 h电通量、初始电流以及氯离子渗透深度;龄期基本不影响掺矿物掺合料混凝土6 h电通量与初始电流之间的相关性;龄期对掺矿物掺合料混凝土氯离子渗透深度与6 h电通量的相关性影响较大.可以考虑用初始电流作为评价指标建立掺矿物掺合料混凝土抗氯离子渗透性的评价标准;宜采用长龄期试件作为测试对象评价掺矿物掺合料混凝土抗氯离子渗透能力.     

盐类矿物的溶解、表面性质变化与浮选分离控制设计

本文根据溶液化学计算,确定了盐类矿物混合体系,如白钨矿-方解石、白钨矿-萤石、萤石-方解石、磷灰石-方解石等表面化学组成相互转化的临界pH值。采用俄歇电子能谱表面分析,证实了表面转化现象的存在。ξ-电位测定及浮选实验表明,在盐类矿物混合体系中,当表面转化发生时,矿物表面电性及浮选行为也发生转化,在不存在表面转化的pH区域,矿物溶解组分与浮选剂的沉淀反应及在矿物表面的竞争作用,将抑制矿物的浮选。据此,可控制并设计盐类矿物浮选分离条件。     

Cu（II）、Ni（II）离子在蛇纹石表面的吸附及对其浮选的影响

通过吸附量测试、纯矿物浮选和红外光谱分析,研究Cu2+和Ni2+离子在蛇纹石表面的吸附过程及对蛇纹石浮选的活化机理。 Cu2+和Ni2+离子在蛇纹石表面的吸附符合二级动力学模型,等温吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,吸附能够自发进行,为物理吸附和化学吸附的共同作用,Cu2+和Ni2+离子在蛇纹石表面的吸附量随pН值升高而增大。 Cu2+和Ni2+离子在弱碱性条件下对蛇纹石具有活化作用,活化机理为铜镍的氢氧化物沉淀和羟基络合物作用于蛇纹石表面,形成活性位点,黄药在活性位点上吸附生成黄原酸铜或黄原酸镍,从而使蛇纹石表面疏水性增大,浮选受到活化。     

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.     

草酸溶蚀白云石规律探究

为更好的探究白云石与地层酸性流体的溶蚀作用规律,为后续研究白云岩储层的油气储集提供积极的指导作用。本文开展了白云石与草酸的溶蚀模拟实验,主要考查了反应温度、草酸浓度及矿化度对草酸溶蚀白云石过程的影响。结果表明：反应温度增大不仅能提高反应速率,而且影响溶液中镁离子溶出浓度。草酸浓度较高时,溶液中镁离子溶出浓度不随草酸浓度升高而增大。且反应产物均沉淀在白云石表面上,阻止了内部溶蚀反应的进行,不利于孔隙优质储层的形成。草酸溶液中氯化钠的加入一方面有利于速率的提高及白云石的溶解度的增加,另一方面抑制了溶液中镁离子的沉淀