羧甲基纤维素在蛇纹石/黄铁矿浮选体系中的分散机理

通过浮选实验、沉降实验、显微镜下观测、吸附量实验、Zeta电位测试和DLVO理论计算,考察羧甲基纤维素(CMC)在蛇纹石/黄铁矿浮选体系中的分散作用,研究羧甲基纤维素的分散作用机理.结果表明:蛇纹石颗粒可通过异相凝聚作用吸附在黄铁矿表面,改变黄铁矿的表面性质,影响黄铁矿的浮选.羧甲基纤维素能够分散蛇纹石与黄铁矿混合矿,恢复黄铁矿的可浮性,羧甲基纤维素取代度越高,相对分子质量越低,作用效果越好.机理研究表明:蛇纹石通过静电作用吸附在黄铁矿表面影响其浮选,羧甲基纤维素能够吸附在蛇纹石表面,改变蛇纹石的表面电性,使蛇纹石与黄铁矿之间相互作用能从吸引变为排斥,从而对二者的混合矿起到分散作用.     

NaF对蛇纹石表面电性的影响

针对蛇纹石自身具有较高的零电点,在硫化铜镍矿中易引起异相凝聚的问题,基于蛇纹石表面的荷电机理,提出一种改变蛇纹石表面电性的调整剂的选择思路,即借助溶液化学数据,选择可以与Mg(OH)_2反应生成镁的难溶产物的物质作为调整剂,在蛇纹石表面生成溶度积较低的新物质,通过减少蛇纹石表面暴露的Mg~(2+)质量分数,达到改变蛇纹石表面电位的目的。通过Zeta电位测试、沉降试验、吸附量测试、X线光电子能谱分析以及溶解试验,研究Na F对蛇纹石表面电性的影响及其影响机理。根据XPS分析结果对蛇纹石表面的镁元素窄扫描图谱进行分峰拟合。研究结果表明:质量分数为61.93%的F-可以稳定地吸附在蛇纹石表面,使溶液中蛇纹石表面镁元素的结合能降低0.1 e V,蛇纹石的等电点pH降低至3.5;NaF作用后的蛇纹石表面出现新的MgF_2峰;蛇纹石与磁黄铁矿人工混合矿异相分散。     

柠檬酸在含碳酸盐赤铁矿浮选体系中的分散机理

以赤铁矿、菱铁矿和石英为研究对象,通过沉降试验、Zeta电位测试、傅里叶红外光谱分析和溶液化学计算研究了柠檬酸在强碱性条件下(pH=11.0)的分散机理.沉降试验结果表明,柠檬酸对人工混合矿(赤铁矿-菱铁矿-石英)具有较好的分散效果.动电位和红外光谱测试表明,柠檬酸在赤铁矿和菱铁矿表面的吸附较强烈并使其动电位负移,而在石英表面的吸附较弱并对石英动电位影响较小.溶液化学计算表明,柠檬酸主要以[C_6H_5O_7]~(3-)的形式吸附在赤铁矿和菱铁矿的羟基化表面,进而阻止矿粒间的凝聚.结果表明柠檬酸在含碳酸盐赤铁矿浮选体系中具有分散作用.     

钠长石在蛇纹石与镍黄铁矿浮选分离中的作用

针对蛇纹石易与镍黄铁矿形成异质凝聚而影响其浮选分离的问题，提出添加钠长石改善镍黄铁矿和蛇纹石浮选分离效果并研究钠长石的影响机制.单矿物及人工混合矿浮选试验结果表明，添加钠长石后镍黄铁矿的浮选回收率可从44%提高至81%,表明钠长石的添加削弱了蛇纹石与镍黄铁矿之间的异质凝聚，并增强了镍黄铁矿的可浮性.浊度测量、Zeta电位测试、SEM-EDS测试、吸附量测试以及DLVO理论计算结果表明，钠长石在特定pH条件下荷强负电，且负电性强于镍黄铁矿，更易与荷正电的蛇纹石颗粒通过静电引力形成异质凝聚，从而减弱了蛇纹石在镍黄铁矿表面的黏附，改善了镍黄铁矿的可浮性，使镍黄铁矿可浮性得以提升、回收率大幅提高，进而实现其与蛇纹石的有效分离.     

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。     

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.     

不同结构的磷酸盐对蛇纹石的分散作用

通过单矿物和人工混合矿的沉降实验,研究三聚磷酸钠、三偏磷酸钠和磷酸三钠3种不同结构的磷酸盐对蛇纹石的分散作用;通过Zeta电位测试、镁溶出量测试、吸附量测试,探讨磷酸盐与蛇纹石的作用机理.研究结果表明:缩合磷酸盐对蛇纹石有良好的分散作用,正磷酸盐无分散作用;对于相同磷原子的缩合磷酸盐,链状聚磷酸盐的分散能力比环状偏磷酸盐的强;3种磷酸盐的分散能力从大至小分别是三聚磷酸钠、三偏磷酸钠和磷酸三钠;不同结构的磷酸盐影响蛇纹石表面镁溶解量的程度不同以及在蛇纹石表面的吸附量不同,导致其改变蛇纹石表面电位的能力不同,这是导致其分散能力差异的重要原因.     

捕收剂CSU31对黄铜矿和黄铁矿浮选的选择性作用

通过浮选实验、吸附量和动电位测定,考察捕收剂CSU31对黄铜矿和黄铁矿浮选性能的影响及作用机理。研究结果表明:当pH=2.7~12.0时,CSU31对黄铜矿的捕收能力强,最大回收率达到93%,而对黄铁矿的捕收能力弱,在pH为7.0~12.0时,其回收率小于10%;当pH为7.0~11.0时,用CaO作pH调整剂,黄铁矿回收率低于5%;CSU31在黄铜矿和黄铁矿表面的吸附量均随着CSU31用量的增加而增大,但捕收剂在黄铜矿表面的吸附量明显大于在黄铁矿表面的吸附量,CSU31的吸附造成矿物表面的动电位往负的方向移动,而且使黄铜矿表面的动电位负移较大。     

氰化脆硫锑铅矿和磁黄铁矿选择性分离

为了更好地分选磁黄铁矿和脆硫锑铅矿,研究了磁黄铁矿和脆硫锑铅矿在乙黄药体系下的浮选行为,并选用氰化钾做调整剂进行选择性分离浮选试验,通过红外光谱测定矿物表面与药剂的吸附产物.研究结果表明:在pH值为2～11时,磁黄铁矿和脆硫锑铅矿二者浮选行为相似,均有良好的可浮性;氰化钾可以很好地分离脆硫锑铅矿和磁黄铁矿;氰化钾在脆硫锑铅矿表面未发生吸附,而在磁黄铁矿表面发生吸附,生成铁氰配合物,从而抑制了磁黄铁矿的上浮.     

用光电子能谱研究苯与Mg(0001)表面上过渡态氧O_(s)~-的化学反应

洁净的或事先已被氧化了的Mg(0001)表面对苯没有任何化学活性,但在Mg(0001)表面氧化过程中产生的过渡态氧O_((s))却能使苯脱氢生成化学吸附在表面上的碳氢化合物碎片;其中部份碳甚至被氧化成CO和表面碳酸根CO_3~(2-).     

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.     

金属离子在氧化物矿物/水界面的吸附及浮选活化机理

本文评述了金属离子活化石英等矿物的-羟基络合物假说.从溶液化学的角度,考察了氧化物矿物/水界面特性、金属离子在界面的吸附及其对ζ-电位和浮选的影响.研究表明:金属离子对氧化矿浮选的活化作用,不能简单地归因子金属离子-羟基络合物的生成,在很多情况下,金属氢氧化物表面沉淀的生成起着更重要的作用.表面沉淀的形成受界面区域金属离子的活度、界面pH值及界面溶度积的控制.金属离子在氧化矿表面的吸附及其对氧化矿ζ-电位和浮选的影响,与表面沉淀的生成条件,有相对应的关系.     

应用选择性磁罩盖法磁选分离镍黄铁矿与蛇纹石

针对镍黄铁矿和蛇纹石浮选难分离,提出采用磁罩盖法进行磁分离.结果表明,控制一定的矿浆物化条件,随着磁种磁铁矿的添加,镍黄铁矿的磁选回收率随之升高,而蛇纹石的回收率基本保持很低,可实现两者的良好分离.人工混合矿分离结果表明,磁种质量分数为5%时,获得的精矿Ni品位为19.89%,回收率为92.46%,MgO质量分数为4.72%;X射线衍射和扫描电镜分析结果显示磁铁矿在镍黄铁矿表面产生了罩盖,在蛇纹石表面未产生明显的罩盖;Zeta电位测试和DLVO理论计算结果表明,添加六偏磷酸钠后,蛇纹石表面电性由正变负,而对镍黄铁矿和磁铁矿表面电性未产生显著影响,从而使磁铁矿与蛇纹石间的相互作用变为排斥,而与镍黄铁矿之间仍为吸引,因而磁铁矿选择性罩盖在镍黄铁矿表面,增强其磁性,实现与蛇纹石的磁分离.     

油酸钠体系下方铅矿和黄铁矿的可浮性

通过浮选溶液化学、电位测试和红外光谱测试等手段,研究油酸钠体系下方铅矿和黄铁矿的可浮性及吸附机理。研究结果表明:当pH为6.0~11.5时,在油酸钠体系下,方铅矿具有很好的可浮性;当pH12.0时,方铅矿的可浮性变差;pH对黄铁矿的可浮性影响较小,在广泛的pH范围内黄铁矿的可浮性都较差;当pH为6.0~10.0时,油酸的离子-分子缔合物是油酸钠在硫化矿浮选过程中的有效组分;当pH为10.0时,经油酸钠作用后,方铅矿表面出现油酸铅的吸收峰,而黄铁矿表面没有明显的油酸铁吸收峰。     

混合捕收剂浮选分离锂辉石与长石及其机理

通过单矿物浮选实验、混合捕收剂溶液化学计算、动电位测试以及红外光谱分析,对阴阳离子混合捕收剂(油酸钠/十二胺)浮选分离锂辉石与长石的行为及机理进行研究。研究结果表明,阴阳离子混合捕收剂能够显著提高锂辉石与长石的浮选分离效率。当溶液pH为8.5、油酸钠与十二胺物质的量比为6:1~10:1时,混合捕收剂对锂辉石与长石的浮选分离能取得很好的效果,其中锂辉石的浮选回收率可达85%,而长石的回收率只有25%。混合捕收剂在溶液中的存在形态与溶液的pH有关,在浮选分离的适宜pH=8.5时以分子-离子络合物的形式存在。这种分子-离子络合物对锂辉石和长石具有选择性吸附的作用。在混合捕收剂溶液中,锂辉石和长石的动电位均处于与十二胺作用后及油酸钠作用后的动电位之间,说明混合捕收剂中的2种组分在矿物表面均有吸附,而混合捕收剂使锂辉石表面动电位负移程度明显强于使长石表面动电位负移程度,说明混合捕收剂在锂辉石表面的吸附量明显比在长石表面的大,从而可以实现锂辉石和长石的选择性分离。     

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。     

浮选药剂BET在煤与黄铁矿表面作用的ESCA分析

经ESCA谱图解析分析,证明了BET在煤表面的吸附,并随BET的用量增加而增加.BET在黄铁矿表面基本不吸附;煤系黄铁矿与矿系黄铁矿最大的区别在于碳谱,煤系黄铁矿的峰强度明显大于矿系黄铁矿的.矿系黄铁矿碳主要以杂质碳形式存在,且其表面含量在30%左右.煤系黄铁矿在化学计量组成中含有碳的矿物,其表面的含碳量均大于40%.高碳质含量对于煤系黄铁矿的浮选行为起了十分重要的作用;以石灰为黄铁矿的抑制剂,经超声强化后,黄铁矿表面钙的吸附量增加的更大,钙元素含量由0.95%增加到2.95%.证明了超声波强化煤炭脱硫降灰作用,是促进Ca(OH)2在黄铁矿表面的吸附,达到进一步抑制黄铁矿的目的.     

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。     

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.     

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.