用油酸钠对赤铁矿进行剪切絮凝和浮选的研究（一）

对采用油酸钠作为选择性絮凝剂使超细（〈１０μｍ）的赤铁矿与石英分离进行了研究。影响赤铁矿絮凝物粒度的主要因素是油酸浓度、ｐＨ值,剪切速度和搅拌时间。     

赤铁矿的油酸钠剪切絮凝和浮选

研究了采用油酸钠作为选择性絮凝剂，分离三英与超细粒赤铁矿的方法，影响赤铁矿絮团粒度的主要因素是油酸盐的浓度，ＰＨ，剪切速度和搅拌时间。发现只有当油酸在溶液中过量溶解时，才可发生絮凝。絮凝速率和絮团粒度随着油酸液滴在有矿物颗粒上存在时形成而增加。赤铁矿絮团在剪切速率为３００－２２００秒时不破损，絮团的强度可以归因于Ｃ－Ｈ链的联合和疏水作用而产生的吸引力。因油酸钠而生成的疏水性絮团地通过浮选回收。从含     

菱铁矿对赤铁矿浮选影响及机理研究

讨论了在油酸钠浮选体系中不同粒级菱铁矿对赤铁矿浮选的影响,不同粒级菱铁矿对赤铁矿和石英混合矿浮选的影响及其机理。结果表明,正浮选体系中,不同粒级菱铁矿均能够在一定程度上降低赤铁矿的浮选回收率,通过计算矿物溶解组分图和紫外分光光度计测试结果可知,各个粒极菱铁矿能够消耗大量捕收剂,其原因除了与矿物对油酸钠吸附量的差异有关外,主要是由于菱铁矿溶解的大量HCO~-_3、CO~(2-)_3与油酸根离子发生了竞争吸附。反浮选回收赤铁矿时,不同粒级菱铁矿的加入,均可降低浮选精矿TFe品位,并提高精矿中石英的回收率,主要原因是由于菱铁矿对石英的浮选产生了强烈的抑制作用,使石英进入精矿。     

油酸钠体系中赤铁矿絮凝体浮选行为研究

采用自制淀粉-丙烯酰胺为原料合成的高选择性接枝共聚物对平均粒径为8.00μm的赤铁矿纯矿物进行絮凝,形成平均粒径为37.75μm、絮凝体密度为2.92g/cm~3、絮凝体孔隙率为46.31%、絮凝体强度为1 362.41Pa·mm~2、分形维数为1.95的絮凝体。以制备好的赤铁矿絮凝体为研究对象,以浮选回收率为分选指标,考察了不同浮选因素对絮凝体浮选回收率的影响。试验研究表明,在矿浆pH值为8、捕收剂油酸钠用量为125mg/L、气泡直径大小为1.0mm、搅拌转速为1 800r/min的絮凝体,回收率最大值可达到92%。通过研究不同条件对絮凝体浮选回收率的影响,得出其对絮凝体浮选的作用规律,为指导实践生产应用提供理论支撑。     

响应曲面法优化赤铁矿絮凝体浮选行为研究

采用淀粉为絮凝剂对平均粒径为8 μm的赤铁矿纯矿物进行絮凝,形成平均粒径36.17 μm、絮凝体密度2.89g/cm3、絮凝体孔隙率49.12％、分形维数为1.90的絮凝体.根据Box-Behnken实验设计原理,采用响应曲面法建立pH值、捕收剂油酸钠用量、搅拌转速及三者之间交互作用对赤铁矿絮凝体回收率影响的多元回归方程,对实验结果进行了 ANOVA分析.在矿浆pH为7.76,油酸钠用量为132.22 mg/L,搅拌转速为1844 r/min,此条件下模型预测絮凝体回收率达到93.65％.通过赤铁矿浮选条件探究,得出其对絮凝体浮选的作用规律,为指导实践生产应用提供理论支撑.     

不同粒度赤铁矿和石英的浮选行为研究

为了查明嵌布粒度细的赤铁矿很难得到充分回收利用的原因,研究了不同粒度赤铁矿、石英单矿物在不同药剂条件下的浮选行为。结果表明：pH值为12、淀粉用量为20 mg/L、CaCl2用量为120 mg/L、油酸钠用量为300 mg/L时,赤铁矿单矿物浮选指标最佳。赤铁矿与石英人工混合矿在单矿物浮选最佳试验条件下进行混合矿浮选试验,只有0.045~0.074 mm粒级混合矿的试验结果与赤铁矿和石英单矿物浮选试验结果相近,粒度不同,赤铁矿和石英混合矿的浮选行为与赤铁矿和石英单矿物的浮选行为不同。利用 DLVO 理论探讨了单矿物和混合矿浮选行为改变的作用机理,不同粒度的赤铁矿和石英颗粒间总作用能均小于零,赤铁矿和石英颗粒间在水溶液中表现为吸引力,粒度越细影响越大。试验结果可以为矿山实际生产和新型特效药剂研发提供理论指导。     

铁矿石浮选过程中矿物的交互影响及机理研究

复杂矿石浮选体系中矿物间会产生交互影响,研究了在油酸钠浮选体系中,不同粒级的磁铁矿、赤铁矿和石英的交互影响,并讨论了其机理。结果表明:-45+18μm粒级磁铁矿会显著降低赤铁矿的回收率,主要是因为微细粒级矿物消耗了大量捕收剂;-18μm粒级磁铁矿能够大幅度降低石英的回收率,其原因是-18μm粒级磁铁矿在石英粗颗粒表面发生了罩盖;不同粒级磁铁矿,对赤铁矿和石英混合矿浮选会有不同的影响,由于-106+18μm粒级磁铁矿被抑制进入浮选精矿,使浮选精矿铁品位略有提高,-18μm粒级磁铁矿降低浮选精矿铁品位与矿物罩盖有关。     

油酸钠作用下红柱石和石英的浮选行为及作用机理

采用单矿物浮选试验、Zeta电位测量、红外光谱、荧光探针以及溶液化学分析, 研究了油酸钠作用下红柱石和石英的浮选行为及作用机理。结果表明, 在油酸钠作用下红柱石在pH值6～7范围内具有较好的可浮性, 石英可浮性较差;Fe³⁺能够显著提高红柱石和石英的可浮性。红柱石和石英浮选行为差异的主要原因在于红柱石表面的Al³⁺可化学吸附油酸根, 石英难以吸附油酸根离子, 因此以油酸钠作捕收剂可实现红柱石和石英的浮选分离。Fe³⁺主要以氢氧化物沉淀形式吸附于红柱石和石英表面促进油酸根在矿物表面的吸附。     

捕收体系中重晶石与含钙含硅矿物可浮性研究

低品位重晶石矿石的矿物组成复杂。为了合理开发利用,在40mL的挂槽浮选机上进行重晶石、白云石、方解石、蒙脱石和石英纯矿物浮选实验研究,研究重晶石与方解石、白云石、蒙脱石和石英在不同捕收剂作用下的浮选差异。实验结果表明:重晶石和方解石有相似的可浮性,不易分离,且浮选回收率较高。蒙脱石和石英有相似的可浮性,且与重晶石有较大的可浮性差异。在不同的捕收剂作用下,重晶石与白云石的浮选差异不同。单一捕收剂中对重晶石捕收效果较好的是油酸钠,当油酸钠用量较少时,重晶石有较好的回收率。自然pH条件下,油酸钠用量为15mg/L时,重晶石的回收率为90.25%,此时方解石回收率为90.68%,白云石回收率为56.38%,含硅矿物蒙脱石和石英回收率分别为5.80%和5.60%。组合捕收剂油酸钠+肥皂用量15mg/L,肥皂占比60%时,重晶石的回收率为91.76%,方解石回收率为71.26%,白云石回收率仅为12.64%,含硅矿物蒙脱石和石英的回收率分别为5.20%和6.40%,相比单一捕收剂作用下,重晶石与白云石的可浮性差异提高44.25%。     

抑制剂对红柱石与粉石英浮选分离效果研究

文章以油酸钠作为捕收剂,研究了磷酸氢二钠、柠檬酸和硅酸钠等抑制剂对红柱石和粉石英浮选分离效果的影响。结果表明:以油酸钠为捕收剂时,最佳的浮选条件为油酸钠浓度为3.3伊10-3mol/L,pH=8.5,磷酸氢二钠浓度为4.7伊10-3mol/L,两种矿物的浮选回收率差可达到最大值,为47.86%。红外光谱分析表明,油酸钠对红柱石有物理、化学两种吸附,对粉石英仅有物理吸附,因而对红柱石捕收能力更强,抑制剂磷酸氢二钠对粉石英表面起解吸作用,能有效地分离抑制粉石英起浮,从而实现两者的分离。     

高岭土剪切絮凝除铁试验研究

本文首次将剪切絮凝这种回收极细嵌布矿物的方法，用到高岭土除铁的研究中，探讨了影响高岭石及赤铁矿分散和剪切絮凝特性的各种因素。高岭石和赤铁矿混合矿物在ｐＨ＝７５左右、多聚磷酸钠用量４５ｍｇ／ｌ、油酸钠用量４０～４５ｍｇ／ｌ、剪切速度１６５０—２７００ｒ／ｍｉｎ、剪切时间约４５ｍｉｎ以及沉降分离时间４０—６０ｍｉｎ的条件下，Ｆｅ２Ｏ３脱除率可达７４．１３％～８０８９％、高岭石回收率６５．８８％～７０％、Ｆｅ２Ｏ３含量从２％降至０．５８％。     

Mg2+对油酸钠捕收石英的活化机理研究

石英矿物中常伴生有Mg²⁺,为了解Mg²⁺对油酸钠浮选石英的影响,进行了石英纯矿物浮选试验,并采用Zeta电位测试、溶液化学计算和红外光谱分析方法对Mg²⁺活化石英的机理进行了研究。结果表明：①在没有Mg²⁺存在的情况下,油酸钠对石英没有捕收能力;当矿浆pH=10.5,Mg²⁺浓度为3.75×10^-4 mol/L,油酸钠浓度为6.25×10^-4 mol/L时,石英的浮选回收率可达92.40％。②Zeta电位分析表明,吸附在石英表面的Mg2+是油酸钠吸附的活性位点,因而Mg²⁺对油酸钠浮选石英有活化作用。③溶液化学分析表明,Mg²⁺活化石英的有效成分为MgOH⁺。④红外光谱分析表明,有Mg²⁺存在的情况下,油酸钠才能吸附到石英颗粒表面。     

Mg2+对油酸钠捕收石英的活化机理研究

石英矿物中常伴生有Mg²⁺，为了解Mg²⁺对油酸钠浮选石英的影响，进行了石英纯矿物浮选试验，并采用Zeta电位测试、溶液化学计算和红外光谱分析方法对Mg²⁺活化石英的机理进行了研究。结果表明：①在没有Mg²⁺存在的情况下，油酸钠对石英没有捕收能力；当矿浆pH=10.5，Mg²⁺浓度为3.75×10^-4 mol/L，油酸钠浓度为6.25×10^-4 mol/L时，石英的浮选回收率可达92.40％。②Zeta电位分析表明，吸附在石英表面的Mg2+是油酸钠吸附的活性位点，因而Mg²⁺对油酸钠浮选石英有活化作用。③溶液化学分析表明，Mg²⁺活化石英的有效成分为MgOH⁺。④红外光谱分析表明，有Mg²⁺存在的情况下，油酸钠才能吸附到石英颗粒表面。     

油酸钠体系中Ca^2+对不同pH值下高岭石和石英浮选的影响研究

为了有效分离煤泥水中的高岭石与石英,通过Zeta电位测试以及吸附量测定,研究了油酸钠(NaOL)体系下,Ca^2+在不同pH值下对高岭石和石英的浮选的影响研究。结果表明:在油酸钠体系下,高岭石在pH值为6~8有较好的可浮性,回收率在70.00%以上;石英在pH为12时有较好的可浮性,回收率达到70.41%。0.8mmol/L油酸钠+1.0mmol/L Ca^2+体系下,当pH值为6和12时,1∶1比例的人工混合矿物可以通过浮选将二者有效分离,精矿产率分别为46.73%、51.12%,品位分别为73.23%、17.45%;Zeta电位测试以及吸附量测定分析表明,油酸钠体系下,Ca^2+对油酸钠在高岭石表面吸附影响较小,在酸、中性条件下Ca^2+抑制油酸钠在石英表面的吸附,而在强碱条件促进其吸附。     

石英与长石在中性介质中的浮选分离研究

用阴离子捕收剂油酸钠和阳离子捕收剂十二胺作为浮选捕收剂,在近中性条件下浮选分离长石和石英,研究了浮选条件对分离效果的影响以及捕收剂在矿物表面的吸附行为。实验结果表明,最佳浮选条件为:浮选温度为40℃、p H值为8、阴离子捕收剂浓度为3×10-3 mol/L、阳离子捕收剂浓度为6.25×10-4 mol/L。在最佳浮选条件下,长石回收率为70.99%,石英回收率为1.09%,差值达69.9%,分离效果显著。Zeta电位和红外光谱分析表明,油酸钠对长石不仅有物理吸附还存在化学吸附作用,对石英仅有物理吸附,因而对长石有更强的捕收能力。     

微粒菱锰矿脱磷的控制分散—剪切絮凝浮选研究

本论文提出了以控制分散浮选、剪切絮凝浮选相结合的疏水絮凝新工艺——控制分散-剪切絮凝浮选工艺。该工艺成功地进行了微粒菱锰矿及磷灰石单矿物的分离,并从混合矿中有效地脱除了磷灰石杂质。采用水玻璃、HY—85联合作为分散剂,在油酸钠体系中可以从—6.9微米菱锰矿、—7.8微米磷灰石混合矿中(含磷0.277%)获得回收率为66.02%、精矿含磷0.133%的产物。该工艺的药剂与矿物表面作用机理、疏水絮团形成机理研究表明:控制分散是该工艺的基础,该工艺能有效分离菱锰矿、磷灰石的实质是在菱锰矿稳定分散的条件下,磷灰石的两次选择性疏水絮凝;水玻璃分散菱锰矿的机理是依靠对HSiO_3~-选择性吸附,吸附后所产生的水化膜效应稳定分散菱锰矿。     

组合捕收剂对某石英型萤石矿的浮选试验研究（增刊）

江西某石英型萤石矿,其中大部分萤石与石英紧密连生,造成单体解离困难,从而影响矿物选别指标。化学多元素分析结果表明,矿石中CaF2品位为67.86%,SiO2、CaO、Al2O3含量较高,分别为19.04%、5.91%和3.32%。这表明矿石中脉石以石英和硅酸盐矿物为主,其他成分含量较少。本文探究了油酸钠（NaOl）和叔十二烷基硫醇（TDM）组合捕收剂对该石英型萤石矿的浮选效果,并对捕收剂进行了表面张力测定。浮选结果表明,组合捕收剂在矿浆pH为9.5,油酸钠和叔十二烷基硫醇摩尔比为8:2时,对萤石的浮选指标最好,通过1粗4精3扫全闭路浮选流程可获得CaF2品位为94.06%,回收率为99.55%的高品级萤石精矿。捕收剂的表面张力测试表明,组合捕收剂的CMC值略小于油酸钠,且在气—液界面的分子排列紧密度高于油酸钠。因此,相比于油酸钠来说,组合捕收剂可以更好的改变矿物表面的疏水能力。上述研究成果可为嵌布粒度细的石英型萤石矿的有效回收利用提供技术支持。     

铝离子对油酸钠浮选石英的影响及作用机理

为了揭示铝离子对油酸钠浮选石英的影响,并探讨影响机理,以0.038～0.074 mm的石英纯矿物为研究对象,进行了油酸钠浮选石英试验,并从Zeta、溶液化学和红外光谱分析角度对影响机理进行了分析。结果表明：①在无Al³⁺活化的情况下,油酸钠对石英没有捕收能力;Al³⁺过量会消耗油酸钠,进而影响对石英的捕收。②在有Al³⁺活化的情况下,油酸钠适宜在偏碱性矿浆中捕收石英,提高油酸钠的用量有利于石英浮选回收率的提高。③在矿浆pH=8,Al³⁺浓度为3×10^-4 mol/L,油酸钠浓度为6.25×10^-4 mol/L情况下,石英的浮选回收率可达93.4%。④未加入Al³⁺时石英在pH=2.0～12.0时表面带负电,因而阴离子捕收剂油酸钠不能使石英上浮;Al³⁺的活化使石英表面的Zeta电位明显上升,大约在pH=3.8～9.2时石英表面的Zeta电位为正值,石英表面吸附的Al³⁺成为石英吸附油酸钠的活性点,从而提高了石英的可浮性。⑤石英浮选回收率较高时溶液中Al³⁺主要赋存状态是Al(OH)_3（S）,铝离子羟基络合物的含量很低,说明Al(OH)₃沉淀是活化石英的主要成分。⑥石英+油酸钠的红外光谱曲线与石英的红外光谱曲线相似,只是吸收峰的强度有所减弱,出现的也仅为Si-O键的特征峰。石英+Al³⁺+油酸钠的红外光谱曲线上新出现了-CH₂-的伸缩振动吸收峰和弯曲振动吸收峰,以及-CH₃和-C=O-的伸缩振动吸收峰,这些都是油酸根的特征峰,说明油酸根在石英表面发生了吸附。     

二元组合捕收剂浮选分离一水硬铝石与高岭石的机理研究

以油酸钠为主要捕收剂,与苯甲羟肟酸组合使用,复配出二元组合捕收剂,再通过单矿物浮选试验考察二元组合捕收剂对一水硬铝石和高岭石两种铝硅矿物的捕收性能。通过表面张力测定和激光粒度测试,系统研究了二元组合捕收剂的浮选作用机理,旨在为我国铝土矿浮选脱硅捕收剂的开发提供理论指导。结果发现,二元组合捕收剂NaOL/BHA对一水硬铝石和高岭石伴生的铝硅酸盐矿物的浮选效果明显超过单一油酸钠捕收剂,研究的二元组合捕收剂中油酸钠与苯甲羟肟酸的最佳摩尔配比为9∶1。二元组合捕收剂溶液的表面张力随着BHA浓度的增加而下降,在较低浓度下表面张力明显下降到拐点达到稳定值,该现象表明组合捕收剂活性高,捕收性能强,拐点处对应的两种药剂摩尔配比与单矿物浮选实验得出的最佳组合摩尔比一致。二元组合捕收剂可以明显促进一水硬铝石颗粒表观粒度增大,使其形成疏水性聚团,致使浮选回收率增大,而对高岭石表观粒度几乎没有影响。     

油酸钠体系中微细粒赤铁矿的浮选行为

通过单矿物浮选试验,研究了油酸钠体系中微细粒赤铁矿的浮选行为,并考察了六偏磷酸钠、硅酸钠、焦磷酸钠、淀粉、腐植酸钠这5种抑制剂对微细粒赤铁矿可浮性的影响。结果表明：在油酸钠浓度为4×10-4 mol/L、pH=10时,微细粒赤铁矿的浮选效果最佳。5种抑制剂对微细粒赤铁矿均表现出明显的抑制作用,它们抑制能力的强弱排序为淀粉＞腐植酸钠＞焦磷酸钠＞六偏磷酸钠＞硅酸钠。