联结基团长度对双酯Gemini季铵盐的捕收性能影响

通过浮选试验、表面张力、接触角、Zeta电位测试、分子动力学模拟,探究3种双酯Gemini季铵盐捕收剂(DQAS2、DQAS4、DQAS6)的联结基团长度对其捕收性能的影响。结果表明,与十二胺盐酸盐(DDAH)相比,自制捕收剂在较宽的pH值(3～11)范围内对石英有更好的捕收能力,捕收剂浓度为5×10^-6mol/L时,石英的上浮率依次为DQAS4(67.57%)>DQAS2(58.42%)>DQAS6(38.24%);双酯Gemini季铵盐捕收剂对石英表面润湿性改变由强到弱依次为DQAS4>DQAS2>DQAS6;捕收剂的表面活性大小为DQAS4>DQAS6>DQAS2;Zeta电位测试结果表明DQAS4与DQAS2在石英表面吸附较强;分子动力学模拟的结果表明双酯Gemini季铵盐DQAS4与石英表面相互作用能最强。因此,中间长度联结基团的双酯Gemini季铵盐DQAS4具有更优的表面物化性能和捕收性能。     

捕收剂AY作用下不同粒级石英浮选动力学模型研究

通过单矿物浮选试验, 研究了pH=4.0时、阳离子捕收剂AY作用下不同粒级石英上浮率随浮选时间的变化规律, 并采用6种浮选动力学模型进行了拟合。结果表明, 石英粒度越细, 极限上浮率和浮选速率常数越小; 增大捕收剂AY浓度, 石英极限上浮率和浮选速率常数提高, 这与捕收剂吸附密度和颗粒与气泡碰撞、粘附概率有关。该石英的浮选过程符合一级动力学模型, 其拟合优度R²可达0.98以上。     

十二烷基三甲基溴化铵在磷灰石与钾长石浮选分离中的捕收作用与机理

为了有效去除磷灰石中的长石矿物,考察了季铵盐十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)为捕收剂时磷灰石与钾长石的浮选行为,并采用Zeta电位、微量热、XPS、红外光谱和分子模拟等方法研究了药剂在矿物表面的选择性吸附机理。试验结果表明,在矿浆pH值为5~11区间,DTAB对钾长石具有优异的捕收性能,而磷灰石可浮性较差。在DTAB用量为3×10-5 mol/L、pH=9.0时单独浮选钾长石与磷灰石,二者的回收率分别为93%和2%。针对磷灰石与钾长石质量比3:1的人工混合矿,利用DTAB可以获得P₂O₅品位34.85%、回收率91.46%的磷精矿,其中Al₂O₃含量为1.52%,表明DTAB可以实现钾长石和磷灰石的选择性分离。机理分析表明,DTAB可以通过静电作用的方式选择性吸附在钾长石表面,其在钾长石表面的吸附能力和作用强度明显高于在磷灰石表面,从而实现了二者的浮选分离。      

糊精对煤和石英浮选的影响研究

通过浮选试验、接触角测定及单矿物吸附量测量研究了糊精对浮选体系中煤和石英可浮性的影响及抑制机理。研究结果表明：在糊精用量为200g/t时，灰分为12.1%，与未添加糊精相比，精煤灰分(质量分数)降低了1.53%，浮选效果得到较大改善|接触角测定结果表明，加入糊精后，浮选精煤接触角增大，在糊精用量为300g/t时达到最大值96.26°，显著提高了煤泥可浮性|吸附量测定结果表明石英对糊精的吸附量较煤对糊精的吸附量大。糊精药剂用量增加抑制了大量精煤上浮，导致精煤灰分含量相对升高。     

基于水化膜弱化促进煤泥脱水机理及试验研究

煤泥颗粒表面水化是煤泥脱水困难的重要因素之一,通过弱化煤泥颗粒表面水化膜促进煤泥高效脱水是一种新的技术方法。为掌握基于弱化水化膜促进煤泥脱水机理,采用密度泛函理论方法模拟了不同长链烷基季铵阳离子(表面活性剂)在煤泥水主要矿物颗粒表面的吸附,通过对吸附构型、Mulliken键布局及电荷的分析,研究了水及药剂在高岭石(001)面、α-石英(001)面和蒙脱石(001)面的吸附机理;通过开展煤泥脱水试验和接触角测试,探讨长链烷基季铵盐药剂对煤泥水分和表面润湿性的影响规律。结果表明,水分子在不同种类矿物(001)面的吸附稳定性顺序为石英>高岭石>蒙脱石,石英对煤泥脱水影响大于高岭石和蒙脱石;长链烷基季铵盐药剂在矿物表面的吸附稳定性明显高于水分子,说明药剂与水分子的竞争吸附作用顺序是蒙脱石>石英>高岭石;长链烷基季铵盐与几种矿物(001)表面吸附均是以静电引力为主,弱氢键为辅。随着长链烷基季铵盐药剂用量的增加,煤泥滤饼水分先减少后增加,当药剂用量为500 g/t效果最好,水分降低2.25%以上;随着药剂用量和链长的增加煤泥表面疏水性显著增加。控制药剂用量是实现高效煤泥脱水的技术关键,添加适量的表面活性剂有利于弱化矿物表面的水化膜,过量长链烷基季铵盐阻碍煤泥脱水。     

新型不对称型双子季铵盐阳离子捕收剂的合成及其对石英的浮选行为研究

针对铁矿石反浮选工艺采用传统阳离子捕收剂十二胺时存在分选效果差、难溶于水等问题,制备了4种含有不同碳链长度的不对称型双子季铵盐捕收剂1-M-12、1-M-14、1-M-16、1-M-18。单矿物浮选结果表明,在相同试验条件下,新型不对称型双子季铵盐阳离子药剂中1-M-14、1-M-16、1-M-18的捕收能力大于传统阳离子捕收剂十二胺,具有浮选效率高、受pH影响小的特点。动电位测试结果与红外光谱分析测试结果表明,新型药剂与石英之间存在物理吸附和氢键作用。     

贵州某磷矿双反浮选工艺及机理研究

贵州某硅钙质磷矿中主要目的矿物为氟磷灰石, 主要脉石矿物为石英、白云石以及黏土矿物, 矿物共生关系复杂。为了脱除其中的杂质, 使用捕收剂WF-04和M-51, 采用双反浮选工艺脱除其中的硅、镁杂质以及倍半氧化物, 可得到P₂O₅品位34.45%、MgO含量0.94%、SiO₂含量6.64%、Al₂O₃含量1.67%、Fe₂O₃含量0.58%、P₂O₅回收率79.19%的磷精矿。通过Zeta电位和红外光谱分析研究了脱硅捕收剂M-51的作用机理, 结果表明, M-51通过物理吸附伴随氢键作用有效地吸附在石英表面, 而在磷灰石表面几乎不吸附。     

新型Gemini含酯基阳离子捕收剂的浮选性能

以环氧氯丙烷、十二烷基二甲基叔胺及丁二酸为原料合成新型Gemini含酯基阳离子表面活性剂M-302B。以M-302B为捕收剂对石英和磁铁矿纯矿物进行浮选试验表明M-302B可用于石英和磁铁矿的浮选分离。以M-302B为捕收剂对酒钢选矿厂焙烧—磁选后的精矿进行浮选试验,结果表明,在矿浆p H=7、温度为25℃、苛性淀粉用量为400 g/t、M-302B用量为400 g/t条件下,可得到精矿铁品位为60.24%、回收率为82.19%,选矿效率为31.13%的指标。M-302B与十二胺浮选性能对比试验表明,相较于十二胺,M-302B捕收能力强、耐低温且产生泡沫易被消除。ζ电位测试和红外光谱分析表明,M-302B在石英表面的吸附机理主要为物理吸附和氢键作用。量子化学计算表明M-302B活性高于十二胺。     

捕收剂 DXY-1在石英表面的捕收性能及机理研究

为研究醚胺类捕收剂 DXY-1 对石英的捕收性能和机理，首先进行了单矿 物浮选试验，之后对药剂与矿物吸附前后的 Zeta 电位进行检测并用 MS 软件模拟计算。结果表明，捕收 剂 DXY-1 在常温下对石英有良好的捕收能力，pH=10 时浮选回收率最佳，可达 98.0%。基于 MS 软件的 CASTEP 模 块计算了捕收剂 DXY-1 与石英矿物表面的吸附作用能，其值为负值且低于 OH^-在石英表面的吸附能，说明 DXY-1 在 石英表面可以发生吸附且与 OH-相比，捕收剂 DXY-1 对石英的吸附作用更强。结合药剂与矿物吸附前后的 Zeta 电位检测和 MS 模拟布居数的计算结果表明，捕收剂 DXY-1 与石英（101）表面的吸附方式为静电吸附和氢键吸附 。     

新型捕收剂P8X对钒云母与石英浮选分离及机理研究

针对胺类捕收剂在浮选云母类矿物存在泡沫多且发粘、酸性环境中添加易腐蚀设备的问题,研发了新型云母类捕收剂P8X。采用十二胺、十八胺、季铵盐及新型云母类捕收剂P8X作捕收剂,研究了钒云母、石英单矿物浮选行为和非洲某矿石浮选分离行为。试验结果表明:相比较于胺类捕收剂,新型捕收剂P8X是具有较好选择性的钒云母捕收剂,且在弱碱性矿浆环境中使用,浮选过程中不会产生大量的粘性泡沫,能够高效的实现钒云母与石英的分离。通过Zeta-动电位测试、红外光谱图谱分析研究了P8X在矿物表面的作用机理,研究结果表明,P8X在钒云母表面发生了较强的化学吸附,在石英表面为物理吸附。     

新型酯基季铵盐阳离子捕收剂M-3的浮选行为

为检验武汉理工大学相关课题组合成的新型酯基季铵盐阳离子捕收剂M-3在磁选铁精矿反浮选提铁降硅中的性能,分别以石英和磁铁矿纯矿物、酒钢公司磁选铁精矿为选别对象进行选别试验。结果表明：①矿浆温度为25 ℃、pH=7、M-3用量为360 g/t时,石英和磁铁矿纯矿物的回收率分别为94.21%和1.56%,即M-3对石英有较好的选择性捕收能力,但对磁铁矿的捕收能力很弱。②对Fe₂O₃品位为71.40%（全铁品位为49.98%）的酒钢公司磁选铁精矿进行1次反浮粗选脱硅,在矿浆温度为25 ℃、pH=7、苛性淀粉用量为200 g/t、M-3为400 g/t情况下,可获得铁品位为56.39%、回收率为75.87%的铁精矿,较好地实现了铁硅分离。③红外光谱测试表明,M-3在石英表面的吸附以物理吸附为主,但存在一定的化学吸附;量子化学计算表明,M-3较易与石英表面发生相互作用,在磁选铁精矿提铁降硅领域是一种良好的捕收剂。     

季铵盐改性凹凸棒土及处理含油废水

以季铵盐为改性剂,对凹凸棒土进行改性反应。考察了改性温度、改性时间、改性剂的用量对改性凹凸棒土去除含油废水COD的影响,确定了适宜的工艺条件。结果表明,当改性温度为80℃,改性时间为90min,改性剂的用量为6%时,改性凹凸棒土除油效果最高,COD去除率可达98.40%;季铵盐表面活性剂相对分子量越大,有机改性凹凸棒土的除油能力越大。并且通过TG-DTA、FTIR对改性凹凸棒土进行了表征。     

有机蒙脱土的制备及对阳离子染料吸附性能研究

以钙基膨润土为原料,经提纯钠化后用季铵盐做插层剂对蒙脱土进行离子交换处理,制得有机蒙脱土,采用XRD和FT-IR等手段对改性样品进行了表征,探讨了改性蒙脱土对阳离子染料的吸附性能。结果表明,在温度为30℃,吸附时间为40min,有机蒙脱土加入量为8 g/L的条件下,对50mL质量浓度为50mg/L的阳离子紫溶液中阳离子紫的吸附率可达94%左右。     

季铵盐类捕收剂在矿物浮选脱硅中的研究进展

我国矿产资源丰富,但随着高品质矿的持续开发利用,现存大多为难选的中低品质矿.其中低品位的铝土矿、铁矿、磷矿等含有的主要脉石矿物之一为硅质矿物,因而脱硅流程是矿物提纯的关键和重要步骤.阳离子季铵盐类捕收剂具有较强的选择性和吸附能力、高效无毒易降解、pH值适用范围广、性能稳定等特点,推动了中低品质矿浮选脱硅的广泛开发与综合...     

四种阳离子捕收剂对赤铁矿和石英浮选行为的影响

以赤铁矿和石英为试验原料，探究了十二胺、十二烷基三甲基氯化铵、GE-609与N-十二烷基乙二胺四种阳离子捕收剂对两种矿物浮选行为的影响。结果表明，四种阳离子捕收剂对石英和赤铁矿均有一定的捕收作用，且对石英的捕收能力均强于赤铁矿；在四种捕收剂体系中，淀粉对赤铁矿均有明显的抑制作用，对于石英，淀粉除在N-十二烷基乙二胺体系中对石英一定抑制作用外，在其他三种捕收剂体系中淀粉对石英浮选影响较小。混合矿浮选试验表明，与十二胺和N-十二烷基乙二胺相比，十二烷基三甲基氯化铵和GE-609作为捕收剂时，精矿Fe品位和Fe回收率指标相对较优，与单矿物浮选结果一致。      

季铵盐捕收剂对铝硅矿物的浮选行为

通过单矿物浮选试验、动电位测定及红外光谱分析研究了十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵和十八烷基二甲基苄基氯化铵3种季铵盐捕收剂对铝硅矿物一水硬铝石、高岭石、叶蜡石和伊利石的浮选行为和作用机理.结果表明:在碱性条件下,以季铵盐为捕收剂可实现一水硬铝石与3种硅酸盐矿物的反浮选分离;一水硬铝石、高岭石、叶蜡石及伊利石的等电点分别为pH6.0、3.4、2.3、3.2,随着矿浆pH值提高,这些矿物的表面动电位均呈负增加;季铵盐捕收剂主要靠静电作用吸附在一水硬铝石、高岭石、叶蜡石及伊利石表面.     

Gemini型捕收剂对石英和磁铁矿的浮选性能

通过单矿物浮选试验,考察了Gemini型捕收剂Gemini-31503和十二胺对石英和磁铁矿的浮选特性,结果表明,Gemini-31503在较宽的pH范围里对石英具有很强的捕收能力,并且对石英具有良好的选择性,其性能明显优于十二胺。用Gemini-31503对石英和磁铁矿的人工混合矿进行反浮选,在不需再添加其他任何药剂的情况下取得了良好的分选指标。动电位测定和红外光谱分析结果显示,Gemini-31503在两种矿物表面的吸附主要为静电吸附,且在相同条件下,Gemini-31503在石英表面的吸附量比在磁铁矿表面的吸附量大。     

镍钼矿中氧化镍和氟磷灰石浮选分离研究及应用

为了提高镍钼矿中镍矿物浮选回收率,对其进行了浮选分离试验研究。分子动力学模拟结果表明,十六烷基吡啶在氧化镍表面的吸附能为-443.04 kJ/mol,小于在氟磷灰石表面的吸附能(-420.16 kJ/mol),可作为氧化镍和氟磷灰石浮选分离的捕收剂。酒石酸与Ca²⁺形成络合物,络合物附着于氟磷灰石表面,影响捕收剂与氟磷灰石接触,可以作为浮选抑制剂。该镍钼矿石镍含量4.52%,经浮选可以得到镍回收率89.06%、尾矿中镍含量低至0.71%的良好指标。     

The effect of reagents on selective flotation of smithsonite–calcite–quartz

In this paper the effects of sodium sulphide, sodium hexa methaphosphate (SH), sodium fluoric, starch and sodium silicate adsorption on smithsonite, quartz and calcite surfaces at various pH values, and using Armac C and oleic acid as collectors were investigated through microflotation. Also, the effects of various primary amine collectors (Armac C, Armac T, Flotigam SA, Flotigam TA and Armeen TD) were investigated for smithsonite flotation. The flotation tests were performed using purified samples from Angooran mine by the microflotation technique. The cationic flotation results showed that the maximum recovery of smithsonite could be improved to 92% using 400 g/t Armac C and 500 g/t sodium sulphide at pH 11. Also, the quartz and calcite recoveries reached 98% and 89%, respectively, at the above mentioned conditions. Moreover, using 1250 g/t SH and 1500 g/t sodium silicate as a depressant, the quartz and calcite recoveries decreased to 70% and 20%, respectively, and also the smithsonite recovery was reduced to 82%. Furthermore, the experiments showed that the behavior of sodium fluoric as a quartz depressant is similar to that of sodium silicate. Flotation results using oleic acid revealed that the maximum recovery of 90% occurs at pH 9 and 500 g/t oleic acid. Also, the quartz and calcite recoveries reached 26% and 87%, respectively, in the anionic flotation conditions. Increasing amount of sodium silicate to 2000 g/t caused a decrease in the smithsonite recovery to 87% and also decreased the calcite and quartz recoveries by 10% and 15%, respectively.