Ca2 在粗细粒辉钼矿表面吸附及对可浮性影响

为了探明Ca~(2+)对粗细粒辉钼矿浮选行为和吸附特性的影响,通过纯矿物浮选试验,采用Zeta电位测试、Ca~(2+)溶液化学分析、XPS等手段探讨了Ca~(2+)在粗细粒辉钼矿表面吸附及对可浮性的影响。矿浆中Ca~(2+)会明显恶化辉钼矿的浮选效果,且对细粒级影响更加明显;在浓度为0.01mol/L Ca~(2+)溶液体系中,pH<12.39时,主要以钙离子和羟基钙离子形式存在,排除了Ca(OH)2沉淀罩盖纯矿物表面造成辉钼矿回收率下降的影响因素;经Ca~(2+)作用过的辉钼矿表面电位绝对值显著变小,证明Ca~(2+)在辉钼矿表面发生了较强的吸附。此外,XPS谱图分峰处理结果表明,细粒级辉钼矿表面CaMoO4相对含量较粗粒高出1.15倍。钙离子对细粒辉钼矿可浮性恶化更加明显,是由于Ca~(2+)在辉钼矿"棱"面发生了化学吸附反应,在其表面形成CaMoO4亲水薄膜,降低了矿物可浮性。     

碲化铂和碲化钯的表面性质和可浮性

位于南非著名的布什维尔德杂岩北部的Platreef矿床含有很高浓度铂族元素(PGE),铂族元素存在于碲化物矿物中(约含20%～45%铂族金属).含铂族元素的碲化物矿物为铋钯铂碲矿(moncheite)(Pt,Pd)(Bi,Te)2和PtTe2)和铋铂钯碲矿(merenskyite)((Pd,Pt)(Bi,Te)2和PdTe2).研究结果表明,这些矿物可能进入浮选尾矿中.本研究的目的是确定它们的可浮性及其与矿物表面性质的关系.用微量浮选试验、Zeta电位测定、ToF-SIMs(飞行时间二次离子质谱)、X射线光电子能谱(XPS)研究了人工合成的这类矿物的表面性质及其可浮性.硫酸铜的添加降低了铋钯铂碲矿和铋铂钯碲矿的可浮性,而黄药的添加提高了矿物的可浮性.在只添加黄药时,黄药在矿物表面上的吸附量比添加硫酸铜后要高些.氧化过程对含有铋的铂族金属碲化物矿物的可浮性有负面影响,而不影响不含铋的铂族金属(Pt和Pd)的碲化物矿物.细磨降低了矿物的浮选回收率.浮选用水中的钙离子浓度从80·10-6提高500·10-6对PdTe2矿物的可浮性没有负面影响.     

砷化铂和砷化钯的表面性质及其可浮性

在铂族金属矿物浮选研究中过去主要关注贱金属硫化矿物的浮选,因为,铂族金属矿物经常与贱金属硫化矿物共生,而且,铂族金属矿物的可浮性与贱金属硫化矿物的可浮性相近.但文献报导中指出,铂族金属矿物在浮选中的损失比较大,这是由于Platreef矿床矿石中约有21%铂族金属含在铂族金属砷化物中,而它的可浮性较差.本文研究了铂族金属矿物可浮性差的原因.研究了人工合成的砷铂矿(PtAs2)和砷钯矿(PdAs2)(palladoarsenide)的表面性质和可浮性.在两种人工合成的砷铂矿中,有黄药存在时,短时间热处理制备的砷铂矿的可浮性较好,而长时间热处理制备的砷铂矿的可浮性较差.两种样品的XRD分析和组分分析结果表明,在第一种砷铂矿样品中,具有很多的铂泡,而第二种样品比较均匀.将第二个样品磨至-38 μm后,可提高其浮选回收率,这可能是由于铂泡曝露出来了.ToF-SIMS和XPS分析结果表明,在硫酸铜存在时,矿物表面被沉淀的胶体Cu(OH)2所覆盖.在将黄药添加到被铜活化的矿物表面上时,铜被还原为Cu ,形成了Cu(Ⅰ)X.奇怪的是,添加硫酸铜后矿物的浮选回收率反而比只添加黄药时还要低些,本文对此做了解释.     

磨矿介质环境对微细粒辉钼矿可浮性的影响研究

分别采用钢球和锆球介质对微细粒辉钼矿粗精矿进行细磨,并对细磨后辉钼矿的可浮性及浆料的化学性质进行了检测分析。结果表明,采用锆球介质细磨时,辉钼矿回收率较高,而矿浆pH值、电位(Eh)及EDTA可萃铁及铅量则较低。钢球介质易与辉钼矿中的黄铁矿、方铅矿发生反应生成铁氧化物-氢氧化物沉积在辉钼矿表面,降低了辉钼矿尤其是-10 μm粒级辉钼矿的可浮性。采用锆球惰性磨矿介质有利于辉钼矿回收,能获得较好的回收率。     

辉钼矿表面特性及其可浮性的研究

运用Auger能谱、原子吸收光谱、显微镜分析、BET吸附法和浮选法对辉钼矿的棱、面特性及可浮佳进行了测定和比较;明确了辉钼矿的棱与面及棱面比的概念,分析并证实了棱、面的元素组成及金属阳离子在其表面的吸附部位;推导了几何棱面比与实际棱面比的计算方法,并得到了棱面比与粒度和可浮性变化的规律性。测试结果表明:几何棱面比决定着辉钼矿的可浮性,实际棱面比与捕收剂用量有一定的对应关系。     

自然氧化对黄铁矿可浮性的影响及其机理研究

为了弄清黄铁矿在自然条件下的氧化规律及黄铁矿表面氧化对浮选的影响。研究了自然氧化条件下氧化时间对黄铁矿单矿物可浮性的影响,黄铁矿的回收率随着氧化时间的延长而降低。X射线光电子能谱分析(XPS)结果显示,氧化后的黄铁矿表面新出现了硫单质、硫酸铁和氢氧化铁等物质的相关特征峰,且黄铁矿氧化过程以氢氧化铁覆盖其表面为终止。浮选过程中,氧化后黄铁矿表面的氢氧化铁等亲水性物质改变了黄铁矿的表面性质,阻碍了捕收剂的吸附,降低了黄铁矿的可浮性。研究结果可以为硫化矿浮选中降低黄铁矿可浮性以实现其与贵金属等的浮选分离提供参考。     

表面酸处理对蓝晶石可浮性的影响及机理研究

研究了盐酸处理对蓝晶石可浮性的影响。发现酸处理能使蓝晶石的可浮性显著提高，而老化使蓝晶石的可浮性降低。用量子化学计算和Ｘ射线光电子能谱研究了蓝晶石的表面性质，认为在盐酸溶液中蓝晶石表面铝组分优先溶解，在蓝晶石表面产生空穴。提出了矿物表面存在两种吸附活性中心假说，即空穴型吸附活性中心和质点型吸附活性中心。应用这一假说成功地解释了不同表面状况蓝晶石的可浮性规律。     

超声波对黄铜矿与辉钼矿可浮性的影响

由于淡水资源的匮乏与环保要求的日益提高,丰富的海水逐渐成为替代淡水进行矿物浮选分离的重要媒介。但是,海水浮选导致矿物可浮性下降、药剂用量增加等问题。超声波预处理可以改变矿物的表面性质,影响矿物可浮性。采用超声波对黄铜矿与辉钼矿进行预处理,结合海水与纯水条件下单矿物浮选试验结果,对矿物超声处理前后的可浮性进行对比研究,基于粒度分析及扫描电镜分析（SEM）研究了超声作用对矿物表面性质的影响。研究结果表明：纯水条件下,超声波处理后黄铜矿与辉钼矿可浮性均下降;海水条件下,短时间超声处理使矿物表面 Mg（OH）2沉淀等亲水物质剥离,导致黄铜矿与辉钼矿可浮性增强,但长时间超声处理导致黄铜矿与辉钼矿再次氧化,可浮性均降低。     

长焰煤表面性质及其对可浮性的影响

以长焰煤为研究对象,采用傅立叶红外光谱分析、XPS分析、电位仪检测、比表面积自动测定仪检测煤样的表面性质,发现长焰煤中氧元素的相对含量高达28.04%,存在于C—O、CO和COO—亲水基团中的C占长焰煤C元素总量的43.26%,且孔隙发达,比表面积达2.650 9 m2/g,说明长焰煤疏水性较差,不易浮选;通过分析五种不同捕收剂的红外光谱图,发现含有一定数量—OH、CO不饱和键基团的捕收剂能够与低阶煤表面的含氧基团发生弱氢键结合,携带捕收剂中非极性烃类C—C、C—H长链基团吸附在低阶煤表面,从而增强低阶煤表面疏水性;由浮选药剂与低阶煤作用前后煤颗粒XPS能谱的变化情况推断,浮选药剂在低阶煤表面的吸附属于物理吸附;最后提出了应当根据低阶煤的表面性质有针对性地研发浮选药剂的建议。     

混合抑制剂对辉钼矿浮选的影响研究

辉钼矿中大量Al2O3、Si O2的存在不仅会影响辉钼矿浮选的效果,同时也增加了冶炼环节的能耗。为了降低这个影响,在辉钼矿浮选单因素实验的基础上,通过1段粗选、1段扫选、6段精选的开路实验流程,使用混合抑制剂最终得到钼精矿品位40.23%,回收率57.36%,钼精矿中Al2O3品位4.31%,回收率1.68%,Si O2品位14.25%,回收率0.94%。     

(Cr,Fe)7C3颗粒原位自生的Fe3Al基金属陶瓷涂层磨损行为

制备研究了一种以Fe₃Al金属间化合物为基相,原位自生(Cr, Fe)₇C₃颗粒为陶瓷相的新型低成本金属陶瓷涂层及其摩擦磨损性能。通过投料成分的精准设计,采用真空冶金+堕气雾化的冶金方法直接制备了(Cr, Fe)₇C₃/Fe₃Al新型复合粉末,获得碳化物原位自生于Fe₃Al基相且呈弥散分布的(Cr, Fe)₇C₃/Fe₃Al金属陶瓷涂层原料;采用超音速火焰喷涂(HVOF)制备(Cr, Fe)₇C₃/Fe₃Al涂层,并通过销-盘往复干摩擦磨损实验,研究了具有原位自生(Cr, Fe)₇C₃颗粒弥散强化的(Cr, Fe)₇C₃/Fe₃Al金属陶瓷涂层在室温及400℃下的耐摩擦磨损性能。结果表明：(Cr,...     

Zn取代对尖晶石Li2MnTi3O8负极材料微观结构及电化学性能的影响

采用溶胶-凝胶结合固相烧结的方法制备了具有复杂尖晶石结构(空间群为P4332)的Li₂Mn_1-xZn_xTi₃O₈(x=0,0.1,0.5)负极材料。研究了Zn部分取代Mn对Li₂MnTi₃O₈材料微观结构及电化学性能的影响。结果显示,Zn取代之后,Li₂MnTi₃O₈材料的晶胞体积以及晶粒尺寸有明显的降低,然而颗粒大小却没有显著的变化。电化学测试结果表明,Zn取代对改善Li₂MnTi₃O₈材料电化学性能非常有利,在0.1C倍率条件下进行充放电, 50次充放电循环之后,Zn取代之后的材料放电容量为269mAh/g(Li₂Mn_0.9Zn_0.1Ti₃O₈),298mAh/g(Li₂Mn_0.5Zn_0.5Ti₃O₈),且都在第一次循环之后表现出优异的循环稳定性。在1C倍率条件下充放电36次,材料的放电容量得到了显著提高,并且在一定程度上提高了材料的循环稳定性。     

具有高效光催化析氢和污染物降解性能的三维多孔V2O5/g-C3N4制备

面对能源日益短缺和水环境污染问题,开发高性能催化剂用于光催化析氢和污染物降解具有重要意义。采用热聚合法制备复合催化剂V₂O₅/g-C₃N₄,测试结果表明该复合催化剂具备稳定的三维多孔结构,比表面积大,表面活性位点多。V₂O₅负载可以增强g-C₃N₄的光吸收能力,促进光生电荷的分离转移,进而提高其光催化活性。在可见光照射下V₂O₅/g-C₃N₄具有优异的产氢活性和较高的光催化降解RhB性能,其析氢活性为1.38 mmol?g^-1?h^-1,降解RhB性能为96.85%。通过活性粒子捕获实验探究了催化过程中RhB的降解机制,结果表明在RhB的光催化降解过程中超氧自由基起着至关重要的作用。该研究对制备高活性的可见光响应催化剂具有指导意义。     

MoS2/In2Se3异质结电子结构与光电性质研究

二维材料异质结可以利用各组份二维材料的优异物理性质,实现按需设计制备新型的功能器件。通过构建二维半导体材料MoS₂与二维铁电材料In₂Se₃的异质结,研究了铁电极化对异质结的能带结构、电荷转移、压电系数及光电响应的影响。结果发现:当极化方向沿着从MoS₂指向In₂Se₃方向时,异质结能量更低、结构更稳定、电荷转移更多、能带带隙也更小;相比于面内应变对异质结带隙产生的微弱影响,利用极化方向的翻转可有效地调控异质结的带隙,实现从Ⅰ型能带对齐到Ⅱ型能带对齐;针对最稳定的异质结结构,发现压电系数e₃₁相比于单层In₂Se₃提升了24倍。通过实验采用干法转移制备出MoS₂/In₂Se₃异质结,利用拉曼光谱与光致发光光谱对其光电特性进行表征,发现异质结区保留着各自组份材料的拉曼特征峰与激子峰信号,相比于单独的In₂S...     

Bi_2Te_3基区熔晶棒头尾料的资源化处理与热电性能优化

针对目前半导体制冷行业Bi_2Te_3基热电材料加工过程中成材率低的现状,以及传统废料回收工艺环境不友好、工艺复杂、周期长和成本高的缺陷,采用熔融还原、真空冶金等方法去除晶棒头尾料中的杂质,随后通过掺杂、二次熔炼和通电加压烧结制备高性能Bi_2Te_3基热电材料。结果表明,熔融还原结合真空冶金方法可有效去除晶棒头尾料中的Bi2O3和Sb2O3等氧化物杂质,制备的p型Bi_2Te_3基烧结样品ZT值可达1.05,且在303～423K温度区间内的ZT值均大于0.9,与以高纯原料制备的p型烧结样品和商用区熔Bi_2Te_3基热电材料的性能非常接近。此回收再利用技术绿色无污染、成本低、效率高且收得率高(大于98%)。     

复合絮凝剂在四氧化三锰工业污水处理中的应用

研究了用聚合氯化铝和聚丙烯酰胺复合絮凝剂处理四氧化三锰工业污水,考察了絮凝剂PAC加入量、助凝剂PAM加入量和加入时间对四氧化三锰工业污水絮凝效果的影响。试验结果表明：实验室过程中,在PAC加入量5 mg/L,PAM加入量0.6 mg/L,PAM在PAC加入后30 s加入条件下,复合絮凝剂的絮凝效果最好,浊度去除率可达94.8%,达到了工业污水排放的国家标准。还对复合絮凝剂在工业污水处理应用中应注意的问题进行了简要分析。     

铝矾土矿浮选提纯工艺研究

针对山西某低品位铝矾土矿开展了浮选提纯试验,在原矿Al2O3含量68.80%、SiO2含量10.74%的条件下,采用分散剂BJ213和捕收剂BJ422的药剂组合,经阶段磨矿-浮选分离,获得了Al2O3含量为75.66%的精矿1（用于生产高铝耐火材料）和A/S为8.10的精矿2（可用于生产氧化铝）。该技术为高铝耐火材料行业的可持续发展提供了原料保障。     

LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2表面包覆TiO2改性研究

为进一步改善LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂(NCM622)一次物料性能,采用简便易行的干法包覆方式,主要研究了TiO₂包覆量一定的情况下热处理温度、保温时间对正极材料的物理指标,以及容量、倍率、循环寿命和存储等电性能的影响。X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、扣式电池、全电池等测试分析表明,材料表面有明显的包覆物,但无新物相生成。当热处理温度为500℃、保温时间为12h时,所制备NCM622材料在3.0～4.3V电压范围0.1C放电容量为181.2mAh/g,比未包覆材料提高了2.6mAh/g;在3.0～4.4V电压范围45℃下1C充放80周,循环保持率由未包覆的95%提升至97.2%。包覆物消耗了材料表面的残碱,减缓了电解液的侵蚀,从而改善了材料的循环寿命和存储性能。包覆前后的材料分别做成600mAh的小软包电池,60℃时放置7天后材料鼓胀率由8.3%降低到4.5%;容量保持率和容量恢复率分别由89.1%、94.3%提升到90.2%、98.3%。     

高镍正极材料LiNi0.83Co0.12Mn0.05O2双包覆改性及软包锂离子电池应用研究

对电极材料进行包覆改性,是提升锂离子电池能量密度、循环寿命和安全性等重要特性的有效策略。基于高镍三元正极材料Ni_0.83Co_0.12Mn_0.05O₂（Ni83）,通过纳米ZrO₂和纳米B₂O₃双组分包覆,制备得到了ZB-Ni83材料,并对其材料特性和软包锂离子电池性能进行了研究。ICP-OES元素分析结果表明,ZrO₂和B₂O₃已成功实现包覆,ZB-Ni83材料中锆含量为0.166 4%,硼含量为0.068 9%。XRD和SEM结果表明,ZB-Ni83材料为具有层状结构和良好结晶度的紧密实心二次球形颗粒,该结构有利于提高材料的振实密度及电解液浸润性。采用ZB-Ni83正极材料的软包锂离子电池具有良好的倍率、循环和安全性能。在2 C条件下,ZB-Ni83电芯的比容量为182 mA?h?g^–1、容量保持率为92.6%;在45 ℃高温循环及截止容量保持率85%条件下,ZB-Ni83电芯的循环次数约为1100次,而原始Ni83电芯的循环次数仅为约600次。对ZB-Ni83电芯进行满电130 ℃的热箱实验,结果未发生破裂、冒烟、爆炸、着火等现象。本研究为高镍材料的创新和改进提供了实验参考和可行思路。