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。     

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。     

油酸钠体系下铁离子活化石英的吸附特性

这是一篇矿物加工工程领域的论文。本文通过纯矿物浮选实验研究了Fe²⁺和Fe³⁺在油酸阴离子捕收剂体系下对石英的浮选行为的影响，并采用红外光谱分析、原子力显微镜成像分析和Zeta电位测定分析等方法，进行了Fe³⁺活化石英的机理研究。纯矿物浮选实验结果表明，Fe³⁺的活化作用比Fe²⁺的强，在以Fe³⁺为活化离子的条件下，油酸钠的捕收作用比亚油酸钠强；红外光谱分析和原子力显微镜成像分析结果表明，油酸钠难以在未经活化的石英矿物表面产生有效吸附，但油酸钠可以有效吸附在经过Fe³⁺活化后的石英表面；Zeta电位分析结果表明，在pH值为6.0时，Fe³⁺活化后的石英表面的正电位达到较大值，且活化后的石英基本呈正电性。     

钙镁离子对长石和绿帘石浮选的影响及其作用机理

通过小型浮选试验、动电位测试、吸附试验、溶液化学计算和红外光谱分析等手段研究了油酸钠体系下Ca²⁺和Mg²⁺对长石和绿帘石浮选的影响。结果表明, 纯净的长石和绿帘石矿物几乎不浮, 加入Ca²⁺、Mg²⁺后, 矿物可浮性得到改善;钙镁离子主要以Ca²⁺、CaOH⁺、CaCO₃(s)和Mg²⁺、MgOH⁺、MgCO₃(s)形式吸附在矿物表面;油酸钠和钙镁离子在长石和绿帘石矿物表面存在静电吸附, 且钙镁离子可以促进油酸钠在矿物表面的吸附。     

铝离子对长石和绿帘石浮选的影响及其作用机理

通过小型浮选试验、Zeta电位测试、吸附试验、红外光谱分析和X射线光电子能谱(XPS)研究了Al³⁺对油酸钠浮选长石和绿帘石矿物的影响。浮选试验结果表明,以油酸钠为捕收剂时,长石和绿帘石在纯水中的可浮性很差,加入Al³⁺后,矿物可浮性明显增强; Zeta电位测试和XPS研究结果表明,Al³⁺在矿物表面发生了静电吸附,油酸钠通过化学吸附作用在Al³⁺吸附后的矿物表面; 吸附试验以及XPS研究结果表明,Al³⁺以Al(OH)₃形式吸附在矿物表面并改变其表面环境使得油酸钠可以通过Al(OH)₃有效地吸附到矿物表面,活化了长石和绿帘石。     

稀土矿浮选中Ce3+对含钙脉石活化作用机理研究

通过单矿物浮选试验、红外光谱分析和Zeta电位测试等方法,研究了以辛基异羟肟酸为捕收剂浮选稀土时矿浆中Ce³⁺对含钙脉石矿物萤石及方解石的活化作用机理。浮选结果表明,当辛基异羟肟酸浓度为2.0×10^-4 mol/L、矿浆中Ce³⁺浓度小于1×10^-4 mol/L时,pH值在 6~10之间时,Ce³⁺对含钙矿物萤石及方解石有活化作用。机理分析结果表明,Ce³⁺吸附在含钙矿物萤石及方解石表面形成了活性位点,可与羟肟酸根离子产生络合吸附,生成稳定的五元环络合物,增大了羟肟酸在矿物表面的吸附能力,从而活化矿物。     

没食子酸对方解石的抑制作用及作用机理

为了给解决非硫化矿石浮选体系中方解石的抑制难题提供借鉴,通过单矿物浮选试验、捕收剂吸附量测定和红外光谱检测,系统研究了油酸钠浮选体系中没食子酸对方解石的抑制作用及作用机理。结果表明：在矿浆pH为9~11、油酸钠用量为1.0×10^-4 mol/L条件下,添加5×10^-5 mol/L没食子酸可将方解石完全抑制。没食子酸之所以对方解石有良好的抑制作用,是因为其分子中的两个羟基能与方解石表面的Ca2+离子形成螯合物,该螯合物可阻止油酸钠在方解石表面的吸附,并在方解石表面形成亲水膜。     

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。     

组合捕收剂浮选菱锌矿的分子头基尺寸响应

通过单矿物浮选、动电位测试以及荧光探针检测对比研究了不同头基尺寸捕收剂组合油酸钠/十二胺和油酸钠/溴代十六烷基吡啶在菱锌矿表面的吸附特性及其对矿物浮选行为的影响。单一捕收剂体系浮选试验结果表明,3种捕收剂体系下,随着捕收剂浓度增加,矿物浮选回收率均呈现先增加后下降的趋势,油酸钠、溴代十六烷基吡啶、十二胺分别在pH值为5.8、8.4和10.1处达到最大回收率,3种捕收剂对菱锌矿的捕收能力顺序为油酸钠>溴代十六烷基吡啶>十二胺。混合捕收剂体系中,固定油酸钠浓度为2×10^-4 mol/L,加入适量的十二胺可以大幅促进矿物浮选,而加入溴代十六烷基吡啶几乎没有影响。动电位测试结果表明,在pH=6时经2×10^-4 mol/L 油酸钠溶液处理的菱锌矿表面电位为-30.5 mV,随着十二胺用量增加,已吸附油酸钠的菱锌矿表面电位逐渐上升,在十二胺浓度2×10^-4 mol/L时其表面动电位升高到接近菱锌矿在纯水中的动电位值22.3 mV,这是由于十二胺阳离子在已吸附了油酸钠阴离子的菱锌矿表面发生吸附; 而溴代十六烷基吡啶的加入对菱锌矿表面电位几乎没有影响,说明溴代十六烷基吡啶阳离子基本没有在矿物表面吸附,这与浮选试验结果一致。矿物表面微极性测试结果验证了上述推论,在此基础上给出了两种组合捕收剂在菱锌矿表面的吸附模型。     

油酸钠在红柱石与粉石英表面的吸附机理

本文通过Zeta电位测定、红外光谱分析等手段,研究了油酸钠在红柱石、粉石英表面的吸附机理及pH值对吸附的影响。结果表明,离子-分子缔合物是浮选过程中的重要活性组分。Zeta电位以及红外光谱分析表明,油酸钠对红柱石和粉石英均有吸附作用,其对红柱石吸附作用较强,存在化学吸附,对粉石英的吸附较弱,从而可以实现二者的浮选分离,浮选条件为油酸钠的浓度为3×10~(-3) mol/L,pH值=9。     

Ca2+对菱镁矿浮选行为的影响

为了尽可能消除难免离子Ca²⁺对菱镁矿浮选的影响，通过纯矿物浮选实验、Ca²⁺浮选溶液化学计算和红外光谱分析等方法，考察了油酸钠浮选体系下Ca²⁺对菱镁矿浮选行为的影响并分析其机理。研究表明：①在油酸钠浮选体系下，在矿浆7≤pH≤12情况下，Ca²⁺对菱镁矿浮选具有较强的抑制作用，且Ca²⁺浓度升高对菱镁矿浮选的抑制作用增强。②矿浆中的Ca²⁺是抑制菱镁矿浮选的主要组分。③在pH=10的碱性条件下，菱镁矿表面存在亲水的-OH吸收峰，证实Ca²⁺与菱镁矿发生了吸附作用。     

Ca2+对菱镁矿浮选行为的影响

为了尽可能消除难免离子Ca²⁺对菱镁矿浮选的影响，通过纯矿物浮选实验、Ca²⁺浮选溶液化学计算和红外光谱分析等方法，考察了油酸钠浮选体系下Ca²⁺对菱镁矿浮选行为的影响并分析其机理。研究表明：①在油酸钠浮选体系下，在矿浆7≤pH≤12情况下，Ca²⁺对菱镁矿浮选具有较强的抑制作用，且Ca²⁺浓度升高对菱镁矿浮选的抑制作用增强。②矿浆中的Ca²⁺是抑制菱镁矿浮选的主要组分。③在pH=10的碱性条件下，菱镁矿表面存在亲水的-OH吸收峰，证实Ca²⁺与菱镁矿发生了吸附作用。     

羧甲基纤维素对磷灰石与白云石浮选分离的影响及机理研究

以磷灰石和白云石为研究对象,采用纯矿物浮选实验、红外光谱分析、Zeta电位分析等方法,探讨油酸钠体系中羧甲基纤维素(CMC)对两种矿物浮选分离的影响及作用机理。实验结果表明：油酸钠为捕收剂用量100 mg/L,在无抑制剂CMC时,白云石和磷灰石的回收率均在90%以上;而CMC质量浓度5 mg/L时,白云石与磷灰石的回收率分别为4.72%、95.52%,实现了白云石与磷灰石的高效分离。机理分析表明：油酸钠在磷灰石和白云石表面主要以物理吸附为主,而CMC可能与白云石表面的Mg²⁺“桥接”,阻碍了油酸钠在白云石表面的吸附,且其阻碍油酸钠在磷灰石表面吸附的能力很小,因此CMC对白云石具有较强的选择性抑制作用;在油酸钠体系中,随着CMC质量浓度的增大,磷灰石表面电位发生轻微负偏移,而白云石表面电位出现大幅负移,说明CMC能阻止油酸钠在白云石表面的吸附,却不影响油酸钠在磷灰石表面的吸附,因此能达到选择性抑制白云石浮选的效果。     

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。     

Zn2+与腐殖酸钠组合抑制剂对萤石、方解石浮选分离的影响及机理研究

常见的方解石型萤石矿由于方解石与萤石表面物理化学性质相似,两者的浮选分离较为困难。本文研究了ZnSO₄·7H₂O与腐殖酸钠组合抑制剂对萤石和方解石选择性分离浮选的影响,通过吸附量测定、XPS检测、红外光谱分析以及溶液化学计算进行了机理分析。实验结果表明,相比于单一腐殖酸钠抑制剂,当使用腐殖酸钠与ZnSO₄·7H₂O质量比为3∶1的组合抑制剂且其用量为20 mg/L、油酸钠用量为1.5×10^-4 mol/L、pH为7的条件下,可使萤石、方解石浮选回收率之差由41.8百分点提高到70.31百分点。腐殖酸钠与Zn²⁺发生化学反应生成的腐殖酸锌与单一抑制剂相较方解石表面腐殖酸根吸附量有所提高;而萤石表面腐殖酸根吸附量减少,更多活性位点与油酸钠结合,油酸钠的吸附量提高,进而提高了组合抑制剂在两种矿物表面的选择性吸附,最终达到浮选分离的目的。     

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。     

褐铁矿浮选的有效捕收剂及其机理研究

研究了油酸钠、731、苯甲羟肟酸、C_7~9羟肟酸等几种代表性捕收剂对褐铁矿、萤石、高岭土、石英等纯矿物的浮选。结果表明: 油酸钠是褐铁矿的良好捕收剂, 当油酸钠用量为3×10^-4 mol/L, pH值为6.5～10.5时, 褐铁矿可浮性最好。机理研究表明: 在试验pH值范围内, 油酸钠在褐铁矿表面产生了显著的吸附, 表面零电点由pH=8.0左右漂移至pH=3.0左右。在pH=2.0～4.0的范围内, 油酸根在褐铁矿表面发生静电吸附, 油酸分子在褐铁矿表面以氢键作用为主; 当pH=4.0～10.5时, 油酸根与褐铁矿表面铁质点间以化学作用为主, 红外光谱分析显示其作用产物为油酸铁。     

阳离子-阴离子组合捕收剂浮选分离白钨矿和方解石

通过纯矿物浮选试验、红外光谱分析、表面张力测定以及动电位测试研究了阳离子捕收剂十二胺(DDA)和阴离子捕收剂油酸钠(NaOL)及其组合捕收剂在白钨矿和方解石浮选分离中的作用及机理。结果表明,当pH值为7左右,DDA和NaOL组合捕收剂总用量为1.5×10^-4 mol/L、组合比为9∶1时,白钨矿回收率达到95%,比单独使用DDA、NaOL以及DDA和NaOL组合比为1∶9时明显提高;在该比例下预先加入2.0×10^-3 mol/L的酸化水玻璃,白钨矿回收率仍然达到90%,而方解石回收率由80%下降到了40%,这可以实现白钨矿和方解石的浮选分离。     

淀粉对红柱石矿浮选分离过程的影响研究

通过手选纯矿物浮选试验和实际矿石验证试验, 详细研究了Ca²⁺, Mg²⁺, Fe³⁺, Al³⁺等金属离子对红柱石-十二烷基磺酸钠体系浮选行为的影响。结果表明: 淀粉是红柱石浮选中实现红柱石和黑云母及石英分离的有效调整剂。通过测定动电位考察了淀粉在红柱石及其主要伴生矿物黑云母和石英浮选分离中的作用效果和机理。结果发现, 添加淀粉后, 红柱石、黑云母和石英矿物表面Zeta电位都发生了改变。淀粉对红柱石的伴生矿物黑云母及石英有明显的去活作用, 其去活的原因可能是取代和与金属离子生成化合物。     

新型常温捕收剂DLG-2浮选石英

为检验东北大学新合成的浮硅捕收剂DLG-2的性能,以石英单矿物为对象进行了浮选试验,并借助Zeta电位检测和红外光谱分析探讨了该药剂在石英表面的作用机理。试验结果表明,在pH≥10,DLG-2用量为40 mg/L,矿浆温度≥22 ℃,无Ca2+活化的条件下,DLG-2浮选石英的回收率可达99.5%左右。Zeta电位和红外光谱分析表明,DLG-2在石英表面的吸附形式有静电吸附、键合吸附和氢键作用。