N,N-二羟乙基十二胺对赤铁矿和石英的浮选性能研究

以赤铁矿反浮选脱硅体系为载体,通过单矿物浮选试验和人工混合矿分选试验考察了N,N-二羟乙基十二胺对赤铁矿和石英浮选行为的影响。单矿物浮选试验结果表明,N,N-二羟乙基十二胺对石英具有很好的捕收能力,在矿浆自然pH、N,N-二羟乙基十二胺用量大于13.33 mg/L时,石英回收率保持在90%以上;N,N-二羟乙基十二胺对赤铁矿的捕收能力较弱,在考察的捕收剂用量范围内,赤铁矿回收率不超过70%。人工混合矿分选结果表明,在矿浆自然pH、N,N-二羟乙基十二胺用量为20 mg/L、淀粉用量为3.33 mg/L条件下,可获得精矿铁回收率为86.86%、铁品位为65.28%的分选指标;N,N-二羟乙基十二胺可应用于石英和赤铁矿矿物的浮选分离。动电位测试结果表明,N,N-二羟乙基十二胺在石英表面发生了静电吸附。     

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。     

新型赤铁矿反浮选大分子抑制剂MOD应用研究

利用设计合成的新型赤铁矿反浮选大分子抑制剂MOD对赤铁矿反浮选脱硅进行了纯矿物单矿物和人工混合矿试验研究,单矿物试验表明在阳离子反浮选工艺中,大分子抑制剂MOD对赤铁矿表现出良好的高选择性,同时对石英的可浮性影响不大。人工混合矿试验表明,在p H值11左右时,MOD用量5 mg/L,赤铁矿品位可达65.24%,回收率为98.29%。另外,Zeta电位测试及红外光谱检测结果表明抑制剂MOD在赤铁矿表面形成了吸附,从而使得赤铁矿得以抑制。     

新型常温捕收剂DX-1对赤铁矿的浮选性能研究

为提高脂肪酸对赤铁矿的捕收性能,在脂肪酸的非极性基上引入新的键合原子对其进行改性,制成新型常温捕收剂DX-1,通过赤铁矿和石英的单矿物和人工混合矿浮选试验,考察DX-1对赤铁矿的浮选性能。单矿物浮选试验表明,DX-1较月桂酸对赤铁矿的捕收能力强,且矿浆pH、矿浆温度对DX-1对赤铁矿的捕收性能影响较小;人工混合矿浮选试验表明,矿浆pH=3.9~7.0,DX-1用量为250 mg/L时,DX-1对赤铁矿的捕收性能较好。Zeta电位检测表明,pH为3.9~7.0时,赤铁矿吸附DX-1后,赤铁矿表面Zeta电位下降幅度大,并改变了赤铁矿表面电位的符号,捕收剂DX-1与赤铁矿表面发生了静电吸附。红外光谱分析表明,DX-1与赤铁矿表面主要发生了静电吸附,此外还存在部分分子间作用力及化学键力。     

新型高分子抑制剂对磷灰石的浮选性能研究

以柏泉磁选铁尾矿中的主要矿物磷灰石、赤铁矿和钠长石为研究对象,开展了单矿物浮选试验和人工 混合矿浮选试验,研究了其在新型浮选药剂体系下的浮选性能,并通过动电位和红外光谱等检测方法对其作用机理 进行了分析和探讨。 浮选结果表明,在捕收剂 α-溴代十二酸用量 100 mg / L、新型高效抑制剂 DZY-3 用量为 4. 0 mg / L、矿浆 pH 值为 9. 5 时,人工混合矿浮选精矿中 P2O5 品位为 30. 71%、P2O5 回收率为 74. 29%,磷灰石与赤铁矿和 钠长石可实现高效分选。 Zeta 电位分析和红外光谱分析结果表明,DZY-3 和 α-溴代十二酸与矿物表面同时作用时, DZY-3 通过氢键作用在赤铁矿和钠长石表面发生竞争吸附,对赤铁矿和钠长石具有较强的抑制作用,从而将磷灰石与 赤铁矿和钠长石相分离。     

高降解性月桂酰基丙基氧化胺的合成及浮选性能研究

常见的胺类阳离子捕收剂具有较高的毒性,而且降解性能差,不仅对人们生产生活带 来了严重的影响,而且污染环境,阻碍了胺类捕收剂在工业上的安全应用。采用常见的胺类表面 活性剂——月桂酰基丙基叔胺为原料,合成一种新型的低毒高降解性胺类表面活性剂——月桂酰 基丙基氧化胺（LAO）,并将其首次作为捕收剂用于赤铁矿与石英的浮选分离试验。分别采用石英 、赤铁矿单矿物浮选和人工混合矿浮选试验,考察LAO的浮选特性。单矿物浮选试验结果表明, LAO作为捕收剂对石英具有良好的捕收能力,在pH=6.0～8.0之间石英的回收率可达95.0%以上,且 赤铁矿回收率低于10.0%。人工混合矿浮选试验表明,LAO对石英和赤铁矿具有良好的选择性,LAO 用量15.0 mg/L,淀粉用量6.0 mg/L,矿浆pH值为5.98的条件下,LAO对赤铁矿和石英的分离效率 可达88.86%,远高于常见阳离子捕收剂十二胺。生物降解和毒理试验结果表明,相比于高毒性难 降解的胺类捕收剂十二胺,LAO毒性低,属于低毒有机化合物,其生物降解性能也优于DDA。在此 基础上,探讨LAO生物降解机理,为低毒高降解性胺类阳离子捕收剂的设计及其在工业上的应用提 供指导。     

氨基三亚甲基膦酸抑制剂在菱镁矿和白云石浮选分离中的作用机理

如何利用高效分离抑制剂实现白云石与菱镁矿的有效分离是含钙型菱镁矿矿石加工利用的研究重点。本文在油酸钠(NaOL)体系下,以氨基三亚甲基膦酸(ATMP)为抑制剂,通过单矿物浮选和人工混合矿浮选试验,考察其对菱镁矿和白云石浮选行为的影响。在此基础上,利用Zeta电位、接触角、红外光谱和X射线光电子能谱等手段揭示了ATMP在两种矿物表面的作用机制。结果表明,针对菱镁矿与白云石质量比4 : 1的人工混合矿,在pH=10、NaOL用量为60 mg/L、ATMP用量为20 mg/L时,可获得MgO品位43.98%、CaO品位3.30%、MgO回收率91.18%的菱镁矿精矿,分选效率达91.18%。ATMP可强烈抑制白云石,而对菱镁矿的浮选几乎没有影响。ATMP通过与白云石表面的Ca位点强烈作用,占据白云石表面活性位点,并通过静电排斥作用阻碍NaOL在白云石表面吸附,进而扩大了菱镁矿和白云石表面疏水性能的差异,实现了对白云石的选择性抑制。      

阴阳离子组合捕收剂对微细粒赤铁矿与石英浮选分离的研究

考察了十二烷基磺酸钠（SDS）、十二烷基硫酸钠（SLS）、十二烷基苯磺酸钠（SDBS）以及油酸钠（NaOL）四种阴离子捕收剂分别与阳离子捕收剂十二胺（DDA）组合对浮选分离微细粒(-18μm)赤铁矿和石英的影响。单矿物实验表明,与单一DDA相比,四种阴离子捕收剂分别与DDA组合使用能够降低赤铁矿的浮选回收率,有利于减少赤铁矿的抑制剂用量。十二胺与阴离子捕收剂组合使用时,四种阴离子捕收剂对微细粒赤铁矿和石英分离效果为：SDS>NaOL>SLS/SDBS。其中,DDA+SDS组合捕收剂在一定质量比例条件下组合使用的效果最优,在最佳浮选条件下（pH=7,捕收剂用量为20 mg/L,m(DDA)∶m(SDS)=2∶1,抑制剂用量为20 mg/L）,泡沫产品中石英回收率达到91.05%,赤铁矿回收率仅为6.7%,有利于赤铁矿反浮选。人工混合矿物浮选实验结果表明,使用DDA+SDS组合捕收剂（m(DDA)∶m(SDS)=2∶1）获得精矿Fe品位为45.7%、回收率为87.0%,与单一DDA相比,分别提高了1.7、18.6百分点,有利于提高赤铁矿和石英的分离效果,DDA+SDS可作为微细...     

铅锌分离中HEDP对活化闪锌矿的抑制性能及机理研究

矿浆中的Pb²⁺会对闪锌矿的浮选行为产生较大影响,因此探究闪锌矿抑制剂对活化闪锌矿抑制效果,对于铅锌高效分离具有重要意义。拟通过单矿物浮选和人工混合矿浮选试验探究在丁基钠黄药(SIBX)体系下,铅离子对新型闪锌矿抑制剂羟基乙叉二磷酸(HEDP)抑制性能的影响,并通过Zeta电位、XPS和SEM表征手段探究HEDP在铅活化闪锌矿表面的吸附行为。单矿物浮选试验结果表明,HEDP在pH为8～11时能有效抑制铅活化闪锌矿的上浮,而几乎不影响方铅矿的浮选。人工混合矿试验结果表明,在矿浆pH=9、HEDP浓度100 mg/L、SIBX浓度20 mg/L的条件下,方铅矿的回收率高达88.21%,而闪锌矿的回收率仅有9.47%。SEM、Zeta电位和XPS分析结果表明,HEDP会与闪锌矿表面的活化产物羟基铅作用,化学吸附在被铅离子活化的闪锌矿表面,进而阻止丁基钠黄药(SIBX)在闪锌矿表面的吸附。     

羧甲基淀粉取代度对抑制赤铁矿影响

以木薯淀粉和四种不同取代度羧甲基淀粉(CMS)为抑制剂,研究了油酸钠体系中赤铁矿和石英的可浮性以及原淀粉和CMS对赤铁矿和石英的选择性抑制作用。通过纯矿物的单矿物和人工混合矿试验研究得出:原淀粉、CMS对赤铁矿都有很好的抑制作用,取代度0.0497CMS对赤铁矿的抑制效果最好;在pH值为11.80、氯化钙浓度40 mg/L、CMS浓度2 mg/L、油酸钠浓度为150 mg/L的条件下,获得的铁精矿品位为66.35%、回收率为95.86%。并且通过红外光谱、Zeta电位测试以及XPS光谱分析表明,抑制剂CMS在赤铁矿表面产生了吸附,从而使赤铁矿受到抑制。     

2，4-二羟基苯甲酸对赤铁矿和石英的抑制性能

通过单矿物试验比较了2,4-二羟基苯甲酸对赤铁矿和石英的抑制性能,结果显示,该药剂对石英有较强的的抑制作用,而对赤铁矿的抑制作用弱得多。在矿浆pH=8.4条件下,以30.4 mg/L油酸钠为捕收剂、40.2 mg/L 2,4-二羟基苯甲酸为抑制剂分选赤铁矿与石英的人工混合矿（配比为32）,可取得精矿铁品位64.03%、铁回收率90.66%的分选指标。动电位测试和红外光谱分析结果表明,2,4-二羟基苯甲酸在石英表面发生吸附时,依靠的是氢键作用。     

褐铁矿与石英正浮选分离及其机理研究

研究了褐铁矿与石英的正浮选分离及铁离子的影响。结果表明:油酸钠是褐铁矿与石英分离的良好捕收剂,铁离子对石英的浮选有强烈活化作用,而对褐铁矿可浮性基本无影响。在pH为7~9范围内,六偏磷酸钠可消除铁离子对石英可浮性的影响,而对褐铁矿可浮性影响不大。以六偏磷酸钠为调整剂,在油酸钠用量63 mg/L、六偏磷酸钠用量90 mg/L、pH=8.5的条件下,进行褐铁矿与石英的人工混合矿正浮选分离试验,TFe回收率可达90%以上,且混合原矿的TFe含量由28.64%提高到52%。机理研究表明:铁离子使得石英表面电位由负变为正,促进了油酸根在石英表面的吸附。六偏磷酸钠消除铁离子对石英的影响是因为其与铁离子发生络合作用,消除铁离子对石英表面电位的影响。      

Flocculation and flotation response of Rhodococcus erythropolis to pure minerals in hematite ores

Rhodococcus erythropolis as a flotation collector for hematite was evaluated in the study. The surface morphology and cell wall composition of R. erythropolis was analyzed. Zeta potentials for four pure minerals from hematite ores were measured before and after adsorption by R. erythropolis. Pure mineral flotation tests and mixed mineral separation tests were performed to describe adsorption characteristics and mechanisms. A rod-shaped bacterium was detected with CH₂, CH₃ and COO groups on its cell wall that imparted hydrophobicity and negative charges. The ability of R. erythropolis to collect hematite was stronger than its ability to collect quartz, kaolinite and apatite. For a pulp pH of 6 and a cell concentration of 75 mg/L, recovery rate of hematite was 89.67%. The recovery differences between hematite and quartz, kaolinite and apatite were 66.43%, 60.36% and 54.30%, respectively. These data indicated that electrical properties of hematite surface were more suitable for adsorption of R. erythropolis than other three minerals. The adsorbed hematite particles appeared as large agglomerates after interaction with R. erythropolis. The quartz, kaolinite and apatite particles, however, were in the form of dispersed particles or small agglomerates. The chemical adsorption of hematite on bacterial cell wall resulted in agglomeration. The effects of flocculation and flotation of R. erythropolis on micro-fine hematite particles were characterized for the first time. The results showed that R. erythropolis can act as a flotation collector for hematite from hematite ores.     

微细粒级赤铁矿对反浮选的影响

通过现场浮选产品特性分析、人工混合矿浮选试验及显微动态吸附量测定,并借助于SEM及EDS等分析手段,系统研究了微细粒级赤铁矿恶化反浮选指标、造成浮选尾矿铁品位偏高的机制。现场浮选产品特性分析结果表明,浮选尾矿-0.010mm粒级的产率为23.11%、铁矿物的单体解离度为80.43%,金属分布率达31.08%,是导致浮选尾矿品位偏高的主要部分。-0.010mm粒级赤铁矿与不同粒度、不同质量分数石英的人工混合矿浮选试验结果表明,当-0.010mm赤铁矿质量分数为40%时,赤铁矿粒度对浮选指标恶化影响最小。显微动态吸附量测定结果表明,当赤铁矿与石英粒度相近、含量相差很大,或者两者粒度相差很大、赤铁矿含量为40%时,赤铁矿与石英间的吸附较小,对反浮选的影响较小。     

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。      

十二烷基胺类捕收剂的取代基基因特性对其浮选性能的影响研究

为考察取代基种类和数量对十二烷基胺类阳离子捕收剂浮选性能的影响，通过浮选试验研究了含不同取代基的捕收剂对石英、赤铁矿单矿物的捕收性能，以及对石英/赤铁矿人工混合矿的分选能力。研究结果表明，甲基取代基的引入不利于阳离子捕收剂对石英和赤铁矿的捕收，随着甲基取代基数量的增加，石英和赤铁矿的浮选回收率均逐渐降低，但赤铁矿回收率降低速率更快；甲基的引入，有助于提升阳离子捕收剂的浮选选择性；随着取代基数量的增加，人工混合矿的分选效率逐渐增大。向阳离子捕收剂分子结构中引入含羟基（-OH）或胺基（-NH2）的官能团有利于其对石英的捕收，但引入含胺基的取代基以后，赤铁矿回收率也相应提高；向十二胺极性基中引入含羟基或胺基的取代基，能够提高人工混合矿分选效率，但引入含胺基的取代基后，人工混合矿分选效率增加效果不如引入含羟基取代基时明显。对试验捕收剂分子进行量子化学计算表明：随着引入甲基数量的增加，捕收剂极性基团的横截面尺寸增加，增大了药剂与矿物表面作用的空间位阻，导致药剂的捕收能力减弱，选择性增强；含胺基取代基的引入，可以增加极性基团的总电荷量，捕收剂与矿物表面的静电引力增强；引入含羟基的取代基后，能够在增强药剂与矿物表面氢键吸附作用的同时，增加药剂极性基横截面尺寸，从而在提高药剂捕收能力的同时提高了浮选选择性。在后续研究中，结合有机化学的相关知识来提取取代基的相关参数，以定量这种影响规律，从而明确取代基参数与阳离子捕收剂浮选性能之间的基因特性，可为构建一种基于取代基效应的阳离子捕收剂设计方法奠定基础。