铁闪锌矿在硫酸浸出过程中的电化学行为

为研究铁闪锌矿氧化浸出机理,以人工合成铁闪锌矿的悬浮矿浆为研究对象,采用三电极体系对其在硫酸浸出过程中的电化学行为进行了研究.结果表明:在铁闪锌矿浸出过程中有H2S中间产物生成;通氧、元素硫分散剂以及氯离子引入浸出体系均能明显促进铁闪锌矿的电化学氧化;随硫酸浓度升高,铁闪锌矿的电化学氧化不断加强而闪锌矿的电化学氧化受抑.与闪锌矿相比,铁闪锌矿更易发生电化学氧化.在铁闪锌矿硫酸浸出过程中,其电化学氧化作用不容忽视.     

方铅矿磨矿体系表面电化学性质及其对浮选的影响

采用电化学测试技术研究方铅矿磨矿体系中磨矿介质类型(瓷介质和铁介质)、机械力以及捕收剂对方铅矿表面电化学性质的影响.研究结果表明瓷介质中,方铅矿表面会发生适当的氧化反应,有利于方铅矿浮选;增大方铅矿与瓷介质间的机械力,体系的还原性增强,同时削弱矿物表面的氧化反应,给浮选造成一定影响.铁介质中,一方面,由于铁与方铅矿的腐蚀电偶作用增强了体系的还原性,降低了药剂在方铅矿表面的吸附性能,另一方面,由于腐蚀电偶作用产生的铁离子增强了方铅矿表面的亲水性,两方面的影响都不利于方铅矿的浮选;增大方铅矿与铁介质间的机械力,二者之间的腐蚀电偶作用和体系的还原性增强,同样不利于方铅矿浮选.当pH=9 时,在瓷介质和铁介质磨矿体系中是否添加捕收剂,对方铅矿表面电化学性质和浮选影响不大.     

广东石寨铅锌多金属矿地质特征及元素赋存状态

广东省阳山县石寨铅锌多金属矿床位于南岭成矿带连阳岩体北东缘。矿体主要沿花岗岩体与石炭系接触部位发育,地表勘查显示接触带延伸较长。与矿体金属硫化物相伴生的是一套以硅灰石-方柱石-透辉石-石榴子石-阳起石-透闪石-萤石-石英为主的矽卡岩组合。矿石共生有用组分为Pb,Zn,Ag,Cd,伴生有用组分为Cu,S。镜下鉴定及电子探针分析表明,Pb,Zn主要赋存在方铅矿和铁闪锌矿两种独立矿物中,主要以粒间矿物和包裹体两种形式存在; Ag主要以微米级硫银铋矿(Ag BiS2)包裹体和晶格Ag两种形式存在于方铅矿中; Cd主要以类质同象形式存在于闪锌矿中。方铅矿、闪锌矿、黄铁矿等主要矿石矿物的嵌布粒度为毫米至厘米级。各元素的赋存状态和矿物嵌布粒度对有用元素的分离选冶回收将产生直接影响。     

用新型有机抑制剂选择性浮选分离铁闪锌矿与毒砂

通过浮选试验研究铁闪锌矿和毒砂在丁黄药作用下的浮选行为，以及Cu^2＋和有机抑制剂PALA对它们可浮性的影响。研究结果表明：用丁黄药作捕收剂，铁闪锌矿和毒砂在酸性条件下有良好的可浮性，在碱性条件下可浮性显著降低；经过Cu^2＋活化作用后，铁闪锌矿被强烈活化从而具有良好的可浮性，同时毒砂也受到不同程度的活化，铁闪锌矿与毒砂的可浮性差异仍然较小，达不到浮选分离的目的；有机抑制剂PALA对经过Cu^2＋活化后的2种单矿物表现出选择性的抑制作用，能有效地抑制毒砂的浮选而不影响铁闪锌矿的可浮性，可实现2种矿物的选择性分离；红外光谱分析表明PALA分子中有-COO^-和O=C—NH2等多种官能团，PALA与丁黄药存在竞争吸附；由于PALA携带众多的亲水基团，使得毒砂表面亲水，进而抑制毒砂的浮选；PALA在铁闪锌矿表面的吸附很弱，经过Cu^2＋活化后铁闪锌矿表面明显吸附捕收剂而不吸附PALA，因此，铁闪锌矿具有较好的可浮性。     

小分子有机抑制剂对黄铜矿和方铅矿浮选行为的影响

研究了以乙硫氮为捕收剂的浮选体系中,新型抑制剂O,O-二(2,3-二羟基丙基)二硫代磷酸(DHDTP)对黄铜矿和方铅矿可浮性的影响,并通过动电位和红外光谱测试分析,探讨了DHDTP与矿物之间的相互作用机理.浮选试验结果表明:在pH=4~10的范围内,DHDTP对黄铜矿的抑制作用很弱,而对方铅矿却有很好的抑制效果;随着DHDTP用量的增加,方铅矿的回收率迅速下降,而黄铜矿的回收率只有小幅度的降低,这是因为方铅矿与DHDTP之间的吸附能力明显强于黄铜矿.     

磨矿介质对方铅矿氰化浸出行为的影响

以氧化锆及普通铸铁研磨球为球磨介质,采用化学法和分析测试技术系统研究了磨矿介质对方铅矿氰化浸出过程中矿浆和界面性质变化的影响.结果表明:与铁球介质相比,瓷球介质的使用能够降低NaCN的消耗,同时减少SCN^-的产生,溶解氧含量明显较高.通过扫描电子显微镜结合能量色散光谱(SEM-EDS)与X射线光电子能谱(XPS)对方铅矿表面形貌及元素组成分析,发现铁介质导致方铅矿表面形成了更多的含氧絮凝体FeOOH和Fe₂(SO₄)₃.结合接触角测试结果发现,使用铁球介质磨矿的方铅矿表面因为铁屑的附着呈亲水性质;且由于氰化作用,方铅矿亲水性增加,不利于后续的浮选回收.     

含杂质方铅矿的电子结构和光学性质的第一性原理计算

采用基于密度泛函理论(DFT)的计算方法,研究银、铟和铊杂质对方铅矿晶体电子能带结构和光学性质的影响。结果表明,银和铊杂质使方铅矿的带隙变窄,而铟杂质相反。当方铅矿晶体中的铅原子被银和铊取代时,费米能级向低能方向移动;且在价带中出现了铟和铊的杂质能级。银和铊杂质没有改变方铅矿的半导体类型,铟杂质的掺入使方铅矿由直接带隙p型半导体转变为间接带隙n型半导体。这有利于电子的转移和提高方铅矿的电化学反应活性。光学性质的计算结果表明,银、铟和铊杂质使方铅矿的吸收带红移。特别是银杂质的存在使方铅矿的吸收系数增加了三个数量级。     

鞣酸对方铅矿及黄铁矿的抑制作用

通过浮选试验发现有机抑制剂鞣酸能强烈抑制方铅矿和黄铁矿的浮选而对黄铜矿浮选影响较小.通过吸附量、紫外光谱、循环伏安扫描及交流阻抗法研究了鞣酸对方铅矿和黄铁矿的抑制机理.结果表明:鞣酸吸附在方铅矿和黄铁矿表面,增大了矿物表面的法拉第反应电阻;鞣酸能够影响乙基黄药在方铅矿和黄铁矿表面的电化学反应,阻碍部分乙基黄药在方铅矿和黄铁矿表面吸附.鞣酸本身的亲水性以及能够减少乙基黄药在矿物表面疏水产物的生成,是鞣酸能够强烈抑制黄铁矿及方铅矿浮选的原因.     

亚硫酸盐对铜活化的闪锌矿及铁闪锌矿抑制作用的研究

本文研究了Na_2SO_3,ZnSO_4及其联合使用对铜活化的闪锌矿及铁闪锌矿浮选的抑制作用。实验表明,在中性介质Na_2SO_3与ZnSO_4联合使用时,可以完全抑制铜活化的闪锌矿及铁闪锌矿,抑制效果以摩尔浓度Na_2SO_3≤ZnSO_4时为佳。根据重金属离子吸附、黄药吸附及X射线光电子能谱表面分析等方面的测定结果,对抑制作用机理进行了探讨,并提出一个机理模型的初步设想。     

PAS分离铜铅混合精矿的作用机理研究

研究表明,聚丙烯酸钠(PAS)能选择性解吸方铅矿表面吸附的黄药,PAS在方铅矿表面是以化学吸附为主;氢键作用可能同时存在。表面黄药的选择性解吸和PAS的亲水造成了方铅矿的抑制;并提出了吸附模型。     

盐酸体系中二氧化锰浸出方铅矿的研究

在盐酸溶液中,用二氧化锰浸出方铅矿精矿制备氯化铅,并考察操作参数对铅浸出率的影响。研究结果表明盐酸体系中二氧化锰浸出方铅矿的最佳操作条件如下:搅拌速率为500 r/min,反应体系中总液体与总固体质量比为10,二氧化锰与方铅矿精矿质量比为1.3,反应时间为60 min,反应温度为80℃,盐酸浓度为3 mol/L,氯化钠质量浓度为250 g/L;在此最佳操作条件下,方铅矿精矿中的铅浸出率在99.5%以上,氯化铅产物纯度在99.6%以上。     

方铅矿与黄铁矿浮选分离的矿浆电化学研究Ⅲ．方铅矿与黄铁矿混合精矿的浮选分离

以丁基黄药为捕收剂的方铅矿与黄铁矿混合精矿体系，按照电位与可浮性的关系，两矿物在还原性矿浆电位浮选分离的电位差在热力学上仅为５０ｍＶ，而在动力学上达到了２０７ｍＶ。采用接触角测定、单矿物浮选、混合矿分离等方法，可以证实依据方铅矿表面丁基黄原酸铅和黄铁矿表面丁基双黄药的电化学还原动力学性质的差异，实现方铅矿与黄铁矿混合精矿的电化学浮选分离。     

氧化剂在刺槐豆胶浮选分离方铅矿和闪锌矿中的作用及机理

通过浮选试验、吸附量测试及X线光电子能谱分析(XPS),研究氧化剂高锰酸钾在刺槐豆胶浮选分离方铅矿和闪锌矿中的作用,考察高锰酸钾强化刺槐豆胶抑制闪锌矿的作用机理。研究结果表明:使用丁黄药为捕收剂时,方铅矿和闪锌矿可浮性均较好,刺槐豆胶对方铅矿和闪锌矿均有较强的抑制作用,二者难以分离。在有氧化剂高锰酸钾存在时,少量刺槐豆胶就能完全抑制闪锌矿的上浮,而对方铅矿的抑制作用较弱,因此联合使用高锰酸钾和刺槐豆胶能够实现方铅矿和闪锌矿的浮选分离。刺槐豆胶主要通过与闪锌矿表面生成的氧化产物发生化学反应而吸附在闪锌矿表面,高锰酸钾的加入使闪锌矿表面生成了更多的氧化产物,显著提高了刺槐豆胶在闪锌矿表面的吸附量,导致其对闪锌矿的抑制效果增强。     

硫酸铁溶液中方铅矿溶解的混合电位振荡现象

通过动态测量混合电位，研究方铅矿电极在不同浓度的硫酸铁溶液中溶解的动力学过程。实验结果表明：在35℃的0．10和0．01mol／L的Fe2（SO4）3溶液中，方铅矿的溶解存在电化学振荡现象，方铅矿电极的混合电位随时间发生有规律的波动；开放体系下由溶解氧驱动的方铅矿表面Fe^3＋浓度的周期变化、方铅矿电极表面单质硫的生成及其进一步氧化溶解、以及已反应方铅矿表面的缺陷层的重新生成和再分解，都将影响每个电极反应的中问步骤，所有这些因素的耦合和反馈，将会导致硫酸铁溶液中方铅矿混合电位的振荡变化。     

组合抑制剂CCSL浮选分离PbS、ZnS与单斜Fe1-x S的研究

进行了组合抑制剂CCSL分离方铅矿、闪锌矿与磁黄铁矿的浮选研究.单矿物浮选实验结果表明,浮选过程添加该组合抑制剂时,磁黄铁矿基本不浮,而方铅矿与闪锌矿的可浮性很好.方铅矿与磁黄铁矿混合矿浮选实验结果表明,添加该组合抑制剂时,方铅矿的浮选回收率可达90%以上,而磁黄铁矿基本不浮,从而很好地实现两种矿物的分离;闪锌矿与磁黄铁矿混合矿浮选实验结果表明,添加该抑制剂时也能实现两种矿物的分离,但分离效果不及方铅矿与磁黄铁矿.X射线光电子能谱、红外光谱、Zeta电位测试表明,CCSL处理后的磁黄铁矿表面的醋酸根吸附不是单纯的物理吸附.紫外吸收光谱扫描结果表明,CCSL中的醋酸根并没有阻碍磁黄铁矿表面双黄药的生成,磁黄铁矿可浮性下降仅仅是由于醋酸根对其造成的亲水性大于双黄药造成的疏水性.CCSL中的醋酸根既与磁黄铁矿中的Fe3+发生亲合,又与水中的H+形成氢键,最终增强了磁黄铁矿的亲水性;而醋酸根对方铅矿和闪锌矿基本没有影响,这是组合抑制剂CCSL能够分离方铅矿、闪锌矿与磁黄铁矿的原因.     

方铅矿中晶格银的电子顺磁共振波谱研究

作者首次用电子顺磁共振波谱(EPR)方法,对方铅矿中的银作了研究.在EPR谱图中得到一条Gauss线型的精细结构(FS)谱线,证明方铅矿中有晶格银(Ag~+)存在,同时,论证了FS谱线产生的原因,并用FS谱线相对强度对比法计算了晶格银的浓度,为方铅矿等硫化物中银的赋存形式的研究开创了新路.     

2，3-二羟基丙基二硫代碳酸钠对铜铅硫化矿浮选行为的影响

在乙硫氮浮选体系下,研究了小分子有机抑制剂2,3-二羟基丙基二硫代碳酸钠(SGX)对黄铜矿和方铅矿可浮性的影响,并通过动电位测试和红外光谱分析,探讨了SGX与两种矿物表面的相互作用机理.单矿物浮选试验结果表明:在整个pH值范围内,SGX对黄铜矿的浮选有一定的促进作用,而对方铅矿有强的抑制作用;随着SGX质量浓度的增加,方铅矿的回收率迅速下降,而黄铜矿的回收率有小幅度的增加.人工混合矿浮选试验结果表明,当矿浆pH值为6,SGX质量浓度为19g/L时,可得到较好的分离效果,精矿中铜的质量分数和回收率分别为2966%和8523%.动电位和红外光谱测试分析结果表明SGX与方铅矿之间的吸附能力明显强于黄铜矿.     

苄基丙二酸的合成及捕收性能研究

在实验室成功合成了苄基丙二酸固体,并对其捕收性能进行了初步研究.结果表明,苄基丙二酸对方铅矿具有很强的捕收能力,在药剂用量很小和很宽的pH值范围内(pH=4~10),方铅矿回收率都在90%以上;对闪锌矿的捕收能力较强,回收率随pH值增大而逐渐减小;但对菱锌矿基本无捕收能力.产生这种现象的主要原因是,苄基丙二酸能与方铅矿表面的Pb发生O—O螯合,形成六元环螯合物,同时还伴随有分子和离子共吸附现象,而在闪锌矿表面仅发生分子吸附.     

基于颗粒流模型微波辅助破岩过程数值模拟

微波辅助破岩是一种新型的破岩技术,通过微波加热预先在岩石内部产生微裂纹,然后联合其它破岩手段,可以有效提高破岩效率。以吸波的方铅矿和透波的方解石组成的岩石颗粒为研究对象,采用颗粒流程序建立了细观数值模型,对微波照射下的岩石颗粒细观物理力学应进行了模拟分析,揭示了不同微波照射条件下岩石内部温度分布与演化以及微裂纹的产生与发展的规律。研究结果表明:微波照射下,方铅矿温度明显高于方解石,岩石温度呈不均匀分布,不同矿物之间存在温差;微波照射可以使岩石在时间很短及温度较低的情况下产生微裂纹;微裂纹主要由方铅矿的热膨胀引起,微裂纹以拉伸裂纹为主,极少部分为剪切裂纹。岩石内部微裂纹的分布形态主要取决于方铅矿在岩石中的分布;微波照射时,裂纹首先产生于方铅矿周围,继而向周边的方解石内扩展,相互连通后导致岩石破裂;在消耗能量相同的情况下,微波功率越高,需要微波照射时间越短,岩石内部温差越大,产生的裂纹数量越多,破岩的效率更高。     

CMC在浮选分离铅锌矿中的作用

本文论述了羧甲基纤维素钠(CMC)在浮选分离闪锌矿和方铅矿中的作用及对润湿性的影响。试验证明,CMC同时抑制未经金属阳离子活化的闪锌矿和方铅矿;但在pH=11.5±,用丁黄药作捕收剂,CMC不抑制Cu2~+活化的闪锌矿,而仍有效地抑制方铅矿。当人工混合矿含铅42.95％时,经浮选分离,可获得含铅71.01％,回收率90.9％的铅精矿。