改性捕收剂浮选分离盐类矿物的研究

在微溶性矿物,如细晶磷灰石、白云石的浮选分离中,溶解了的矿物组分与有机药剂(如捕收剂和(或)抑制剂)之间的相互作用对浮选效果有着重要的影响。在细晶磷灰石—白云石—油酸浮选系统中,矿物在单矿物浮选中所表现出的选择性在混合矿物浮选中不再存在。应用包括萃取(吸附)、电动学和光谱分析在内的多种研究方法查明,油酸钙、油酸镁在矿物表面无选择性的覆盖是造成矿物选择性丧失的主要原因。研究中还发现,油酸与耐盐的表面活性剂—乙氧基磺酸盐混合使用,在混合矿物浮选中可再现矿物在单矿物浮选中所表现出的选择性。萃取试验结果表明,在这样的混合表面活性剂系统中没有钙和(或)镁表面活性剂络合物沉淀生成。     

新型常温捕收剂DN-6对磷灰石的捕收性能研究

为降低北方磷矿厂的选矿成本，提高浮选指标，东北大学研制了一种常温磷灰石捕收剂DN-6。为检测DN-6的浮选性能，进行了单矿物浮选试验，并通过Zeta电位检测和傅里叶变换红外光谱分析对该捕收剂在磷灰石表面的作用机理进行了研究。单矿物浮选试验结果表明，在矿浆pH=7.6，矿浆温度28 ℃，DN-6用量为166.7 mg/L的浮选条件下，捕收剂DN-6对磷灰石单矿物的浮选回收率可达97.59%。Zeta电位和傅里叶变换红外光谱分析表明，pH＜4时，DN-6在磷灰石表面发生键合吸附。     

高硫铝土矿反浮选中同步脱硫和脱硅的交互影响

针对重庆现有某低品位高硫铝土矿矿石性质，探索一种流程简单的选矿工艺——铝土矿反浮选同步 脱硫脱硅。通过筛选，以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为脱硅捕收剂，以丁基黄药为脱硫捕收剂，通过单矿物浮 选试验初步研究矿浆中丁基黄药的存在对 CTAB 浮选高岭石性能的影响，以及矿浆中 CTAB 的存在对丁基黄药浮 选黄铁矿性能的影响。结果表明，在 pH=5.0 时，丁基黄药的加入增强了 CTAB 对高岭石的浮选性能，回收率由 42.81% 增加到 86.10%；CTAB 的加入增强了丁基黄药对黄铁矿的浮选效果，回收率由 83.57% 增加到 90.12%。通过 红外光谱分析研究 CTAB 和丁基黄药在浮选中的交互影响可知，CTAB 和丁基黄药在黄铁矿表面均会发生吸附，先 加入丁基黄药再加入 CTAB 有利于黄铁矿的上浮，CTAB 对黄铁矿吸附丁基黄药具有吸附增敏效应。根据单矿物 试验得到的条件，使用上述两种药剂进行重庆某低品位高硫铝土矿同步脱硫脱硅 1 粗 1 精浮选试验，原矿中硫品位 2.14%、氧化铝品位 55.24%、铝硅比为 3.64，获得了精矿产率为 42.87%、硫品位为 0.21%、Al2O3品位为 63.14%、回收 率为 49.00%、铝硅比为 5.29 的较好指标。     

关于硅酸盐和氧化矿物浮选中捕收剂与调整剂相互作用的机理

复杂的硅酸盐和氧化物矿物可浮性研究指出,没有调整剂和捕收剂的共同作用,就不可能取得成功的结果。阴离子和阳离子捕收剂在这些矿物上吸附的差异性以及固着强度的不同,可能选择性解吸捕收剂并能通过多段浮选获取单一矿物的精矿。矿物表面用酸进行预先处理能改变某些矿物的性质,从而使浮选中的选择性有所提高。除了浮选试验以外,还测定了电动电位,研究了吸附、解吸和吸收光谱。试验结果使如铌铁矿、锆英石、石榴子石、钠长石和黄绿石、钛铁金红石及其它矿物的难选复杂矿石的分离得到实现。     

高硫铝土矿反浮选中同步脱硫和脱硅的交互影响

针对重庆现有某低品位高硫铝土矿矿石性质，探索一种流程简单的选矿工艺——铝土矿反浮选同步 脱硫脱硅。通过筛选，以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为脱硅捕收剂，以丁基黄药为脱硫捕收剂，通过单矿物浮 选试验初步研究矿浆中丁基黄药的存在对 CTAB 浮选高岭石性能的影响，以及矿浆中 CTAB 的存在对丁基黄药浮 选黄铁矿性能的影响。结果表明，在 pH=5.0 时，丁基黄药的加入增强了 CTAB 对高岭石的浮选性能，回收率由 42.81% 增加到 86.10%；CTAB 的加入增强了丁基黄药对黄铁矿的浮选效果，回收率由 83.57% 增加到 90.12%。通过 红外光谱分析研究 CTAB 和丁基黄药在浮选中的交互影响可知，CTAB 和丁基黄药在黄铁矿表面均会发生吸附，先 加入丁基黄药再加入 CTAB 有利于黄铁矿的上浮，CTAB 对黄铁矿吸附丁基黄药具有吸附增敏效应。根据单矿物 试验得到的条件，使用上述两种药剂进行重庆某低品位高硫铝土矿同步脱硫脱硅 1 粗 1 精浮选试验，原矿中硫品位 2.14%、氧化铝品位 55.24%、铝硅比为 3.64，获得了精矿产率为 42.87%、硫品位为 0.21%、Al2O3品位为 63.14%、回收 率为 49.00%、铝硅比为 5.29 的较好指标。     

六偏磷酸钠对浮选中煤泥与黏土颗粒间相互作用的影响

通过浮选试验、Zeta 电位测试、吸附量试验和扩展的DLVO理论计算,考察六偏磷酸钠对浮选中煤泥与黏土颗粒间相互作用的影响,研究六偏磷酸钠的作用机理。结果表明:高岭石含量较多时会对煤泥浮选产生不利影响,高岭石含量达到20%,精煤回收率降低18.70%;低用量的六偏磷酸钠会抑制高岭石上浮而对煤影响较小,高用量的六偏磷酸钠会失去选择抑制性;六偏磷酸钠用量为1000g/t时,能使煤和高岭石的Zeta电位分别从-25mV、-39mV移至-32mV、-57mV,增强了颗粒间静电排斥作用;同时,六偏磷酸钠水解形成的大分子吸附于高岭石表面,当颗粒相互靠近时产生较强的排斥力,增强了颗粒之间的空间稳定化作用能。     

用阳离子捕收剂从白云石中优先浮选磷酸盐 第二部分——粒度、磨蚀和pH值的影响

采用十八胺—煤油混合捕收剂,对晶质及沉积磷灰石和白云石的浮选行为进行了研究。对于单矿物的浮选,白云石比磷灰石易浮。当白云石与磷灰石混合,并在高的矿浆浓度下进行调整后,磷灰石的可浮性优于白云石。因此,矿浆浓度对于选择性地浮选分离起着重要的作用。品质与沉积矿物的行为类似,只是晶质矿物比沉积矿物具有较小的表面积从而消耗较少的捕收剂。当加入酸或碱时,两种矿物都向各自的平衡pH值靠近。矿浆的pH值对它们浮选行为的影响不敏感。电泳淌度的测定表明胺离子在这些矿物上吸附的静电模型不能完全解释上述的浮选行为。     

氧化矿物浮选理论基础

氧化矿物浮选受很多因素控制,其中包括矿物的表面电位和可溶性、各种无机组分的浓度和种类、捕收剂的性质、pH、离子强度和温度。这些因素所起的作用决定了捕收剂、无机物和聚合物的吸附机理。其机理包括静电作用、化学吸附、吸附的捕收剂之间的链一链作用和无机物对矿物表面的改性。在实际体系中,浮选还受到另外一些过程影响,如矿物的陈化、捕收剂在矿物表面上沉淀以及徊种捕收剂组分之间的缔合作用（如离子－分子络合）,从而改变矿物的可浮性。本文将选择适当的实例对这些影响进行评述。     

六偏磷酸钠在镍黄铁矿/蛇纹石浮选体系的作用研究

通过矿物浮选试验、动电位测试及Zeta电位分布、扫描电镜观测等研究手段,考察了六偏磷酸钠在蛇纹石/镍黄铁矿浮选分离体系中的作用,分析了六偏磷酸钠对矿物颗粒间的分散作用机理。结果表明,在镍黄铁矿/蛇纹石浮选体系中,蛇纹石的存在降低了镍黄铁矿的回收率,而加入六偏磷酸钠使镍黄铁矿的浮选环境得到改善,回收率上升。机理研究表明:在一定pH值范围内,蛇纹石与镍矿铁矿表面荷电相反,蛇纹石可通过静电作用与镍矿铁矿发生"异相凝聚"而罩盖在其表面,从而降低镍矿铁矿表面的疏水性能,导致其可浮性下降;六偏磷酸钠可以使蛇纹石的表面电位由正变负。此时,蛇纹石和镍矿铁矿之间的电性相同,两者之间由静电吸引变为静电排斥,从而减弱蛇纹石在镍矿铁矿表面的附着,消除蛇纹石对镍黄铁矿的抑制作用,提高镍黄铁矿的浮选回收率。      

新型捕收剂对磷灰石和方解石浮选影响及吸附

通过单矿物浮选试验、接触角试验、zeta电位测量和总有机碳(TOC)检测,研究一种新型N-16捕收剂对磷灰石和方解石的浮选行为。单矿物浮选试验表明:在碱性条件下,N-16捕收剂对磷灰石具有较好的捕收效果,而对方解石捕收效果较差。N-16与磷灰石和方解石作用后进行了接触角测量,相对于方解石,磷灰石表面具有更好的疏水性。随后,通过zeta电位的测量可知,添加了N-16捕收剂后,磷灰石的表面电位变得更负,这是因为N-16解离后,捕收剂阴离子吸附在了磷灰石表面。TOC检测结果表明,磷灰石比方解石吸附了更多的捕收剂,造成磷灰石和方解石可浮性的差异。     

新疆某难选硫化铜镍矿选矿试验研究

根据新疆某硫化铜镍矿矿石的工艺矿物学特性,进行了详细的选矿试验研究,采用一粗一精两扫、中矿顺序返回的铜镍混合浮选流程,使用碳酸钠做pH调整剂,六偏磷酸钠做分散剂,羧甲基纤维素做抑制剂,混合黄药做捕收剂,处理该矿石,得到了混合精矿含镍10.89%、含铜4.27%,镍回收率81.61%、铜回收率85.03%的指标,氧化镁含量低于6.8%,产品质量符合冶炼要求。对六偏磷酸钠和羧甲基纤维素在硫化铜镍矿浮选中的作用机理进行了分析,结果表明六偏磷酸钠能分散蛇纹石与硫化矿物,降低蛇纹石对硫化矿物浮选的影响,而羧甲基纤维素能抑制含镁硅酸盐矿物的上浮,实现硫化矿物与含镁硅酸盐脉石的浮选分离。因此,在含有多种镁硅酸盐脉石矿物的硫化铜镍矿中同时使用六偏磷酸钠和羧甲基纤维素是该类矿石高效利用的关键。     

氧化锌矿物的表面性质与浮选关系研究综述

氧化锌矿石结构和共伴生关系复杂，表面性质相似，浮选分离难度较大。氧化锌矿中有用矿物异极矿或菱锌矿在浮选过程中难以与含钙脉石矿物方解石和白云石有效分离。因此，对异极矿、菱锌矿及其含钙脉石矿物的表面性质以及其与浮选行为之间的关系进行深入分析可为其高效浮选分离提供理论基础。系统介绍了异极矿和菱锌矿及其含钙脉石矿物表面性质的研究现状，主要包括矿物的表面断裂键、表面润湿性、表面能、表面电性、表面溶解性等，并评述了矿物表面性质与浮选之间的关系。其中，表面断裂键决定矿物暴露面的活性位点；表面润湿性决定矿物天然疏水性；表面能与矿物吸附药剂能力有关，吸附能越负，药剂与矿物表面的相互作用越剧烈；在浮选过程中，带与矿物表面相反的电荷的捕收剂容易通过物理吸附导致浮选；有用矿物表面溶解的金属离子会活化脉石矿物，导致浮选分离困难。最后，对氧化锌矿物表面性质的未来研究方向进行了展望。     

矿物浮选过程中的交互影响

复杂矿石体系中矿物间难以分离的主要原因是有用矿物的嵌布粒度太细,有用矿物与脉石矿物的共生关系复杂,要实现矿物之间的单体解离,首先必须对矿石进行细磨,从而造成矿石泥化现象以及矿物之间的相互罩盖,进而对矿物的可浮性产生交互影响,导致矿物分离困难。矿物浮选的交互影响是指复杂矿石浮选体系中两种以上矿物间相互吸附、表面转化等对浮选分离产生的影响。因此,要实现复杂矿物体系中有用矿物的选择性分离,首先必须摸清不同复杂矿石体系中矿物之间的交互影响规律,进而找到利用或消除矿物间交互影响的方法,最终达到提高分离选择性的目的。系统阐述了近年来在复杂铁矿石、菱镁矿矿石和钨矿石体系中不同矿物间的浮选交互影响规律的研究成果,以及浮选过程中不同类型复杂矿石中各矿物交互影响的晶体化学和表面物理化学机制,并提出了削弱或促进矿物之间交互影响和适于不同类型复杂矿石浮选分离的方法,建立了复杂铁矿石、菱镁矿矿石和白钨矿矿石中矿物浮选交互影响的理论体系。      

方解石与共伴生矿物浮选交互影响研究进展北大核心

方解石与共伴生矿物常通过浮选方法分离,其分选效果取决于浮选药剂性能和矿物表面性质差异。然而,混合矿体系中矿物颗粒间存在交互作用,如异相凝聚或溶解组分吸附、迁移、反应等,影响高效浮选药剂选择性吸附和矿物间表面性质差异,是高效浮选药剂在实际矿石分选体系中失去选择性的一个重要原因,也是复杂矿石难以分选的一个重要因素。归纳综述了氧化物矿物、碳酸盐矿物和含钙盐类矿物与方解石浮选分离过程中的交互影响机制及调控方法,分析了含有方解石体系的矿物交互影响研究现状与发展趋势,为方解石与共伴生矿物高效浮选分离研究提供借鉴。     

脂肪酸钠浮选盐类矿物的作用机理研究

本文通过ζ-电位测定,红外光谱分析,吸附量测定,浮选实验及溶液化学计算,研究了脂肪酸钠浮选盐类矿物的作用机理。结果表明,油酸钠在盐类矿物表面发生了化学吸附或表面反应,使盐类矿物表面负ζ-电位显著增加,油酸钠在盐类矿物表面的吸附行为与金属油酸盐生成的溶液化学条件有一致关系,磷灰石、萤石、重晶石、白钨矿、方解石浮选回收率显著上升所需捕收剂浓度,对应于表面脂肪酸钙(钡)沉淀生成所需脂肪酸钠的浓度。这表明,脂肪酸类捕收剂与盐类矿物的作用机理是表面化学反应生成金属脂肪酸盐沉淀。     

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.     

无机阴离子调整剂对蓝晶石矿物浮选行为及溶液化学研究

通过蓝晶石、石英及黑云母的浮选试验,研究了无机阴离子调整剂对矿物浮选行为的影响。试验结果表明:以十二胺为捕收剂时,氟化钠与十二胺加入的顺序的不同对石英、黑云母两种矿物的浮选基本没有影响,对蓝晶石有活化作用;Na2SiO3与十二胺的添加顺序不同对黑云母的影响较小,对蓝晶石起到强的抑制作用,且Na2SiO3在十二胺之后添加对矿物的抑制作用更强;(NaPO3)6的添加对蓝晶石及石英均起到较强的抑制作用,对黑云母的抑制较弱;Na2S除了对蓝晶石起到轻微的活化作用外,对石英及黑云母两种矿物的浮选基本没有影响。通过浮选溶液化学计算,分析了Na2SiO3、Na2S、(NaPO3)6对蓝晶石、石英及黑云母矿物的抑制或活化作用的机理。     

基于 CASTEP模拟的氟磷灰石与十二烷基磷酸酯作用机理研究

为探究十二烷基磷酸酯分子结构对氟磷灰石浮选性能的影响，采用量子 化学模拟手段，研究了十二烷基磷酸酯分子结构特性及其在氟磷灰石晶体表面的作用机理。采用 Materials Studio 软件的 CASTEP 模块，首先对分子态和离子态十二烷基磷酸酯的分子结构进行了优化，得到十二烷基磷酸 酯分子及其阴离子的净电荷、Mulliken 电荷布居、偶极距及最高占据轨道 （HOMO）组成和能量。结果表明，相对于十二烷基磷酸酯分子，十二烷基磷酸酯阴离子有更强的供电子能力、范德华作用能力和反应活性。对十二烷基磷 酸酯阴离子在氟磷灰石表面的相互作用模型进行了模拟计算，得到十二烷基磷酸酯与氟磷灰石之间的作用模型和 吸附能，十二烷基磷酸酯阴离子与氟磷灰石表面之间的吸附能为负值，二者之间能够自发发生吸附作用，并形成 化学键。通过单矿物浮选试验验证了模拟计算结果，即十二烷基磷酸酯可以作为氟磷灰石的浮选捕收剂。关键词     

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利用。本文介绍了近年来国内外阳离子季铵盐捕收剂反浮选脱硅的研究进展及其作用机理,以及对阳离子季铵盐捕收剂的评价和展望。      

不同抑制剂对萤石与方解石浮选分离影响

通过单矿物浮选试验研究了腐殖酸钠、单宁酸和六偏磷酸钠对方解石和萤石浮选的影响。单矿物试验结果表明,以单宁酸为抑制剂的浮选体系下,萤石和方解石浮选差异最大。人工混合矿试验结果表明,使用单宁酸能够实现萤石和方解石浮选分离。吸附量测试表明,单宁酸在方解石表面的吸附量要多于在萤石表面吸附量,这是单宁酸对方解石抑制作用强而对萤石抑制弱的主要原因。