烷基硫酸盐捕收剂对菱镁矿和白云石的浮选性能研究

白云石是低品质菱镁矿中主要的含钙杂质，但是白云石与菱镁矿的晶体结构相似、组成相近，导致钙镁矿物浮选分离困难。开发新型高效脱钙捕收剂是提高白云石与菱镁矿分离效率的主要手段。基于此，探索性地将十二烷基硫酸钠(SDS)作为白云石的捕收剂进行钙镁分离，考察了矿浆pH值、SDS浓度以及可溶性离子Ca²⁺、Mg²⁺和Fe³⁺对菱镁矿与白云石浮选性能的影响，结果表明：在SDS浓度为20×10^-5mol/L、矿浆pH值为10时，白云石与菱镁矿有较好的浮选分离效果。Ca²⁺和Mg²⁺对菱镁矿与白云石均有抑制作用，对两种矿的浮选性差异影响较小。Fe³⁺对白云石的抑制作用较小，对菱镁矿的抑制作用较大，有利于两种矿的浮选分离。FTIR与Zeta电位结果表明，SDS在白云石表面的吸附量远远大于在菱镁矿表面的吸附量，且Fe³⁺可以促进SDS在白云石表面的吸附，抑制SDS在菱镁矿表面的吸附，从而增大白云石与菱镁矿间的可浮性差异。     

聚天冬氨酸对菱镁矿与白云石可浮性的影响

以油酸钠为捕收剂,在碱性条件下考察调整剂聚天冬氨酸(PASP)对菱镁矿与白云石可浮性的影响;通过接触角测量、红外光谱、XPS分析以及吸附量测试分析了聚天冬氨酸在两种矿物表面的作用机理。单矿物可浮性试验表明,油酸钠用量为160 mg/L、pH=11的条件下,PASP用量3 mg/L可以使菱镁矿与白云石之间获得80.78百分点的显著单矿物浮选差;在人工混合矿浮选试验中,发现PASP可以选择性抑制白云石实现菱镁矿与白云石的分离。接触角测量结果表明,PASP显著降低了白云石的接触角,增强了白云石的亲水性。红外光谱分析发现,PASP在白云石表面发生化学吸附,阻碍了油酸钠对白云石的捕收,但由于PASP在菱镁矿表面的吸附很弱,对菱镁矿的可浮性基本没有影响。XPS分析表明,PASP更容易吸附在白云石表面的Ca位点。吸附量测试结果显示,PASP能显著降低油酸钠在白云石表面的吸附量,而对油酸钠在菱镁矿表面的吸附影响较小。因此,聚天冬氨酸是一种对白云石选择性作用较强的调整剂,可以实现菱镁矿与白云石的浮选分离。     

菱镁矿、白云石和方解石的浮选第一性原理研究

为了更好地实现菱镁矿的浮选脱钙,基于密度泛函理论,通过Materials Studio（MS）软件模拟优化了菱镁矿、白云石和方解石的晶体结构、解理面、与常见浮选药剂的作用模型,计算了这3种矿物的能带结构、态密度、表面能、与常见浮选药剂的前线轨道以及相互作用能等参数,从微观角度研究了钙镁碳酸盐矿物的浮选机理。理论研究表明：菱镁矿、白云石和方解石均为绝缘体,六偏磷酸钠和水玻璃比油酸钠和十二胺更容易与这3种矿物结合;菱镁矿{104}、白云石{110}、方解石{104}是这3种矿物的完全解理面;这3种矿物的钙镁离子与油酸钠的羰基氧发生了化学吸附,与十二胺是物理吸附,N-H…O氢键起了重要作用;推测出十二胺对钙镁碳酸盐矿物浮选有一定的选择性。第一性原理的推测结果基本得到了纯矿物浮选试验的验证,因此,第一性原理对浮选分离药剂的选择和机理研究有一定的指导意义。     

六偏磷酸钠对菱镁矿与白云石浮选分离动力学的影响

以油酸钠为捕收剂,研究了六偏磷酸钠对菱镁矿和白云石浮选行为和浮选动力学特性的影响。结果表明：不添加六偏磷酸钠时两种矿物可浮性相近,分离困难;在矿浆pH值为9-11.5的区间里,添加适量的六偏磷酸钠,菱镁矿仍保持较好的可浮性和较高的浮游速度,而白云石的可浮性和浮游速度大幅降低,从而有利于两种矿物浮选分离。菱镁矿和白云石的浮选分别符合经典一级动力学模型和二级矩形分布模型。     

菱镁矿浮选体系中Fe3+对白云石的选择性活化及机理分析

通过单矿物浮选实验,研究了在十二胺浮选体系中菱镁矿、白云石的浮选行为及调整剂Fe3+对两种矿物可浮性的影响。依据傅里叶红外光谱（FTIR）、接触角测试研究了Fe3+的作用机理。浮选实验结果表明:十二胺体系中,在矿浆自然pH值条件下,白云石的可浮性优于菱镁矿,菱镁矿与白云石具有一定的浮游差,添加少量的Fe3+显著提升了两种矿物的浮游差。红外光谱测试结果表明:十二胺在白云石、菱镁矿表面的吸附主要是静电吸附,白云石-CH₃和-CH₂的对称和不对称拉伸振动的峰值增大。接触角测试结果表明:少量Fe3+的加入使得白云石接触角明显增大,疏水性增强,对菱镁矿可浮性影响不大,起到了选择性活化白云石的作用。      

菱镁矿、白云石和方解石的浮选第一性原理研究

为了更好地实现菱镁矿的浮选脱钙，基于密度泛函理论，通过Materials Studio（MS）软件模拟优化了菱镁矿、白云石和方解石的晶体结构、解理面、与常见浮选药剂的作用模型，计算了这3种矿物的能带结构、态密度、表面能、与常见浮选药剂的前线轨道以及相互作用能等参数，从微观角度研究了钙镁碳酸盐矿物的浮选机理。理论研究表明：菱镁矿、白云石和方解石均为绝缘体，六偏磷酸钠和水玻璃比油酸钠和十二胺更容易与这3种矿物结合；菱镁矿{104}、白云石{110}、方解石{104}是这3种矿物的完全解理面；这3种矿物的钙镁离子与油酸钠的羰基氧发生了化学吸附，与十二胺是物理吸附，N-H…O氢键起了重要作用；推测出十二胺对钙镁碳酸盐矿物浮选有一定的选择性。第一性原理的推测结果基本得到了纯矿物浮选试验的验证，因此，第一性原理对浮选分离药剂的选择和机理研究有一定的指导意义。     

菱镁矿及其主要伴生矿物白云石的浮选动力学研究

为了研究不同浓度的调整剂（碳酸钠、氯化钙和氯化镁）对菱镁矿和白云石单矿物浮选回收率及浮选速率的影响,在矿浆pH值为12、油酸钠浓度为0.25 mmol/L的浮选体系下,针对-74+38 μm粒级的菱镁矿和白云石,进行了分批刮泡浮选试验,并总结出二者最佳浮选分离流程。结果表明,氯化镁（2.0 mmol/L）为调整剂时菱镁矿与白云石的浮游特性差异较显著,通过两次粗选,粗选1时间为1.0 min,粗选2时间为4.0 min的浮选流程实现二者浮选分离。对氯化镁（2.0 mmol/L）为调整剂时单矿物浮选过程模拟分析可知,分速浮选模型可较好地模拟菱镁矿和白云石的浮选过程。      

十二烷基磷酸酯浮选分离菱镁矿与白云石的作用机理研究

介绍了十二烷基磷酸酯和水玻璃浮选分离菱镁矿与白云石的作用机理。研究表明十二烷基磷酸酯对白云石的作用明显强于对镁矿的作用,主要以化学作用吸附在两种矿物表面上,并生成对应的表面化合物;水玻璃对菱镁矿的作用略强于对白云石的作用,主要以化学作用吸在菱镁矿和白云石表面上。     

抑制剂PBTCA对菱镁矿与白云石浮选分离的影响

菱镁矿与其主要伴生矿物白云石具有相似的晶体结构和表面性质,导致二者在常规浮选体系中难于有效分离。采用新型螯合抑制剂2-膦酸基-1,2,4-三羧酸丁烷(PBTCA)对菱镁矿和白云石进行单矿物和人工混合矿浮选研究,并通过动电位、接触角、红外光谱等检测手段对其选择性作用机理进行分析讨论。结果表明,油酸钠捕收剂体系PBTCA对白云石浮选具有较强的抑制作用,而对菱镁矿浮选的影响较小。在油酸钠用量80 mg/L、PBTCA用量40 mg/L、矿浆p H=9.3时,得到的混合矿浮选精矿MgO品位为46.95%、MgO回收率为82.21%,菱镁矿与白云石可实现有效分离。检测分析结果表明,PBTCA通过化学作用与油酸钠在白云石表面发生竞争吸附,显著降低了白云石表面的疏水性,对白云石表现出较强的抑制作用,从而实现菱镁矿与白云石的浮选分离。     

新型捕收剂DYM-1对菱镁矿浮选试验

以菱镁矿单矿物及其常见脉石矿物白云石和石英单矿物为研究对象,考察实验室自制改性脂肪酸类捕收剂DYM-1对各单矿物可浮性的影响。单矿物浮选试验结果表明,在25 ℃,矿浆pH=12.0,DYM-1用量为80.0 mg/L时,菱镁矿回收率可达到98%,白云石回收率为73%,石英回收率为21%,菱镁矿与白云石和石英的回收率差值最高,菱镁矿与2种脉石矿物的浮选分离效果最好。对DYM-1及其分别与各单矿物作用前后的红外光谱分析发现,DYM-1与3种单矿物均发生了氢键作用,并且与白云石表面发生了化学吸附;接触角检测结果表明,随着DYM-1用量的增加,菱镁矿和白云石的接触角均逐渐增大,且其接触角随着DYM-1用量增加的变化规律与回收率曲线相对应。     

菱镁矿浮选体系中金属离子对脉石矿物可浮性影响研究进展

浮选法是提纯菱镁矿的重要方法,在浮选体系中矿浆中的金属离子对菱镁矿与脉石矿物的分离有较大的影响。综述了金属离子对菱镁矿中脉石矿物石英、白云石及滑石的可浮性影响,分析了金属离子对菱镁矿中脉石矿物的影响途径及影响机理。在菱镁矿的浮选过程中金属离子主要是通过改变脉石矿物表面的润湿性、Zeta电位及形成金属络合物吸附在矿物表面抑制浮选药剂与脉石矿物作用等三种方式改变脉石矿物可浮性。金属离子对菱镁矿中脉石矿物可浮性影响可以通过改变浮选药剂种类、添加药剂与金属离子发生络合或沉淀等方法消除。      

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。      

油酸钠或十二胺体系中菱镁矿及其伴生矿物的浮选特性

为了给低品级菱镁矿矿石的选矿提纯提供参考,通过单矿物浮选试验考察了捕收剂油酸钠和十二胺用量、矿浆pH以及调整剂六偏磷酸钠和水玻璃对菱镁矿及其伴生矿物白云石、蛇纹石、滑石、石英可浮性的影响。根据试验结果,指出可以采取先在自然pH条件下通过十二胺反浮选除去石英、滑石和部分白云石,再在pH=11并添加适量六偏磷酸钠条件下通过油酸钠正浮选将菱镁矿与蛇纹石和剩余白云石分离的方法来有效降低菱镁矿矿石中杂质伴生矿物的含量。     

A new industrial mineral: Huntite and its recovery

Huntite is a new industrial mineral. The industrial utilization of huntite is not well known. Huntite formations include different types of minerals such as hydromagnesite, magnesite, clay minerals, aragonite and dolomite. Separation properties of these ores have not exactly been determined yet.In this study, characterization of huntite ores was made and separation conditions for huntite from the associated mineral, magnesite were investigated. The effect of modifying reagents like sodium silicate and carboxymethyl cellulose on surface properties of huntite were also examined. Electrokinetic measurements showed that the surface charge of huntite becomes positive in the presence of MgCl₂ and CaCl₂. On the other hand, carboxymethyl cellulose was found to be a strong depressing agent for huntite in the alkaline region. The result of flotation tests performed with run of mine ore sample, huntite concentrates were produced with 97–98% huntite contents and 76–86% recoveries.