霓石溶出金属离子对镜铁矿、霓石可浮性的影响

为了研究霓石表面溶出离子Fe³⁺、Na⁺对十二胺体系中镜铁矿和霓石可浮性的影响，以0.044~0.074 mm粒级镜铁矿和霓石单矿物为研究对象，进行单矿物浮选试验，并通过Zeta电位测量和溶液化学计算研究其作用机理。结果表明：十二胺对镜铁矿和霓石均具有较好的捕收作用；Fe³⁺对镜铁矿的抑制效果强于霓石，Na⁺对2种矿物可浮性均无明显影响；加入Fe³⁺、Na⁺均能使镜铁矿和霓石矿物表面电位发生右移，表面电位升高减弱了十二胺在矿物表面的静电吸附；Fe3+主要以亲水性Fe（OH）₃沉淀形式吸附在矿物表面，使矿物亲水性增大，从而对矿物产生抑制作用。     

Z-200体系下Pb2+,Zn2+对黄铜矿可浮性的影响及其机理

这是一篇矿物加工工程领域的论文。黄铜矿、方铅矿和闪锌矿通常会相互伴(共)生,为了探究Pb²⁺和Zn²⁺对黄铜矿浮选行为和表面性质的影响,本研究对黄铜矿进行了单矿物浮选实验,并利用溶液化学计算、Zeta电位和XPS检测等方法,对比研究了Pb²⁺和Zn²⁺对黄铜矿浮选行为和表面性质的影响。黄铜上的Zn²⁺。矿石可浮性影响的差异。测试结果表明,Pb²⁺和Zn²⁺都会吸附在黄铜矿表面,改变黄铜矿表面的Zeta电位,抑制黄铜矿的可浮性,并且随着pH值的升高,抑制作用增强;结合浮选实验结果可知,浮选所处的矿浆pH值范围内,锌主要以Zn(OH)₂沉淀的形式吸附在黄铜矿表面从而对黄铜矿的浮选产生抑制效果,所以Zn²⁺对黄铜矿浮选的抑制效果要比Pb²⁺显著;且XPS分析结果表明,Pb²⁺和Zn²⁺都能在黄铜矿表面形成沉淀物,并以化学吸附的形式出...     

磨矿介质对闪锌矿浮选行为的影响研究

在湿式磨矿条件下分别以钢球和陶瓷球作为磨矿介质,以丁基黄药为捕收剂,研究闪锌矿在不同磨矿体系下的可浮性差异。结果表明,在相同药剂条件下,相比钢球介质湿磨环境,以陶瓷介质湿磨后闪锌矿可浮性较高;不同磨矿介质对闪锌矿的最佳浮选pH值几乎没有影响,最佳浮选pH值均保持在4~6之间;硫酸锌对闪锌矿的抑制作用受磨矿介质影响较小。借助扫描电镜和X射线光电子能谱检测考察磨矿介质对闪锌矿浮选行为的影响机理,陶瓷介质湿磨后闪锌矿表面较为平整,表面覆盖的金属氧化物较少;钢球介质湿磨后闪锌矿表面腐蚀较为严重,表面覆盖有大量白色絮状氧化物,降低了闪锌矿的可浮性;在钢球介质湿磨体系中,由于钢球介质的磨损脱落导致矿浆中存在大量的Fe³⁺;随着磨矿时间的延长,Fe³⁺及Zn²⁺不断与矿浆中OH^-结合生成金属氧化物覆盖在矿物表面,导致矿浆中金属离子含量不断下降。     

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。     

金属离子对滑石浮选行为的影响及机理研究

滑石常存在于硫化矿中影响硫化矿浮选精矿的质量。为了解金属离子对滑石浮选行为的影响和作用机制,考察了Ca²⁺、Mg²⁺、Cu²⁺、Fe³⁺对滑石纯矿物浮选、滑石表面ζ电位及滑石与气泡之间诱导时间的影响。结果表明：Ca²⁺、Mg²⁺、Cu²⁺、Fe³⁺均可在滑石表面形成吸附;Ca²⁺对滑石可浮性影响不大;添加Mg²⁺后,当pH＞10时,滑石可浮性降低;添加Cu²⁺后,滑石在pH=4~10范围被抑制,并且在pH值为6左右时Cu²⁺对滑石抑制作用最强;Fe³⁺在pH=3~9的范围内能够抑制滑石,并且在pH值为7左右时对滑石抑制作用最强。溶液化学计算结果表明,溶液中的金属络合离子可以改变滑石的表面电位,而氢氧化物沉淀吸附在滑石表面会降低滑石的可浮性。静电作用能计算结果表明：当pH值低于氢氧化物的零电点时,金属离子形成的氢氧化物沉淀会特定地吸附于滑石表面,产生多相凝聚,导致滑石表面亲水性增强,可浮性降低;当pH值大于氢氧化物的零电点时,凝聚现象减弱,滑石表面疏水性增强,可浮性提高。试验结果对含滑石硫化矿中滑石的抑制和分离有一定的指导作用。     

不同温度Fe-H2O体系的溶解组分优势区域图和Pourbaix图

针对Fe-H₂O体系中重要的单核配合物进行计算分析,通过热力学手册获得各反应物质S_298K⁰、ΔG_298K⁰和C_P⁰的数据,计算得到不同温度下的ΔG_T⁰的数据,分别构建298、373、473、573 K温度下的溶解组分优势区域图和Pourbaix图。结果表明,Fe²⁺和Fe³⁺均可稳定存在于强酸性溶液中。随着溶液pH值的升高,Fe²⁺依次转化为FeOH⁺、Fe(OH)⁺和Fe(OH)^-₃,而Fe³⁺依次转化为FeOH²⁺、Fe(OH)⁺₂、Fe(OH)₃⁰和Fe(OH)^-₄     

磨矿介质对黄铜矿和闪锌矿矿浆化学特性及浮选分离影响研究

以黄铜矿和闪锌矿的二元混合矿为研究对象,分别考察了钢球介质磨矿和陶瓷球介质磨矿对黄铜矿和闪锌矿混合矿粒度组成、矿浆化学性质的影响规律,并探究了两种磨矿体系下黄铜矿和闪锌矿的浮选分离行为。结果表明,钢球介质磨矿和陶瓷球介质磨矿两种产品的粒度组成相似,但钢球介质磨矿产品粒度更细。在丁基黄药用量为100mg/L、硫酸锌用量为300mg/L、矿浆p H值为10的浮选条件下,陶瓷球介质磨矿体系中黄铜矿和闪锌矿的浮选回收率分别为90.12%和32.46%,钢球介质磨矿体系中黄铜矿和闪锌矿的浮选回收率分别为83.04%和28.60%,陶瓷球介质磨矿后黄铜矿和闪锌矿浮选分离行为更好。两种介质磨矿体系下的矿浆化学性质分析结果表明,相比钢球介质磨矿,陶瓷球介质磨矿体系下矿浆中Fe³⁺浓度较低,浮选药剂在矿物表面作用更强,因此,陶瓷球介质磨矿更有利于之后黄铜矿和闪锌矿的浮选分离。     

Cu2+活化黄铁矿与黄铜矿的浮选分离

在研究丁黄药体系中黄铜矿、黄铁矿单矿物的天然可浮性,石灰（调节矿浆pH）、亚硫酸氢钠、铜离子对黄铜矿、黄铁矿可浮性的影响,柠檬酸对被Cu²⁺活化的黄铁矿、黄铜矿可浮性的影响,柠檬酸-亚硫酸氢钠-石灰组合抑制剂对被Cu²⁺活化的黄铁矿、黄铜矿可浮性的影响的基础上,采用柠檬酸-亚硫酸氢钠-石灰组合抑制剂对被Cu²⁺活化的黄铁矿-黄铜矿人工混合矿进行浮选分离,得到了铜品位和铜回收率分别为24.12%和88.48%的铜精矿,及硫品位和硫回收率分别为49.69%和72.51%的硫精矿,表明该组合抑制剂对被Cu²⁺活化的黄铁矿具有良好的选择性抑制作用。     

金属离子对十二烷基磺酸钠浮选蓝晶石的影响

通过单矿物浮选试验,考察了Na+、K+、Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺这6种金属离子在酸性条件下对十二烷基磺酸钠（SDS）浮选蓝晶石的影响,结果表明：一价离子Na+、K+对蓝晶石的浮选基本没有影响;二价离子Ca2+、Mg2+对蓝晶石的浮选有抑制作用,且Ca2+的抑制能力更强;三价离子Fe³⁺、Al³⁺对蓝晶石的浮选有活化作用,且Al3+的活化能力更强。以Ca²⁺和Fe³⁺分别为二价离子和三价离子的代表,通过溶液化学分析了它们的抑制机理和活化机理,结果表明：钙离子在酸性介质中的主要水解组分为Ca²⁺,Ca²⁺易与SDS中的磺酸基形成难溶物,从而使SDS被消耗大量而产生抑制作用;铁离子在酸性条件下对蓝晶石起活化作用的有效水解组分因pH值不同而变化,pH<2.5时FeOH²⁺和Fe(OH)₂⁺是起活化作用的有效水解组分,pH≥2.5时Fe(OH)_3(s)是起活化作用的有效水解组分。     

排土场黄铁矿促进黄铜矿浸出研究

为合理利用低品位铜矿石及其废石资源,进行了黄铜矿排土场中黄铁矿促进黄铜矿浸出的反应热力学分析及浸出试验。结果表明,黄铁矿反应所需的溶液电位范围涵盖了Fe²⁺促进黄铜矿浸出的电位范围,无氧条件下黄铁矿促进黄铜矿是可行的;黄铁矿的参与加速降低了Fe³⁺与Fe²⁺浓度之比,促使电位降低,进而促进黄铜矿的浸出;排土场中深部缺氧条件下黄铁矿促进黄铜矿浸出方式以上部浸出液为母液,上部溶液中Fe³⁺、Cu²⁺及Fe ²⁺是黄铁矿促进黄铜矿浸出的前提条件。     

不同价态杂质离子对黄铜矿浮选的影响机理研究

随着淡水资源的匮乏,选矿回水逐渐用于浮选黄铜矿,回水中存在的杂质离子会影响黄铜矿浮选指标。因此,以Na+、Ca2+、Al3+为例,研究不同价态的杂质离子对黄铜矿浮选的影响及其作用机理。试验结果表明:NaCl对黄铜矿可浮性有较强的促进效果,高浓度CaCl2对黄铜矿可浮性有明显抑制作用,而AlCl3对黄铜矿可浮性有一定抑制作用,但影响不显著。黄铜矿表面接触角、Zeta电位及物相图表明:高浓度NaCl阻碍气泡兼并,增加矿浆起泡性,压缩矿物表面双电层,减小气泡到达矿物表面的能量壁垒,促进气泡-颗粒的附着,提高黄铜矿可浮性;CaCl2对黄铜矿浮选的抑制作用是在溶液中形成了亲水的Ca2+羟基络合物(Ca(OH)+),通过很强的亲和力吸附于黄铜矿表面,降低了黄铜矿表面的Zeta电位负值,进而降低其表面疏水性,抑制黄铜矿浮选;AlCl3对黄铜矿浮选的抑制作用主要是因为形成的亲水氢氧化铝沉淀附着于黄铜矿表面,导致黄铜矿表面疏水性减弱,但由于形成沉淀浓度较低,对黄铜矿表面电位和浮选作用有限。     

调整剂和油酸钠添加顺序对硅酸盐矿物浮选的影响

以高纯度、无污染的硅酸盐矿物和石英为浮选对象,油酸钠、金属阳离子分别为捕收剂和调整剂,在交换金属阳离子和油酸钠添加顺序的情况下,研究了石榴子石、绿柱石、锂辉石、角闪石、云母、长石和石英的浮选回收率随金属阳离子Fe³⁺、Al³⁺、Pb²⁺和Cu²⁺投加量变化的规律。     

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。     

蛇纹石负载羟基磷灰石对矿区地下水中氟、铁和锰的动态吸附性能

针对矿区地下水中氟、铁、锰污染超标问题,利用湿法化学共沉淀法制备蛇纹石负载羟基磷灰石(Srp/HAP)复合吸附剂,通过动态吸附试验,研究Srp/HAP对F^-,Fe²⁺,Mn²⁺的同步吸附性能,考察吸附床高度、流速及进水质量浓度对穿透过程的影响。采用Adams-Bohart,Thomas模型拟合和SEM,EDS,XRD,BET,FT-IR等微观表征,分析Srp/HAP对F^-,Fe²⁺,Mn²⁺的吸附机理。结果表明,制备的Srp/HAP复合吸附剂颗粒紧实,既有Srp表面的片状卷曲结构,又解决了HAP表面团聚问题,负载后颗粒的比表面积、孔容均有明显增加,具有较好的表面孔隙结构,有利于氟、铁、锰的同步吸附去除。吸附柱吸附总量随床柱传质区高度的增加和3种离子初始质量浓度的升高而增加;在进水流速为4 m L/min时动态柱对离子的动态吸附容量最高,流速过大和过小都不利于复合吸附剂的动态吸附;在吸附剂填充高度15 cm,进水流速为4 m L/min时,动态柱对初始质量浓度分别为5,20和5 mg/L的F^-,Fe²⁺,Mn²⁺的最大动态吸附容量分别为1.567,7.008和1.615 mg/g。采用Thomas模型能较好描述Srp/HAP对F^-,Fe²⁺,Mn²⁺的吸附动力学特征。微观分析表明,吸附过程既有表面物理吸附,也有化学吸附,化学吸附主要表现为离子交换和表面络合作用。F^-部分取代HAP中的OH^-,Fe²⁺和Mn²⁺则取代Srp中的Mg²⁺,使得F^-,Fe²⁺,Mn²⁺在复合颗粒表面的赋存状态主要以Fe₃Si₂(OH)₄O₅,Mn₃Si₂(OH)₄O₅,Ca₅(PO₄)₃F化合物存在,另外HAP晶体表面的PO₄^3-与Fe²⁺和Mn²⁺也可能发生络合作用。蛇纹石负载羟基磷灰石复合颗粒可作为矿区处理含氟、铁、锰离子地下水的优良吸附剂。     

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。