六偏磷酸钠及硅酸钠对海水浮选黄铜矿的影响机理

黄铜矿是重要的含铜矿物，常用浮选方法获得，浮选过程需要消耗大量淡水资源，采用海水代替淡水 作为浮选媒介具有较好的应用前景。但海水中 Ca²⁺、Mg²⁺等离子易形成亲水沉淀，影响颗粒-气泡附着过程。分散 剂可以有效缓解沉淀物质对黄铜矿浮选的不利影响，但其作用机理尚不清楚。通过三相泡沫稳定性、接触角、Zeta 电位、XPS 及 DLVO 理论计算、动力学计算、分子动力学模拟等手段，研究了黄铜矿的表面性质，解释了六偏磷酸钠 （SH）和硅酸钠（SS）两种分散剂的作用机理。结果表明：纯水中分散剂几乎不影响黄铜矿浮选回收率；海水和 0.05 mol/L MgCl₂体系中，分散剂使黄铜矿颗粒和氢氧化镁之间的吸引力转变为排斥力，阻止了氢氧化镁在黄铜矿表面 的吸附，进而增加黄铜矿的可浮性。动力学计算表明，海水和 0.05 mol/L MgCl₂中加入分散剂后，浮选速率常数 k 和 理论最大回收率 R_∞均显著提高，且 SH 效果优于 SS。     

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...     

铜钼硫化矿浮选分离中 H2O2的作用机理研究

基于铜钼浮选分离试验,结合微量热法和 X 射线光电子能谱（XPS）揭示了 H₂O₂对黄铜矿和辉钼矿的 氧化机理和热动力学规律,旨在为铜钼硫化矿绿色、高效浮选分离提供参考。结果表明：pH=10 时,浓度为 0.01% 的 H₂O₂对黄铜矿与辉钼矿单矿物浮选回收率并未产生显著影响,其中黄铜矿回收率从 88.64% 下降至 83.34%,辉钼 矿回收率从 88.61% 下降至 88.50%;浓度为 1% 的 H₂O₂对黄铜矿与辉钼矿具有较好分离效果,黄铜矿浮选回收率显 著降低至 6.8%,而辉钼矿回收率为 78.48%;浓度为 0.01% 的 H₂O₂ 与黄铜矿、辉钼矿的反应热分别为 2 228.9 mJ、 521.6 mJ,而 H₂O₂浓度增加至 1% 时,黄铜矿的反应热急剧上升至 101 328.6 mJ,反应速率常数 k 从 0.14×10-3 s^-1上升 至 0.37×10-3 s^-1;XPS 分析结果表明,经 H₂O₂处理后黄铜矿表面可能生成 FeOOH 和硫酸盐等亲水物质,导致其可浮 性降低,说明高浓度 H2O2在黄铜矿表面产生了强烈氧化作用,但对辉钼矿的氧化效果并不显著。     

Mg2+对油酸钠捕收石英的活化机理研究

石英矿物中常伴生有Mg²⁺，为了解Mg²⁺对油酸钠浮选石英的影响，进行了石英纯矿物浮选试验，并采用Zeta电位测试、溶液化学计算和红外光谱分析方法对Mg²⁺活化石英的机理进行了研究。结果表明：①在没有Mg²⁺存在的情况下，油酸钠对石英没有捕收能力；当矿浆pH=10.5，Mg²⁺浓度为3.75×10^-4 mol/L，油酸钠浓度为6.25×10^-4 mol/L时，石英的浮选回收率可达92.40％。②Zeta电位分析表明，吸附在石英表面的Mg2+是油酸钠吸附的活性位点，因而Mg²⁺对油酸钠浮选石英有活化作用。③溶液化学分析表明，Mg²⁺活化石英的有效成分为MgOH⁺。④红外光谱分析表明，有Mg²⁺存在的情况下，油酸钠才能吸附到石英颗粒表面。     

H2O2及海水对铜钼硫化矿浮选分离的影响及机理研究

自然界中黄铜矿与辉钼矿常伴生存在，黄铜矿和辉钼矿的分离常采用浮选方法，而现有的浮选分离法存在环境污染较大等问题。为探究一种清洁、高效的铜钼硫化矿浮选分离方法，在以海水或纯水造浆的情况下，以H₂O₂为氧化剂对黄铜矿和辉钼矿进行预处理，然后进行纯矿物浮选试验和人工混合矿浮选试验，并通过接触角测定和XPS分析来揭示其影响机理。结果表明：①在海水和纯水中，黄铜矿经H₂O₂处理后，可浮性显著降低；在海水中，H₂O₂预处理能提高辉钼矿的可浮性，而在纯水中H2O2的预处理反而会降低辉钼矿的可浮性。②黄铜矿经H₂O₂预处理后可浮性降低，与黄铜矿颗粒表面被H2O2氧化，形成亲水氧化物有关；无论在纯水还是海水中，H₂O₂对辉钼矿可浮性的影响相对较小，主要与H₂O₂对辉钼矿表面的氧化作用较弱有关。③无论在纯水还是海水中，经H₂O₂预处理的黄铜矿与辉钼矿的人工混合矿能较好地实现分离，且在海水中的分离效果更好，这对海水代替纯水进行铜钼浮选分离具有重要的指导意义。     

海水对矿物浮选影响的基因特性分析

矿物浮选造成了大量淡水资源的消耗，利用海水选矿是解 决淡水资源短缺的一个有效途径。目前，海水选矿只应用在干旱缺水的沿海地区，不同地区不同矿床的矿 物存在基因特性差异。海水对矿物浮选的影响与矿物的基因特性密切相关，利用基因矿物加工技术研究两者之间 的关系有重要意义。综述了海水选矿在国内外的应用现状，介绍了海水对浮选的影响及其作用机理的研究进展， 包括海水对矿物界面水结构、矿物颗粒和气泡的性质、颗粒与颗粒间、颗粒与气泡间相互作用的影响。指出海水对 矿物浮选的影响是一个复杂的过程，海水能够减小气泡尺寸、增强泡沫稳定性及减弱矿泥的罩盖从而对矿物浮选产 生有利作用，然而 Mg²⁺、Ca²⁺离子在高碱度的矿浆中水解生成亲水性的羟基络合物或氢氧化物沉淀黏附在矿物表面 造成矿物表面疏水性下降，又会抑制某些金属硫化矿物的浮选。选择合适的浮选药剂能够削弱海水对浮选的不利 影响。关键词     

不同磨矿体系下新生阳离子存在行为及其对黄铜矿可浮性的影响

磨矿过程会使矿浆溶液中离子的种类及含量发生较大变化,进而对矿物浮选溶液化学性质及其可浮性 产生难免影响。 通过磨矿试验、原生离子和新生阳离子含量检测试验、单矿物浮选试验和浮选溶液化学计算,考察了 不同磨矿体系下新生阳离子的存在行为及其对黄铜矿可浮性的影响。 结果表明:黄铜矿不同磨矿体系下矿浆溶液中 存在的新生阳离子为 Cu²⁺、Fe²⁺和 Fe³⁺,且干式磨矿体系下产生的新生阳离子含量高于湿式磨矿体系;适量的 Fe²⁺和 Cu²⁺在黄铜矿表面能够形成新的活性位点,可增强黄铜矿表面与丁胺黑药的键合作用,从而提高黄铜矿的可浮性;适 量的 Fe³⁺在 pH 值为 5~ 7 时对黄铜矿有轻微活化作用,但过量的 Fe³⁺会增大 Fe( OH) ₃(aq) 和 Fe( OH) ₄ ^-组分在溶液中 的含量,使得矿物表面亲水性增强,从而对黄铜矿产生抑制作用。 研究结果可为黄铜矿不同磨矿体系的选择及其对 浮选环境的调控提供一定的借鉴。     

Mg2+对油酸钠捕收石英的活化机理研究

石英矿物中常伴生有Mg²⁺,为了解Mg²⁺对油酸钠浮选石英的影响,进行了石英纯矿物浮选试验,并采用Zeta电位测试、溶液化学计算和红外光谱分析方法对Mg²⁺活化石英的机理进行了研究。结果表明：①在没有Mg²⁺存在的情况下,油酸钠对石英没有捕收能力;当矿浆pH=10.5,Mg²⁺浓度为3.75×10^-4 mol/L,油酸钠浓度为6.25×10^-4 mol/L时,石英的浮选回收率可达92.40％。②Zeta电位分析表明,吸附在石英表面的Mg2+是油酸钠吸附的活性位点,因而Mg²⁺对油酸钠浮选石英有活化作用。③溶液化学分析表明,Mg²⁺活化石英的有效成分为MgOH⁺。④红外光谱分析表明,有Mg²⁺存在的情况下,油酸钠才能吸附到石英颗粒表面。     

回水中无机离子对硅钙质磷矿石正反浮选的影响

以贵州某硅钙质胶磷矿为研究对象,通过往矿浆中添加不同浓度的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-、PO₄^3-、F^-等影响离子,考察了无机离子对磷矿正反浮选的影响,结果表明: Ca²⁺和Mg²⁺会沉淀捕收剂,使精矿P₂O₅品位和回收率大幅度降低; 碱性条件下PO₄^3-会抑制磷矿正浮选; 酸性条件下SO₄^2-易与Ca²⁺反应生成硫酸钙沉淀附着在磷矿表面,影响磷矿反浮选; F^-对磷矿正反浮选影响较小。研究成果可为磷矿正反浮选废水的处理回用提供指导。     

铜离子对锡石浮选的影响及其机理研究

为探索Cu²⁺对锡石的活化机理,在苯乙烯膦酸（SPA）浮选体系中进行锡石单矿物浮选试验。结果表明,在pH为2.0~7.4的范围内Cu²⁺对锡石具有活化作用,在pH=4,SPA用量250 mg/L,Cu²⁺用量为4×10^-3 mol/L条件下,锡石的浮选回收率较未添加Cu²⁺时提高了11个百分点。动电位检测和XPS分析结果显示：Cu²⁺可以通过吸附或者取代作用在锡石表面,增加锡石表面与SPA作用的反应位点,进而活化锡石,增加SPA在锡石表面的吸附量。试验结果可以为锡石资源的浮选回收工艺提供指导。     

高纯纳米氧化镁制备工艺研究

以MgCl₂·6H₂O为原料, 聚乙烯醇为分散剂, 采用氨水沉淀法制备氢氧化镁, 经煅烧得高纯纳米氧化镁。单因子实验与正交实验表明, 在沉淀反应时间为25 min, 氢氧化镁煅烧时间3 h时, 制备高纯纳米氧化镁的最佳工艺条件为: 反应温度35 ℃, 原料摩尔比(NH₃·H₂O ∶MgCL₂·6H₂O)2.2∶1, Mg²⁺摩尔浓度1.3 mol/L, 分散剂用量为2 mL, 煅烧温度700 ℃。在此条件下, 反应最终产物氧化镁的纯度达到了99%以上。并采用X射线和透射电镜等对样品进行表征, 结果表明, 样品粒径分布窄、分散性良好, 平均粒径为35 nm, 满足高纯纳米氧化镁要求。该工艺流程简单, 产品质量稳定, 适宜于工业化生产。     

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。     

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。     

Zn2+与腐殖酸钠组合抑制剂对萤石、方解石浮选分离的影响及机理研究

常见的方解石型萤石矿由于方解石与萤石表面物理化学性质相似,两者的浮选分离较为困难。本文研究了ZnSO₄·7H₂O与腐殖酸钠组合抑制剂对萤石和方解石选择性分离浮选的影响,通过吸附量测定、XPS检测、红外光谱分析以及溶液化学计算进行了机理分析。实验结果表明,相比于单一腐殖酸钠抑制剂,当使用腐殖酸钠与ZnSO₄·7H₂O质量比为3∶1的组合抑制剂且其用量为20 mg/L、油酸钠用量为1.5×10^-4 mol/L、pH为7的条件下,可使萤石、方解石浮选回收率之差由41.8百分点提高到70.31百分点。腐殖酸钠与Zn²⁺发生化学反应生成的腐殖酸锌与单一抑制剂相较方解石表面腐殖酸根吸附量有所提高;而萤石表面腐殖酸根吸附量减少,更多活性位点与油酸钠结合,油酸钠的吸附量提高,进而提高了组合抑制剂在两种矿物表面的选择性吸附,最终达到浮选分离的目的。     

超声波预处理氧化钙对改善黄铜矿浮选效果的机理分析

为揭示超声波预处理氧化钙对改善黄铜矿浮选效果的机理，以超声预处理的氧化钙为调整剂进行了黄铜矿的浮选试验。采用FTIR等手段对超声预处理的氧化钙溶液进行了表征。结果表明，适宜超声功率处理的氧化钙溶液对黄铜矿浮选效率的影响较为明显。500 g/t的氧化钙经输出功率为216 W的超声波处理后，精矿中铜的回收率达到了83.23%，与未处理相比提高了9.48百分点。适宜的超声波处理氧化钙溶液可使Ca²⁺、Ca(OH)⁺和OH^-等离子的含量增多，其中的Ca²⁺、Ca(OH)⁺等离子可减弱矿泥对浮选药剂的消耗。此外，适宜的超声功率预处理还可使氧化钙溶液中有利于黄铜矿浮选的游离水羟基含量提高3.13百分点，进而改善黄铜矿的浮选效果。研究对超声波技术在浮选领域的应用具有一定的借鉴意义。     

氧化预处理对铜钼浮选分离效果的影响

以NaClO或H₂O₂为氧化剂,研究了氧化对铜钼浮选分离试验效果的影响。探究了氧化剂用量、氧化时间和矿浆pH值等因素对黄铜矿和辉钼矿可浮性的影响以及作用机理。单矿物浮选实验结果表明,NaClO或H₂O₂氧化处理均可选择性抑制黄铜矿,且几乎不影响辉钼矿的可浮性。混合矿浮选实验结果表明,NaClO或H₂O₂氧化预处理-浮选都能实现铜钼有效分离,且分离效果均优于传统的黄铜矿抑制剂硫化钠。接触角测量结果表明,NaClO或H₂O₂氧化处理都可选择性地使黄铜矿表面亲水。Zeta电位和XPS分析结果表明,黄铜矿表面变得亲水是因为氧化处理后矿物表面生成了不溶于水的亲水性氧化物和氢氧化物。     

稀土矿浮选中Ce3+对含钙脉石活化作用机理研究

通过单矿物浮选试验、红外光谱分析和Zeta电位测试等方法,研究了以辛基异羟肟酸为捕收剂浮选稀土时矿浆中Ce³⁺对含钙脉石矿物萤石及方解石的活化作用机理。浮选结果表明,当辛基异羟肟酸浓度为2.0×10^-4 mol/L、矿浆中Ce³⁺浓度小于1×10^-4 mol/L时,pH值在 6~10之间时,Ce³⁺对含钙矿物萤石及方解石有活化作用。机理分析结果表明,Ce³⁺吸附在含钙矿物萤石及方解石表面形成了活性位点,可与羟肟酸根离子产生络合吸附,生成稳定的五元环络合物,增大了羟肟酸在矿物表面的吸附能力,从而活化矿物。     

钙镁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、动电位测试、吸附试验、溶液化学计算和红外光谱分析等手段研究了油酸钠体系下Ca²⁺和Mg²⁺对长石和绿帘石浮选的影响。结果表明, 纯净的长石和绿帘石矿物几乎不浮, 加入Ca²⁺、Mg²⁺后, 矿物可浮性得到改善;钙镁离子主要以Ca²⁺、CaOH⁺、CaCO₃(s)和Mg²⁺、MgOH⁺、MgCO₃(s)形式吸附在矿物表面;油酸钠和钙镁离子在长石和绿帘石矿物表面存在静电吸附, 且钙镁离子可以促进油酸钠在矿物表面的吸附。     

稀土矿浮选中Ce3+对磷灰石的活化机理研究

通过纯矿物浮选、溶液化学计算、Zeta 电位测试、红外光谱分析测试,研究了稀土矿浮选时矿浆中Ce³⁺对磷灰石的活化机理。结果表明,Ce³⁺在碱性条件下对磷灰石具有活化作用,其活化机理为：Ce³⁺吸附提高了磷灰石表面的正电性,增强了磷灰石表面与阴离子羟肟酸捕收剂的静电吸附作用,且在磷灰石表面形成Ca-Ce(OH)₂/Ce(OH)⁺活性位点。红外光谱测试表明,无Ce³⁺活化时,辛基羟肟酸在磷灰石表面主要发生物理吸附,羟肟酸与Ca²⁺结合能小,在磷灰石表面的化学吸附作用弱; 被Ce³⁺活化后,辛基羟肟酸与磷灰石表面吸附的Ce³⁺反应生成稳定的络合物-C(==O)-Ce-O-N-,羟肟酸与Ce³⁺结合能大,化学吸附作用强,加强了羟肟酸在磷灰石表面的吸附作用,从而活化磷灰石。     

金属离子对微细粒锂辉石与长石浮选矿浆流变性的影响

微细粒锂辉石浮选回收难度大,金属离子可在锂辉石矿物表面生成羟基络合物及氢氧化物沉淀,从而改变微细粒锂辉石矿物表面动电位、矿物颗粒分布状态和矿物颗粒尺寸等性质,使矿浆流变特性发生改变。为充分了解金属离子对微细粒锂辉石和长石矿浆流变特征及其浮选行为的影响,开展了流变特性测试、浮选试验、表面动电位测试、EDLVO理论计算和矿浆流体形态观测等试验研究。结果表明:Mn²⁺、Ca²⁺和Fe³⁺均能改变微细粒锂辉石和长石矿浆的表观黏度和屈服应力等流变特性,Mn²⁺在增大微细粒锂辉石矿浆表观黏度和屈服应力的同时也能提升其浮选回收效果,而Mn²⁺在碱性条件下能抑制微细粒长石的浮选回收,从而扩大微细粒锂辉石和长石的可浮性差异;在Mn²⁺的活化作用下,微细粒锂辉石和长石颗粒间作用力以疏水作用吸引力为主导,矿物颗粒间的聚集效应加剧,使得矿浆悬浮液中网络状空间结构的强度进一步增强,改善了微细粒锂辉石浮选回收效果,为微细粒锂辉石矿浆流变性的定向调控及其浮选分离回收提供新的思路。