L-半胱氨酸对霓石/镜铁矿浮选抑制性能的影响

以小分子有机酸L-半胱氨酸为含铁硅酸盐霓石的抑制剂,在油酸钠捕收剂体系中研究了镜铁矿和霓石单矿物的浮选行为,并通过Zeta电位检测研究了L-半胱氨酸和油酸钠的作用机理。结果表明:油酸钠对镜铁矿和霓石均有较强的捕收作用,在pH=8、NaOL浓度为60 mg/L时,镜铁矿和霓石回收率分别为89.70%和85.32%;当pH=9、NaOL浓度60 mg/L、L-CYS浓度32 mg/L时,霓石回收率仅为24.83%,而镜铁矿回收率维持在85%左右,可以实现镜铁矿和霓石的浮选分离;L-半胱氨酸和油酸钠在霓石表面发生竞争吸附,L-半胱氨酸吸附在霓石表面阻碍了油酸钠的吸附,对霓石具有选择性抑制作用;L-半胱氨酸在镜铁矿表面没有发生吸附。     

霓石、镜铁矿晶体各向异性及粒度差异对可浮性的影响

为考察矿物晶体各向异性与可浮性差异的关系,以 0~37 μm、37~44 μm、44~74 μm 3 组粒级镜铁矿和霓石为研究对象,通过 X 射线衍射（XRD）分析、单矿物浮选试验、捕收剂吸附量、表面电性计算和 Zeta 电位检测,研究两种矿物的晶面组成在十二胺（DDA）和油酸钠（NaOL）捕收剂体系中的可浮性差异,以及两种捕收剂在矿物表面的吸附规律和对矿物表面电性的改变。XRD 结果表明,在两种矿物粉碎过程中,镜铁矿（110）与（116）解理面优先解离,而霓石（110）、（310）和（-310）解理面优先解离。浮选试验和吸附量结果显示,在DDA体系中,镜铁矿的可浮性明显大于霓石,可浮性顺序均为0~37 μm>37~44 μm>44~74 μm粒级;在NaOL体系中,两种矿物的可浮性相差不大,细粒级（0~37 μm）镜铁矿和中间粒级（37~44 μm）可浮性最好;吸附量试验结果与浮选试验结果基本一致。表面电性计算和Zeta电位检测结果表明,霓石（110）面负电荷累积和 R值大于镜铁矿,霓石表面电负性比镜铁矿强,DDA吸附使两种矿物的零电点右移,NaOL吸附使两种矿物表面Zeta电位下降,且霓石表面电位下降幅度大于镜铁矿。     

霓石、镜铁矿晶体各向异性及粒度差异对可浮性的影响

为考察矿物晶体各向异性与可浮性差异的关系,以 0~37 μm、37~44 μm、44~74 μm 3 组粒级镜铁矿和霓石为研究对象,通过 X 射线衍射（XRD）分析、单矿物浮选试验、捕收剂吸附量、表面电性计算和 Zeta 电位检测,研究两种矿物的晶面组成在十二胺（DDA）和油酸钠（NaOL）捕收剂体系中的可浮性差异,以及两种捕收剂在矿物表面的吸附规律和对矿物表面电性的改变。XRD 结果表明,在两种矿物粉碎过程中,镜铁矿（110）与（116）解理面优先解离,而霓石（110）、（310）和（-310）解理面优先解离。浮选试验和吸附量结果显示,在DDA体系中,镜铁矿的可浮性明显大于霓石,可浮性顺序均为0~37 μm>37~44 μm>44~74 μm粒级;在NaOL体系中,两种矿物的可浮性相差不大,细粒级（0~37 μm）镜铁矿和中间粒级（37~44 μm）可浮性最好;吸附量试验结果与浮选试验结果基本一致。表面电性计算和Zeta电位检测结果表明,霓石（110）面负电荷累积和 R值大于镜铁矿,霓石表面电负性比镜铁矿强,DDA吸附使两种矿物的零电点右移,NaOL吸附使两种矿物表面Zeta电位下降,且霓石表面电位下降幅度大于镜铁矿。     

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。     

羧甲基淀粉取代度对抑制赤铁矿影响

以木薯淀粉和四种不同取代度羧甲基淀粉(CMS)为抑制剂,研究了油酸钠体系中赤铁矿和石英的可浮性以及原淀粉和CMS对赤铁矿和石英的选择性抑制作用。通过纯矿物的单矿物和人工混合矿试验研究得出:原淀粉、CMS对赤铁矿都有很好的抑制作用,取代度0.0497CMS对赤铁矿的抑制效果最好;在pH值为11.80、氯化钙浓度40 mg/L、CMS浓度2 mg/L、油酸钠浓度为150 mg/L的条件下,获得的铁精矿品位为66.35%、回收率为95.86%。并且通过红外光谱、Zeta电位测试以及XPS光谱分析表明,抑制剂CMS在赤铁矿表面产生了吸附,从而使赤铁矿受到抑制。     

腐植酸钠对铁矿物和石英可浮性的影响

寻找绿色高效抑制剂成为当前铁矿石浮选研究重点,腐植酸钠(NaHA) 极易溶解于水,且与 Fe3+、Cu2+等 金属离子具有很强的络合能力,将 NaHA 作为抑制剂从铁矿物中分离石英。 结果表明,一定浓度的 NaHA 可以有效抑 制铁矿物,而对石英基本无影响。 Zeta 电位测量结果表明,经过 NaHA 处 理后,铁矿物表面 Zeta 电位的负移更为明显, 且可以阻止十二胺(DDA)的进一步吸附。 XPS 分析解释了 NaHA 抑制磁铁 矿的机理,即 NaHA 可能通过与表面铁的 配位作用吸附在赤铁矿表面。 通过水溶液中金属氧化物表面电荷变化,推 断赤铁矿与 NaHA 的作用机理与磁铁矿 相似。     

苛化淀粉对磁铁矿和金云母浮选分离的影响及机理研究

以磁铁矿和金云母为研究对象,探讨在十二胺浮选体系下苛化淀粉对两种矿物浮选分离的影响及其作用机理。以十二胺为捕收剂,苛化阳离子醚化淀粉（CCES）、苛化羧甲基淀粉钠（CCMS）、苛化糊精（CD）为抑制剂,对磁铁矿和金云母进行浮选分离试验。采用单矿物浮选试验、Zeta电位分析、吸附量测定、红外光谱分析和人工混合矿浮选分离试验等方法分析苛化淀粉与矿物作用方式。结果表明:金云母和磁铁矿表面电性差异较小,十二胺对两种矿物选择性较差;CCES、CD、CCMS均能吸附在磁铁矿和金云母表面,苛化淀粉与磁铁矿的作用方式主要以化学吸附为主,同时存在静电吸附和氢键作用;而与金云母的吸附方式为静电吸附和氢键作用;三种苛化淀粉对磁铁矿的抑制强度为:CCES>CD>CCMS,对金云母的抑制效果较差。      

铁离子淀粉配合物在某铁矿石反浮选中的抑制行为及机理

将苛性淀粉溶液和三价铁离子溶液调配成铁离子淀粉配合物溶液,以其和苛性淀粉为抑制剂,考察他们在铁矿石反浮选中对铁矿物的抑制性能,并从动电位和红外光谱角度分析了抑制剂与赤铁矿和石英的作用情况。试验表明:(1)铁离子淀粉的抑制能力和选择性皆优于苛性淀粉。(2)在矿浆p H为中性、铁离子淀粉用量为1 000 g/t、十二胺用量为400 g/t情况下,采用1次粗选流程处理铁品位为20.50%的巴西某矿石,可得到铁品位为46.79%、铁回收率为79.36%的铁精矿,该指标明显优于苛性淀粉用量为1 000 g/t时的指标。(3)动电位测试表明,铁离子淀粉和苛性淀粉对赤铁矿都有较强的吸附作用,使赤铁矿动电位负值增大,但铁离子淀粉对石英表面动电位的影响明显小于苛性淀粉,因而铁离子淀粉在浮选中表现出更好的选择性抑制效果。(4)红外测试表明,铁离子淀粉中淀粉分子主要通过C=O与铁离子发生配位作用,同时也存在一定的氢键作用,β-Fe OOH特征吸收峰的出现,说明铁离子淀粉可能是以β-Fe OOH为胶核,淀粉分子通过配位和氢键作用吸附在胶核表面形成配合物,对十二胺在赤铁矿表面吸附具有更强的空间阻碍作用,抑制性能更好。     

氟硅酸铵在赤铁矿与含铁硅酸盐浮选分离中的选择性抑制作用

研究了油酸钠为捕收剂的赤铁矿浮选中,水玻璃与氟化物等抑制剂对含铁硅酸盐脉石矿物霓石（NaFe2SiO6）的浮选抑制行为。单矿物浮选试验结果表明,以氟硅酸铵对霓石的抑制效果最好,在pH=4～5的弱酸性条件下具有最佳的选择性。人工混合矿浮选分离试验结果表明,油酸钠（NaOL）与十二烷基磺酸钠（SDS）组合使用分选效果更佳。通过对矿物表面ξ电位与油酸钠吸附量的测定以及红外光谱分析,初步讨论了氟硅酸铵对霓石选择性抑制作用的机理。     

组合抑制剂在白钨矿与含钙脉石浮选分离中的作用及机理

白钨矿是钨金属工业原料的主要来源之一,但其脉石多为萤石、方解石和石英,因表面性质相似而难以获得合格的精矿指标。通过纯矿物浮选试验、红外光谱（FTIR）分析、接触角分析和Zeta电位分析,研究了羧化壳聚糖、木质素磺酸钠、腐植酸钠及组合抑制剂在白钨矿与萤石和方解石常温浮选分离过程中药剂吸附行为及作用机理。浮选试验结果表明,羧化壳聚糖、木质素磺酸钠、腐植酸钠较强地抑制了萤石和方解石,白钨矿也受到略微影响,可浮性差异较小;将木质素磺酸钠与腐植酸钠按质量比4∶1进行组合,命名为DWC 1作为抑制剂进行浮选,白钨矿与2种脉石可浮性差异较大。红外光谱、接触角和Zeta电位分析表明,DWC 1在白钨矿表面吸附程度要远小于萤石和方解石,且主要吸附形式为化学吸附。     

可溶性淀粉在长石与石英浮选分离中的作用

通过单矿物浮选实验、动电位测试及吸附量的测定，揭示了可溶性淀粉在长石与石英浮选分离中的作用。结果表明:采用十二胺（DDA）和十二烷基磺酸钠(SDS)作为混合捕收剂，可溶性淀粉对长石与石英皆有抑制作用，相对而言可溶性淀粉对石英的抑制作用较强，对长石的抑制作用较弱；动电位测试表明，长石在可溶性淀粉中的zeta电位相对于在纯水中的zeta电位只是略微向正方向移动，pH值为 5～7的范围内，石英在可溶性淀粉溶液中的zeta电位明显向正方向移动；吸附量的测定结果表明，在中性矿浆条件下，淀粉用量在20-80 mg/L的范围内，其在石英表面的吸附量大于在长石表面的吸附量，淀粉阻碍了捕收剂在石英表面的吸附，因此淀粉能够有效地抑制石英，而对长石抑制作用较弱。      

淀粉对蓝晶石矿物浮选行为影响及机理研究

通过浮选试验、吸附量测定、动电位和红外光谱分析,考查了淀粉对蓝晶石、石英及黑云母浮选行为的影响及作用机理。单矿物浮选实验表明,在阳离子捕收剂十二胺体系中,淀粉在中性条件可以较好地抑制蓝晶石的浮选,当淀粉用量为22.5mg/L时,蓝晶石的浮选回收率仅为2.78%。结果表明:淀粉是蓝晶石反浮选的有效调整剂,淀粉对蓝晶石除了静电作用外,同时淀粉能与矿物表面的Al 3+发生化学键合作用,使淀粉吸附于蓝晶石矿物表面,从而使矿物表面亲水化,同时淀粉与十二胺能在蓝晶石矿物表面发生竞争吸附而减少捕收剂在矿物表面的吸附量。     

改性淀粉抑制赤铁矿反浮选石英的作用机理研究

通过矿物浮选试验、动电位测定以及吸附量测试,考察了4种淀粉抑制剂对赤铁矿和石英浮选性能的影响,并探讨了其作用机理。在碱性条件下,改性淀粉抑制剂对赤铁矿抑制效果明显,且以改性玉米淀粉效果最佳,改性磷酸酯淀粉、改性羧甲基淀粉的抑制效果次之,而普通淀粉抑制作用一般。同时4种淀粉抑制剂对主要脉石矿物石英的抑制效果均不明显。pH=10~12.5条件下,改性玉米淀粉因其羟基氧和裸露在赤铁矿表面的铁元素发生了化学键合,因而选择性抑制能力最佳。分子动力学模拟表明,改性玉米淀粉片段与赤铁矿作用更为紧密,验证了改性淀粉能更好地抑制赤铁矿。     

氟硅酸铵在赤铁矿与霓石分离中的作用机理

研究了以油酸钠为捕收剂浮选赤铁矿时,氟硅酸铵对含铁硅酸盐脉石矿物霓石的选择性抑制作用。纯矿物浮选试验结果表明,在pH4～5的弱酸性条件下,氟硅酸铵对赤铁矿浮选的影响较小,而对霓石强烈抑制,从而能够实现两种矿物的浮选分离。通过红外光谱(IR)与光电子能谱(XPS)分析测试,发现(NH4)2SiF6在霓石矿物表面以化学吸附作用为主,并提出了SiF6^2-在两种矿物表面的理论吸附模型,首次运用配位化学的观点合理解释了氟硅酸铵选择性抑制含铁硅酸盐矿物的根本原因。     

淀粉对红柱石矿浮选分离过程的影响研究

通过手选纯矿物浮选试验和实际矿石验证试验, 详细研究了Ca²⁺, Mg²⁺, Fe³⁺, Al³⁺等金属离子对红柱石-十二烷基磺酸钠体系浮选行为的影响。结果表明: 淀粉是红柱石浮选中实现红柱石和黑云母及石英分离的有效调整剂。通过测定动电位考察了淀粉在红柱石及其主要伴生矿物黑云母和石英浮选分离中的作用效果和机理。结果发现, 添加淀粉后, 红柱石、黑云母和石英矿物表面Zeta电位都发生了改变。淀粉对红柱石的伴生矿物黑云母及石英有明显的去活作用, 其去活的原因可能是取代和与金属离子生成化合物。     

镜铁矿连生体可选性研究

以粒度为0.104～0.053 mm连生度为98%、84%、57%、35%、16%、10%和1%的镜铁矿颗粒为对象,进行了密度、比磁化强度、比磁化率和淀粉吸附量等性能指标测定,并对连生体的可选性进行了详细研究。研究表明：随着连生度的降低,连生体的密度逐渐降低,磁性由强到弱,对淀粉的抑制作用越来越不敏感;重选方法可较容易地将连生度小于16%的连生体抛掉;连生度越高越容易用磁选方法加以回收,连生度小于10%的连生体磁选方法难以回收;反浮选回收率随连生度的降低而升高,对各种连生度的连生体,淀粉在阴离子体系下的抑制效果强于阳离子体系。     

阴离子淀粉对铝硅酸盐矿物浮选的影响及机理研究

通过浮选试验、动电位和吸附量的测定, 详细考察了阴离子淀粉(LSDZ)对高岭石、叶蜡石和伊利石浮选行为的影响及作用机理。单矿物浮选试验显示, 在整个pH范围内, 阴离子淀粉对高岭石、叶蜡石和伊利石均具有活化作用, 且在酸性条件下活化能力更强; 当pH=6, 捕收剂DTAC用量为3×10^-4 mol/L时, 低用量阴离子淀粉活化伊利石和高岭石的浮选试验结果表明, LSDZ用量较低时, 伊利石和高岭石被活化, 随着LSDZ用量增加, 伊利石和高岭石被抑制; 阴离子淀粉对叶蜡石浮选影响受阳离子捕收剂DTAC用量的制约。吸附量与动电位研究表明, 阴离子淀粉通过氢键与静电力作用吸附在铝硅矿物表面使矿物表面ζ电位负移, 低用量阴离子淀粉能促进捕收剂DTAC在矿物表面的吸附。     

某新型脂肪羧酸类捕收剂的浮选性能试验研究

通过药剂结构修饰,制备了一种新型脂肪羧酸类捕收剂CM-5。在pH调整剂、淀粉、CaCl₂、CM-5或油酸钠的浮选体系下进行了石英、绿泥石、赤铁矿单矿物浮选试验。结果表明:高碱条件下,相对于油酸钠,CM-5对经淀粉、CaCl₂作用后的绿泥石具有更好的选择捕收作用,对同条件下的赤铁矿捕收效果较弱。温度试验表明,CM-5在15~35 ℃的范围内都具有良好的选择性捕收效率。Zeta电位测定结果表明,在pH=11.5条件下,CM-5的吸附使经淀粉、CaCl₂作用后的绿泥石、赤铁矿动电位分别下降约15、10 mV,而油酸钠的吸附使同条件下的绿泥石、赤铁矿动电位分别下降8、11 mV,说明CM-5能选择性地吸附到绿泥石上。综合分析,CM-5可作为一种高效的铁矿反浮选捕收剂。