四种胺类捕收剂体系中两相泡沫和赤铁矿/石英三相泡沫的稳定性

选取赤铁矿和石英两种纯矿物,十二胺、十二烷基三甲基氯化铵、GE609、N-十二烷基乙二胺四种胺类捕收剂,研究了不同pH值和捕收剂浓度对两相泡沫稳定性的影响以及不同粒级的赤铁矿和石英对三相泡沫稳定性的影响。结果表明,除N-十二烷基乙二胺外,其余三种胺类捕收剂溶液的泡沫半衰期均随着捕收剂浓度的增加呈现先升高后降低的趋势,且泡沫稳定性总体呈现酸性>中性>碱性的规律。N-十二烷基乙二胺的泡沫半衰期随浓度的增加逐渐升高,泡沫稳定性呈现碱性>中性>酸性的规律;在四种胺类捕收剂体系中,加入不同粒级石英或者赤铁矿颗粒后均能够在一定程度上提高泡沫的稳定性,颗粒粒度越细,泡沫越稳定,-18μm粒级石英颗粒的影响尤为明显;石英提高泡沫稳定性的程度远高于赤铁矿,加入细粒级的石英颗粒能够大幅度提高泡沫稳定性。微细粒级石英是急剧提高胺类捕收剂浮选泡沫稳定性的关键因素。     

N,N-二羟乙基十二胺对赤铁矿和石英的浮选性能研究

以赤铁矿反浮选脱硅体系为载体,通过单矿物浮选试验和人工混合矿分选试验考察了N,N-二羟乙基十二胺对赤铁矿和石英浮选行为的影响。单矿物浮选试验结果表明,N,N-二羟乙基十二胺对石英具有很好的捕收能力,在矿浆自然pH、N,N-二羟乙基十二胺用量大于13.33 mg/L时,石英回收率保持在90%以上;N,N-二羟乙基十二胺对赤铁矿的捕收能力较弱,在考察的捕收剂用量范围内,赤铁矿回收率不超过70%。人工混合矿分选结果表明,在矿浆自然pH、N,N-二羟乙基十二胺用量为20 mg/L、淀粉用量为3.33 mg/L条件下,可获得精矿铁回收率为86.86%、铁品位为65.28%的分选指标;N,N-二羟乙基十二胺可应用于石英和赤铁矿矿物的浮选分离。动电位测试结果表明,N,N-二羟乙基十二胺在石英表面发生了静电吸附。     

胺类捕收剂对含钙矿物浮选行为的研究

通过单矿物浮选试验研究了十二胺、十二烷基三甲基氯化铵和十二烷基二甲基苄基氯化铵对白钨矿、方解石和萤石的浮选行为。结果表明, 捕收能力强弱顺序为十二胺>十二烷基二甲基苄基氯化铵>十二烷基三甲基氯化铵, 且十二胺和十二烷基二甲基苄基氯化铵均表现出较好的选择性, 但二者的浮选行为有所不同。在pH=8～9的范围内, 十二胺浮选3种含钙矿物的顺序是萤石>方解石>白钨矿, 而十二烷基二甲基苄基氯化铵的浮选顺序为白钨矿>方解石>萤石。基团电负性、水-油平衡度和疏水链长的计算结果表明, 3种捕收剂对含钙矿物捕收性能的差异是由它们极性基的特性决定的。     

新型阳离子捕收剂DHPA的浮选及泡沫性能研究

研究了新型阳离子捕收剂DHPA的浮选及泡沫性能, 并与十二胺、十二烷基二甲基叔胺及十二烷基三甲基氯化铵进行了对比。粗铁精矿反浮选试验表明, DHPA和十二胺均取得了较好的浮选指标, 十二烷基二甲基叔胺和十二烷基三甲基氯化铵的浮选指标不太理想, 捕收能力强弱顺序为: 十二胺＞DHPA＞十二烷基二甲基叔胺＞十二烷基三甲基氯化铵。三相泡沫试验表明, 十二胺的泡沫量最丰富, 而且最不容易消泡, 其它3种药剂泡沫性能相差不大, 消泡速度快慢顺序为: 十二烷基三甲基氯化铵＞DHPA＞十二烷基二甲基叔＞十二胺。综合浮选和泡沫性能表明DHPA是一种较好的阳离子捕收剂。     

阳离子捕收剂烷基多胺醚在尖山铁矿的试验研究

通过试验比较了烷基多胺醚系列捕收剂GE-601,GE-610,GE-609,GE-609与十二胺的捕收性能及其泡沫状况,试验结果表明GE-601是理想的阳离子捕收剂。在不添加其他药剂的情况下,用1粗3扫闭路浮选流程处理铁品位为64.53%的尖山铁矿的粗精矿,获得了铁品位为69.41%、回收率为98.42%的优质铁精矿。     

阳离子捕收剂烷基多胺醚在尖山铁矿的试验研究

通过试验比较了烷基多胺醚系列捕收剂GE-601,GE-610,GE-609,GE-609与十二胺的捕收性能及其泡沫状况,试验结果表明GE-601是理想的阳离子捕收剂。在不添加其他药剂的情况下,用1粗3扫闭路浮选流程处理铁品位为64．53％的尖山铁矿的粗精矿,获得了铁品位为69．41％、回收率为98．42％的优质铁精矿。     

十二烷基胺类捕收剂的取代基基因特性对其浮选性能的影响研究

为考察取代基种类和数量对十二烷基胺类阳离子捕收剂浮选性能的影响，通过浮选试验研究了含不同取代基的捕收剂对石英、赤铁矿单矿物的捕收性能，以及对石英/赤铁矿人工混合矿的分选能力。研究结果表明，甲基取代基的引入不利于阳离子捕收剂对石英和赤铁矿的捕收，随着甲基取代基数量的增加，石英和赤铁矿的浮选回收率均逐渐降低，但赤铁矿回收率降低速率更快；甲基的引入，有助于提升阳离子捕收剂的浮选选择性；随着取代基数量的增加，人工混合矿的分选效率逐渐增大。向阳离子捕收剂分子结构中引入含羟基（-OH）或胺基（-NH2）的官能团有利于其对石英的捕收，但引入含胺基的取代基以后，赤铁矿回收率也相应提高；向十二胺极性基中引入含羟基或胺基的取代基，能够提高人工混合矿分选效率，但引入含胺基的取代基后，人工混合矿分选效率增加效果不如引入含羟基取代基时明显。对试验捕收剂分子进行量子化学计算表明：随着引入甲基数量的增加，捕收剂极性基团的横截面尺寸增加，增大了药剂与矿物表面作用的空间位阻，导致药剂的捕收能力减弱，选择性增强；含胺基取代基的引入，可以增加极性基团的总电荷量，捕收剂与矿物表面的静电引力增强；引入含羟基的取代基后，能够在增强药剂与矿物表面氢键吸附作用的同时，增加药剂极性基横截面尺寸，从而在提高药剂捕收能力的同时提高了浮选选择性。在后续研究中，结合有机化学的相关知识来提取取代基的相关参数，以定量这种影响规律，从而明确取代基参数与阳离子捕收剂浮选性能之间的基因特性，可为构建一种基于取代基效应的阳离子捕收剂设计方法奠定基础。     

N-十二烷基-1，3-丙二胺捕收性能研究

通过浮选试验研究了N-十二烷基-1,3-丙二胺对石英、赤铁矿、方解石、菱锌矿和菱镁矿的捕收性能,并与十二胺进行了比较。试验结果表明：N-十二烷基-1,3-丙二胺对石英具有比十二胺更强的捕收性能,在很宽的pH值范围内,对石英的回收率均在90%以上,当pH=10.02时,石英回收率高达98.38%;N-十二烷基-1,3-丙二胺对赤铁矿的捕收能力与十二胺相差不大;N-十二烷基-1,3-丙二胺对方解石的捕收性能明显比十二胺差,而且对菱锌矿和菱镁矿基本无捕收能力。基团电负性计算结果表明,N-十二烷基-1,3-丙二胺比十二胺具有更好的选择性。     

烷基胍浮选铝硅酸盐矿物的研究

以O-甲基异脲硫酸盐和脂肪胺为原料,常压下合成了烷基胍类捕收剂.考查了它们对一水硬铝石、高岭石、叶蜡石及伊利石的浮选行为.烷基胍对铝硅酸盐矿物的捕收能力和选择性优于十二胺和十二烷基三甲基氯化铵.在强碱性条件下,高岭石、叶蜡石及伊利石较一水硬铝石有很好的可浮性,以烷基胍为捕收剂可望实现三种硅酸盐矿物与一水硬铝石的反浮选分离.通过药剂结构和矿物表面电性研究解释了捕收剂与矿物作用的机理.     

捕收剂N—十二烷基—1，3—丙二胺的合成与应用

根据脯在无水乙醇中被金属钠还原成胺的原理，合成了阳离子捕收剂N－十二烷基－1，3－丙二胺，并详细考察了其对赤铁矿、霓石、石英纯矿物的浮选行为。赤铁矿与霓石人工混合矿的浮选结果表明，N－十二烷基－1，3－丙二胺的选择性比十二胺的更好，对霓石表现出较好的选择捕收性能。     

十二胺与十二烷基磺酸钠组合捕收剂对赤铁矿浮选的优化及其泡沫性能调控北大核心

采用十二胺进行微细粒级赤铁矿反浮选时具有泡沫产品黏、难消泡的问题。选取赤铁矿和石英两种纯矿物,分别在十二胺(DDA)以及十二胺与十二烷基磺酸钠(SDS)的组合捕收剂体系下,研究了pH值、捕收剂用量及其配比、淀粉用量等对赤铁矿和石英单矿物和混合矿浮选的影响,并进行了泡沫稳定性试验。研究表明,不加入矿物颗粒时,十二胺溶液的气泡平均尺寸小于组合捕收剂(DDA∶SDS=2∶1)的气泡平均尺寸;采用十二胺作捕收剂浮选赤铁矿和石英时,泡沫量更多,气泡小且密集,气泡破裂速度较慢,泡沫更黏更稳定。与单一十二胺捕收剂相比,十二胺和十二烷基磺酸钠组合捕收剂在浮选指标和泡沫性能均体现出了优势。在适宜的药剂制度条件下,十二胺与十二烷基磺酸钠在一定比例条件下组合使用,不仅能够提高浮选指标,还能优化泡沫性能,大幅度降低泡沫黏性。研究对克服阳离子浮选工艺存在的泡沫问题和微细粒级赤铁矿石的浮选具有一定的参考价值。     

司家营铁矿磁选精矿阳离子反浮选试验研究

河北钢铁集团矿业有限公司司家营铁矿选矿厂采用以NaOH为pH调整剂、淀粉为抑制剂、石灰为活化剂、GK-68为捕收剂的阴离子反浮选工艺处理弱磁选和强磁选所得混合精矿,存在药剂制度复杂且矿浆需加温的弊端。为此,从武汉理工大学研制的阳离子捕收剂GE-609和中南大学研制的阳离子捕收剂HYS-2中筛选出GE-609对司家营铁矿选矿厂磁选混合精矿进行了阳离子反浮选试验,并模拟现场流程和药剂制度进行了阴离子反浮选对比试验。试验结果表明,在常温和不改变原有流程结构的情况下,GE-609仅与淀粉1种药剂配合,可获得铁品位为65.37%、铁回收率为84.10%的最终铁精矿,而模拟阴离子反浮选在40 ℃下所获最终铁精矿的铁品位为65.55%、铁回收率为79.44%。由此可见,采用GE-609进行阳离子反浮选不仅可达到实现常温浮选和简化药剂制度的目的,还可较大幅度地提高铁的回收率。     

阴阳离子捕收剂反浮选褐铁矿试验研究

针对某褐铁矿性质相对较简单的特点，采用单一反浮选工艺选别褐铁矿。研究了脱泥、单一阳离子及阴阳离子联合等技术方案对反浮选指标的影响。试验结果表明，采用添加新型阳离子表面活性剂DTL脱泥、石灰活化含硅矿物、淀粉抑制铁矿物、油酸及十二胺联合使用的新工艺方案，取得了良好的分选指标。经脱泥和反浮选后，得到含铁品位为57．18％、铁回收率74．9％的褐铁矿精矿。     

调整剂添加顺序对石英、长石浮选的影响

调整剂在捕收剂之前或之后添加,对石英及硅酸盐类矿物浮选产生的影响引起关注。在十二胺盐酸盐用量为70 mg/L的前提下,通过改变无机、有机调整剂与捕收剂的添加顺序,分别对石英与长石纯矿物进行了浮选试验。试验结果表明:六偏磷酸钠、淀粉先添加较后添加,对石英浮选抑制效果更好;对于长石,六偏磷酸钠先添加抑制效果更好,淀粉后添加比先添加抑制作用更强。红外光谱显示:十二胺盐酸盐与两种矿物均存在静电吸附、氢键作用,六偏磷酸钠只与长石存在吸附,淀粉对石英、长石无吸附作用。      

Selective flotation separation of spodumene from feldspar using new mixed anionic/cationic collectors

The selectivity in flotation separation of spodumene from other pegmatic aluminosilicates such as feldspar and mica, using a single fatty acid anionic collector, is found to be very difficult. It is attributed to the same surface Al site for interaction with fatty acid. In this study, a collector mixture of sodium oleate (NaOL) and dodecyl trimethyl ammonium chloride (DTAC) demonstrates a high selectivity for the flotation of spodumene from feldspar. The influences of important factors such as molar ratio of the mixed collectors, dosages of calcium chloride, sodium hydroxide and sodium carbonate, and pulp temperature on spodumene and feldspar flotation using the mixed collectors have been investigated through micro-flotation tests. The optimum molar ratio of NaOL and DTAC is found to be 9:1. Sodium hydroxide has to be used as a pH regulator. Without the use of depressants, no selectivity is observed as the flotation of spodumene and feldspar are activated by Ca²⁺. Sodium carbonate must be used as depressant of feldspar. A comparison of the flotation for a lithium pegmatite ore using mixed fatty acid soaps and mixed anionic/cationic collectors (NaOL/DTAC) was carried out by the batch flotation tests. The results indicated that NaOL/DTAC decrease collector consumption by two-thirds. The recovery and grade of Li₂O concentrates increase by 4.93% and 0.31%, respectively.     

Investigations on different starches as depressants for iron ore flotation

Four different starches, namely soluble starch, corn starch, potato starch and rice starch with different characteristics have been studied as depressants for hematite in cationic flotation using dodecylamine as the collector. Surface charge measurement and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) have been used to understand the starch–hematite interaction. The lowering of surface charge and change of peaks at 750–1500 cm⁻¹ region indicate the presence of hydrogen bonding and chemical interaction between hematite and starches. The results of flotation studies with pure minerals of hematite and quartz and a low grade iron ore at different conditions suggest that all the starches are good depressants for hematite. Maximum adsorption for all the four starches with hematite occurs at the pH value 5–9. However soluble starch is found to be the better depressant at slightly alkaline pH. The flotation of natural occurring banded iron ore using different starches has indicated that it is possible to achieve an iron grade of 63–65% Fe with 85–88% recovery.     

季铵盐捕收剂对铝硅矿物的浮选行为

通过单矿物浮选试验、动电位测定及红外光谱分析研究了十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵和十八烷基二甲基苄基氯化铵3种季铵盐捕收剂对铝硅矿物一水硬铝石、高岭石、叶蜡石和伊利石的浮选行为和作用机理.结果表明:在碱性条件下,以季铵盐为捕收剂可实现一水硬铝石与3种硅酸盐矿物的反浮选分离;一水硬铝石、高岭石、叶蜡石及伊利石的等电点分别为pH6.0、3.4、2.3、3.2,随着矿浆pH值提高,这些矿物的表面动电位均呈负增加;季铵盐捕收剂主要靠静电作用吸附在一水硬铝石、高岭石、叶蜡石及伊利石表面.     

十二胺和十二烷基磺酸钠在长石石英表面的吸附

采用浮选试验、ζ-电位和FTIR光谱分析,研究了十二胺(阳离子捕收剂,DDA)和十二烷基磺酸钠(阴离子捕收剂,SDS)作捕收剂在长石石英表面的吸附。浮选结果表明,pH值在2附近时,长石和石英的浮游差最大,混合捕收剂能增大二者的浮游差,有利于长石的优先浮选。在单一捕收剂中长石和石英ζ-电位均整体向正或负方向移动,在混合捕收剂溶液中,二者ζ-电位在碱性介质中正移幅度较酸性介质明显。FTIR光谱结果表明,pH值为2时,DDA在长石和石英表面均只存在物理吸附;SDS在长石表面既存在物理吸附,还与Al-O形成化学吸附,而在石英表面仅存在物理吸附;混合捕收剂在长石表面既有物理吸附,还存在氢键作用,而在石英表面仅存在物理吸附。