2023年8月3日发(作者:)
理论与=_实。践国外套属矿选矿在长石与石英分离中阳离子捕收剂与阴离子捕收剂混合物在矿物表面上的吸附和浮选的选择性A·维蒂亚德哈尔等摘台混剂收捕子离阴与刺收捕子离阳了价评谱光RI'兀射授和定测位电a孙、管选浮德蒙咀哈用,物矿纯英石和石长钠对要矿物浮选试验结果表明,在pH。但是,已经报导了不用H的新药剂制度。在可剂收捕作盐酸油二一胺二或物台掘盐酸磺荆收捕子离阴与胺二剂收捕子离阳用,时2没有HF存在时,混合应用阳离子捕收剂烷基三甲Hp在与。石长钠选浮先优中英石从吼2时钠长石荷少量负电荷.报中献导,在pH文。中业工于用地功成已法方种这,导报据一N(剂收捕合组子离阴和子离阳用应时2号Duomeen代品商,盐酸油二胺二基烯丙一3,1一基油牛石英的零电点位于该pH附近.zHa电位测定和FTIR研究结果表明,混合捕收剂在两种矿物上的吸附行为类似。红外果结究研。石长离分选浮地效有可)ODT了高提在存的剂收捕子膏阴,明证且而,附暇共上面表物矿在起一胺=与盐醴油或盐酸磺剂收捕子离阴明证仅不谱光选浮先优石长在剂收捕合混盐酸磺与胺二基烷。样。到见未还究研酸油二一胺二基烷剂收捕台二胺的吸附量。阴离子捕收荆闯入相邻表嘣烷基氨基离子之间降低丁头一头静电斥力,由于琥水尾一尾缔台增强,面与烷基磺酸盐捕收剂混合物和阳离子.阴离子组合捕胺二基烷剂收捕子离阳究研是的目的作工本Hp。大增量附吸胺二使2时捕从台6.5%N屯。的给矿中浮选获得了舍10%N虬。的钠长石精矿,Nazo含量高于9%的钠长石产品是有价值的。:1里3里::::::::竺=:::概述::=收剂在钠长石与石英分离中的应用,并了解这种组的壳地占,一之物矿的富丰最上界世是石长%。长石产在很多国家的火成岩矿床、变质矿床合捕收剂在长石浮选中的作用机理。在本文中叙述氢氟酸产生的强酸性介质中用阳离子烷基长链胺分哈、里谱光外红换变叶里富射漫、位电了万 方数据万 方数据14国外全属矿选矿7该pH值范围内,在二胺浓度低于2·100mol/L时.石英不浮选,二胺浓度为2·10_5mol/L时,石英开始碰擎;§囊墓i霉ii一;i嘉。标羹凄墅箭瑟翌孽霎嚣壁掣叁邂露公丑墨罄苇蕊班舅秉:爹蓬鞫舔霹謦蠢谚诸襦。鞴i矗誊辩娄,翼!尊!蓑。薹麓妥警如即≥,撮藉箐蓥羹崔磋妻霉羹囊囊餐:攫最囊鞋希裕节瑟辫鼋!j誊~“i彗。打氢蓦毒[篮;资料,最近美国的GeoBioTech公司成功地将微生物氧化堆浸工艺应用于硫化金矿浮选精矿的处理【4J。此法是将一200目75%的精矿粉装人转筒混合机,使其黏附在粒径约为40mm的支撑岩块上,干涸后筑堆进行微生物氧化浸出。浸完后拆堆并湿筛,筛下产物洗涤、浓密后浸金;筛上岩块返回利用。试验表明,经此法处理后,可将氰化金回收率由原来的不足50%提高到90%以上。采2国外微生物氯化提金厂工业应用简况类别国剐矿Ib或公司的名称Ge兀d,r公司Fal抖Icw矿南非cI蛐}Yd】(,ⅣKnlfe公司s&im饱矿、7adRecf公司生意厂万 方数据表lN㈣nt矿业公司的难浸硫化盘矿石生物氧化广琅日指标处理能力230万t矿垫数目和足寸3千矿垫、150m×150m/个矿堆高度ll~15m溶液储存池体积jj4万升基建投资400万美元生产成本9~10美元^4.3国外微生物搅拌氧化工艺的发展现状目前,微生物搅拌氧化作为~种处理难浸硫化金矿的重要方法,在国外已广泛应用于工业生产,取得了显著的经济效益。自1986年南非建成世界上第一座工业规模的微生物氧化提金厂以来,至今已有十几个生产厂和七、八个试验厂在世界各地运行,其具体情况见表2。生产规模/t·d叫生产年份备注351986~现在1991年扩建100l粥9~2019896~处娜对象精矿精矿精矿围外套属矿选矿15较低二胺浓度(4·10“moI/L)时,钠长石表面电荷符号改变。圈5在pH2和4时。石英和钠长石的zeh电位与二脏捕收荆旅度的关囊■一石英.pH2.0;口一钠长石.pH2.O;●一石英,pH4.0;o一钠长石.plI4.Og掣g出固6在pH2和两种不同二胺浓度F,zet9电位与磺酸盐浓度关系二艘浓度为5-10qmoI/L时:■一cB确馥盐;●一c12确酸盐;▲一c,。■酸盐;=胺浓度为2·10叫蛐n/L时:口一qt鼙盐;o—cl:精琏盐;△一cl。蕾醴盐用二胺作捕收剂时,阴离子捕收剂磺酸盐的存在对钠长石zeta电位的影响如图6所示。该图中表示了,在pH2和两种不同二胺浓度下,zeta电位随CB、c12和c16磺酸盐浓度的变化。图中强调了在阴离子捕收剂与阳离子捕收剂混合物中,磺酸盐烃链长度的影响。通常随磺酸盐浓度增大,zeta电位向正值方向变化,一直到磺酸盐浓度与二胺浓度相等。在磺酸盐浓度超过二胺浓度时,zeta电位开始降低。随磺酸盐浓度升高,表面电荷向正值方向增加表明,磺酸盐的存在增大了二胺阳离子捕收剂的吸附量。阴离子捕收剂磺酸盐闯入两个阳离子=胺万 方数据分子之问,减小了矿物表面上相邻氨头一氨头的斥力,所以,由于侧向尾尾吸引键增强,二胺吸附量增大。磺酸盐与二胺共吸附增大了矿物疏水性,提高了矿物的可浮性。将磺酸盐结合到两个二胺之间可以形成紧密堆积的吸附层,从而产生更疏水的表面复盖层,进一步改善浮选过程。在二元表面活性剂体系中,当两种化合物的链长度不同时,在固一气界面上相邻分子之间的间隙距离增大,这可能是由于在混合单分子层中的不等长度链的热运动引起的。发表的资料表明,随着相邻烃链长度的匹配,形成的烃链层更整齐,具有更大的稳定性和紧密的堆积。预料在固一液界面上也会发生同样的现象,用这可以解释在二胺与q:基磺酸盐混合时矿物可浮性和zeta正电位值比与其它烷链长度的磺酸盐混合时要高。二胺(牛脂基.1,3.丙烷基二胺)是由平均烷基链长为C,。的同系物组成。与矿物表面接近的具有两个氨基的二胺烷链长度与c1:磺酸盐的链长度基本匹配。用在矿物表面上=胺烷链长度与磺酸盐烷链长度之间的兼容性可以解释图6中的结果。在丽种不同pH下,石英和钠长石的zeta电位与二胺一二油酸盐浓度的关系如图7所示。在pH低于2.0,捕收剂浓度低于5·10“mol/L时,矿物的zeLa电位变化很小,这表明捕收剂的吸附量很小。因为,捕收剂具有荷负电的油酸基团和荷正电的胺基.所以,在捕收剂吸附后,zeta电位不会发生大的变化。这些zeta电位结果说明,捕收剂在石英和钠豳7在pH2和4肘石英和钠长石勘纽电位与摘收捐浓度的关蔫■一石英,pH2;●一葛英.pH4;口一钠长石.pH2o一钠长石.pH4万 方数据万 方数据18圈外金属矿选矿可能是由于氢键使氨基吸附在硅醇上,在吸附研究中较长的平衡时间有助于捕收剂吸附。3分批浮选研究堡在哈里蒙德浮选管浮选试验前,矿石湿磨后脱*掣去一20pm矿泥。浮选典型结果如表l和表2所回示。矿物品位/回收率曲线和选择性曲线如图12所示。结果表明,在每一段钠长石浮选中获得的钠长石精矿含10%Na20,钠长石与石英的分选选择性很好。在研究计划开始,研究的目的是获得Na,O品位高于9%精矿,用硫酸调节pH至2,用二胺十磺酸盐圈12在两种药舸■鹰下钠长石和石英品位一回收事和用二胺一二油酸组合捕收剂进行钠长石胺浮选。曲蛾和选择性曲最寰1用娩基二胺与磺蘸盐混台轴浮选钠长石矿石的结果/%品位产品产率分布率Si()2Ak凸FqqK20N赴0S102Ab0】飓q№oN吨020nm24.39705015.901.53l057.67227027.8527309271云母l966715016.2妇l0l2.445.299,lllZ1382B57,4云母258776.4013500570.986.525.957476.955钠长石317.9770.1018.10O330.709631662328.315.3250钠长石410497040184003006010109.8138457515.3钠长石52.5470.001760O310.6096523321.11.835尾矿290889307.190360263.8333515O14.99.016.1给矿100757313、960.710836511001001001D0100袁2用=胺.二油奠盐捕收剂浮选钠长石矿石的培暴/%产品产盅晶位分布率slqA12q№q如oNa20S衄^丘q№qK20N配。一20“m“39705015.901531.057.6722.602837543037.672697云母171671.5016201.012.445.296.738.49105223.65S.46云母250876.401350057O.986.526105.024.Zl6744.78钠长石3513679020200.391.1010104587.582.9l7647.47钠长石4120667】01B.00024O5010.3010.6415884218161791钠长子i51124689017500370469.87iO.1814396057.3016.00尾矿34.9487507930350.25425401820.2717.7911.83214l培矿100760913670.690.746241001001001001004结论子与带正电的二胺组分共同存在,大幅度提高钠长石的疏水性。1)钠长石和石英的等电点分别为pH1.6和3)在pH2和二胺一磺酸盐和二胺一二油酸盐2.0,所以,在pH优先浮起)与zeta电位/FTIR研究结果(捕收剂在2时用烷基胺可优先浮选钠长石,捕收剂存在时,石英和钠长石幂|耋塞墨嚣霉觋癸,鐾而石英不浮选。在磺酸盐存在时,钠长石优先浮选钠长石和石英表面上的吸附行为类似)不相符可能薹妻i羹露g锻蠹,磊茎霸萎嚣羁誊耄鐾誊瑟雪夔蕃回收率提高,而不影响石英的可浮性。是由于在这些研究中分别用粗粒矿物和细粒矿物引浯j2)在pH≤2时,石英和钠长石荷电特性不同,石“;是络攀鬟薹耋霪羹引÷g鲤bi;用二胺一二油酸盐捕收剂时荷正电的二胺组分的吸附有利于带负电的钠长石的浮选,但是,由于此pH值为石英的等电点,所以,石英不浮选。中性油酸分万 方数据国外金属矿连矿11趣,都加大了这一技术的产业化力度,为大规模工业化生产提供了必要条件。另外,微生物氧化法具有投资少、成本低、建设周期短、回收率高、无环境污染,可同时回收重金属且操作简单、生产安全等优点,所以,不但在难浸硫化金矿方面应用前景广阔,在铜、铀、钴、镍、锰、锌、铂、铬等多种矿物的浸出上也具有广泛的应用价值。随着微生物氧化工艺的发展和广泛应用,在新的世纪里,我们必将看到它对黄金工业产生的健康稳定积极的影响。艺尽快应用于工业生产中。参考文献1李俊萌难处理金矿石预处理工艺及其选择[J].有色金属(选矿部分),2002.(5):162孙春宝.魏德洲国内外难处理金矿资源的开发利用[J]国外金属矿选矿.1996,(3):33刘汉钊.难处理金矿石堆摄的预处理技术[J】.四川地质学报.1997,(3):231~2334王文擀,王喜良.难橙金矿璜趾理方法评价压新进展[』]湿法冶金,1998.(3):l5陈顺方.钟文远难浸硫化金矿的微生物氧化预址理及应用现状9结论与建议1)微生物氧化工艺作为难浸金矿的预处理方法,与加压氧化法和焙烧法相比,具有建设投资少、环境效益好、金属回收率高、操作简便等优点,是一种具有很强生命力的工业方法。2)目前影响微生物氧化工艺大规模工业应用的主要因素是氧化周期长、微生物适应性差、氧化过程矿浆浓度稀、高效浸出设备研制滞后等。3)微生物搅拌氧化工艺在国外已用于工业生产,有10多座微生物氧化提金厂在运行,在国内整体上还处于工业试验阶段。微生物筑堆氧化工艺在国内外都已成功用于生产。4)微生物氧化提金工艺在我国是一项高新技术,为了将它早日应用于工业生产。不仅需要上级部门给予足够的重视和较大资金支持,还需要有一个发展该工艺的全盘计划,避免重复研究和建设;当然还需要广大科研工作者根据我国矿产资源的特点,进行不懈努力。5)广开渠道,筹措资金,引进技术,引进人才,搞好横向联台,攻破技术难点,使我国的微生物氧化工(上接第18页)5)在pH2时哈里蒙德浮选管浮选结果(钠长石7【J]国外金属矿选矿,2000,(2):66浸矿拄术[M].北京:原子能工业出版社.1994AswegenPc,etc难浸金矿石细菌氧化的发展与革新[J]湿法冶金.t994,(4):588范阿斯维根Pc,等.用生物氯化法改进难进冶金矿石的趾理[J]国外金属矿选矿,2000,(6):109宋翔宇,巫投亲.浅慷擞生物浸出工艺[J].山东黄金,1997.(3):4610布里尔利JA.傲生物学在冶金工艺中的作用[J]国外金属矿选矿,2001,(11):211盎宗仪应用矿业生物技术回收利用难选冶矿产赍源[J].摄法冶金,1998.(3):612王垒祥.我国难授金矿细茁氧化技木开发研究现状[j]提法冶金,1997,(3):113难提高硫金精矿细菌顶氧化一爱出半工业扩大试验研究报告[R].河南省岩石矿物测试中心.1998(内部赍料)14周一康.难处理盘矿石璜处理方{击研究及对策建议[J].有色冶金(冶炼部分),1999.(6):34~3615关自斌,乔繁盛.等.难授金矿细菌氯化工艺的综述[J].显{击冶垒.1994,(4):116洛德也依什科夫髓.等难处理古金矿石和精矿槽式细菌漫出设备的研制[Jj.国外盘属矿进矿,1995,(9):49~5l(030501)吸附行为类似的原因。6)但是,这些结果与只在浮选给矿脱泥后,在pH优先浮起)与zeta电位/FTIR研究结果(捕收剂在钠长石和石英表面上的吸附行为类似)不相符可能是由于在这些研究中分别用粗粒矿物和细粒矿物引起的。假定烷基胺离子通过氢键吸附在矿物表面硅醇基团上,这是捕收剂在细粒钠长石和石英颗粒的2时从长石矿石中优先浮选锕长石的分批试验结果是相符的。从含6.5%Na20的给矿中获得了含10%N820的钠长石精矿,Na20含量高于9%的钠长石产品认为是有价值的。{李长根’;韩森)e030502)t北京矿冶研究总院万方数据 在长石与石英分离中阳离子捕收剂与阴离子捕收剂混合物在矿物表面上的吸附和浮选的选择性作者:作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):被引用次数:A·维蒂亚德哈尔, 李长根, 林森北京矿冶研究总院国外金属矿选矿METALLIC ORE DRESSING ABROAD2003,40(5)2次
1.期刊论文
D·W·富尔斯特瑙.俞国庆.刘晓辉.李长根
捕收剂过量不平衡吸附与浮选速率的关系
-国外金属矿选矿2001,38(12) 用一块光学抛光的硼硅酸玻璃片和十二胺醋酸盐(DAA)水化膜所进行的试验表明,如果在很短的时间间隔里重复试验,水化膜后退速率增加幅度大,而不可能重新达到平衡状态.这是由于DAA分子从消失的液-气界面上解吸下来而沉积到新形成的固-气界面上引起的.在改进的哈里蒙德浮选管中用硼硅酸玻璃颗粒所进行的对比浮选试验表明,浮选速率也随重复浮选试验次数增加而增加,这也是由于过量吸附的DAA分子从接触的气泡上转移到固-气界面上引起的.2.期刊论文
D·A·比蒂叶.李长根.崔洪山
吸附的多糖和丙烯酰胺对滑石浮选的影响
-国外金属矿选矿2006,43(7) 研究了不同聚合物在滑石表面上的吸附及其对滑石的抑制作用.所研究的两种聚合物为淀粉基多糖和合成聚丙烯酰胺,它们具有不同的分子量和官能团.测定了聚合物在滑石表面上的吸附等温线、电声电泳Zeta电位、接触角、吸附层厚度和经聚合物处理后的滑石表面的亲水性.经聚合物处理后的滑石浮选结果表明,聚合物官能团对其抑制性质有影响.讨论了滑石浮选回收率与聚合物吸附层厚度和接触角之间的三维曲线关系,结果表明,可以根据吸附层的性质而不需进行浮选试验就可预测聚合物抑制剂的效果.这个方法在筛选大量可能的抑制剂时可能是有用的.3.学位论文
张麟
铜录山铜矿浮选基础研究与应用
2008 铜录山铜矿是一种复杂的铜矿,含有硫化铜矿如黄铜矿和氧化铜矿如孔雀石。本研究通过浮选实验、吸附量测定、红外光谱分析、电化学测试、浮选溶液化学计算以及分子动力学模拟,考察了黄铜矿、孔雀石和黄铁矿在不同捕收剂和调整剂体系中的浮选行为及作用机理。 浮选实验结果表明,用丁黄药、硫脲及双硫腙作捕收剂,在较宽pH范围内,即使在高pH条件下,用氢氧化钠和石灰作调整剂,黄铜矿均呈现好的可浮性。用丁黄药作捕收剂,在酸性和中性介质中,黄铁矿呈现一定的可浮性;在碱性介质中,可浮性急剧下降。用硫脲和双硫腙作捕收剂,黄铁矿的可浮性很差,这表明,硫脲和双硫腙的选择性比丁黄药好。铜离子存在时,用丁黄药、硫脲及双硫腙作捕收剂,黄铁矿的浮选受到活化,因此,在铜硫分离时,由于铜矿物溶解的铜离子的活化作用,使得黄铜矿和黄铁矿的浮选分离非常困难。但是,在高石灰用量条件下,铜离子对黄铁矿浮选的活化作用受到抑制。黄铜矿和黄铁矿的浮选行为还与矿浆电位有关。用丁黄药作捕收剂时,黄铜矿最佳浮选电位区间为-0.1~0.6 V,黄铁矿的最佳浮选电位范围为0.1~0.3V。 丁黄药、硫脲和双硫腙在黄铜矿表面的吸附可以发生在较宽pH范围,此范围对应于黄铜矿浮选pH范围。随着捕收剂浓度的增加,吸附量及黄铜矿的浮选回收率都在增大。Zeta电位测定表明,捕收剂的加入均使黄铜矿和黄铁矿表面ζ-电位更负,表明黄药和硫脲在这两种矿物表面均发生了吸附。通过红外光谱分析发现,黄铜矿表面有硫脲和双硫腙的捕收剂盐存在,而丁黄药的吸附可能包含捕收剂盐和双黄药的吸附。对于黄铁矿来说,在较宽pH范围和实验浓度内,丁黄药、硫脲和双硫腙在黄铁矿表面的吸附量远远低于在黄铜矿表面的吸附量。红外光谱表明,黄药在黄铁矿表面发生物理吸附并生成了双黄药,硫脲和双硫腙在黄铁矿表面发生分子吸附。 循环伏安曲线研究几种捕收剂与黄铜矿的作用结果表明,丁黄药和硫氮捕收剂与黄铜矿的作用主要是形成二硫化物,而硫脲与黄铜矿表面的作用主要形成捕收剂盐。 腐蚀电化学研究表明,随着黄药浓度的增加,腐蚀电位和腐蚀电流的减小,黄铁矿电极的极化阻抗逐渐增大,这表明黄铁矿表面有氧化产物生成。不同黄药浓度下黄铁矿的EIS图谱表明,随着黄药浓度的增大,容抗弧半径增大,黄铁矿表面捕收剂薄膜逐渐变厚,传导电阻增大,减弱了黄铁矿的溶解。这表明黄药在黄铁矿表面的吸附经历几个步骤,如黄药离子的吸附,双黄药的生成以及双黄药薄膜的变厚,这些变化都与极化电位有关。在极化初期,电位为120mV时,黄药氧化逐步增强,捕收剂薄膜逐渐加厚,传递电阻增大,导致黄铁矿表面疏水,属于薄膜生长控制阶段。当极化电位增加到320mV以后,容抗弧半径显著减小,此时薄膜脱落,黄铁矿开始阳极溶解。这个区间为黄铁矿浮选电位区间。 黄铁矿在不同浓度NaOH和石灰介质中的极化曲线和EIS图谱表明,随着体系中NaOH浓度的增高,体系的腐蚀电位逐步负移,腐蚀电流密度也逐步降低,容抗弧半径增大。这表明黄铁矿表面有氢氧化铁沉淀物生成,导致在高pH值条件下黄铁矿受到抑制。在石灰介质中,黄铁矿表面的电阻大约为11800Ω,远远高于黄铁矿在NaOH介质中的电阻(8500Ω),这意味着在石灰介质中黄铁矿发生强烈的氧化。氢氧化铁和硫酸钙沉淀物的生成使得黄铁矿表面亲水,抑制了黄铁矿表面其它电化学反应的发生。这意味着石灰对黄铁矿的抑制作用大于NaOH。 黄药存在时,黄铁矿腐蚀电流略有降低,黄药对黄铁矿的腐蚀有抑制作用。黄药在NaOH体系中还可以保持对黄铁矿一定的捕收能力,捕收剂作用前后电化学腐蚀参数几乎没有变化。石灰作调整剂时,不论加与不加捕收剂,黄铁矿电极的容抗弧半径变化不明显,这表明不论捕收剂存在与否,黄铁矿表面的氧化产物几乎相同,黄铁矿的腐蚀能力没有受到抑制,因此,在石灰体系中,捕收剂对黄铁矿的捕收能力明显降低。对于黄铜矿,无论用NaOH还是石灰作调整剂,丁黄药在其表面均可发生氧化生成疏水产物,黄铜矿仍具有较高可浮性。 分子动力学模拟计算表明,丁黄药的最高占据轨道(HOMO)主要是C-S-S基团,这表明功能基团C-S-S强烈影响分子的氧化还原电位。黄药的HOMO为-3.4eV。黄铁矿的导带低,为-3.5eV。与黄铁矿作用后,黄药的硫原子电子云密度降低,电子将由黄药向黄铁矿表面转移,黄药分子失去一个电子变成双黄药。黄铜矿与黄药作用过程中,则是由表面氧化的C12+与黄药反应生成捕收剂盐。 孔雀石浮选实验结果表明,脂肪酸类捕收剂对孔雀石的捕收能力强于羟肟酸类捕收剂。不硫化时,用油酸钠作捕收剂,孔雀石的浮选回收率达到90%以上。当使用黄药类捕收剂时,孔雀石需要预先硫化,硫化时间及硫化钠的浓度对孔雀石浮选有影响。最佳硫化pH范围是7~9,这时溶液中HS-占主导。当羟肟酸和黄药类捕收剂混合使用时,孔雀石的浮选回收率增大。红外光谱分析表明丁黄药、油酸钠和新型脂肪酸在孔雀石表面发生了吸附。 铜录山铜矿矿石浮选试验表明,最佳药剂制度是石灰作pH调整剂,两种或三种巯基类捕收剂混合使用,铜精矿的品位和回收率均有提高,混合捕收剂用于易选及难选氧化铜矿的浮选,均比单一捕收剂回收率高。4.期刊论文
兰叶.王毓华.胡业民.LAN Ye-min
铝土矿浮选尾矿的FeCl3改性及对铬(VI)吸附的机理研究
-湖南科技大学学报(自然科学版)2007,22(1) 铝土矿浮选尾矿经FeCl3改性后,对铬酸根离子的吸附能力大大提高.随着改性尾矿用量和吸附时间的增加,以及溶液pH值的降低,改性尾矿对铬酸根的吸附能力提高,铬酸根的去除率最大可达95.22%.铝土矿浮选尾矿经铁盐改性后,Fe(OH)2+和Fe(OH)2+在矿物表面产生了吸附,使得改性后尾矿的比表面积和等电点增大,铁含量增加,并在红外光谱图中1 432 cm-1处出现新的羟基峰.改性尾矿吸附铬酸根离子后,其比表面积和零电点降低,X衍射图中铁矿物峰值强度降低,红外光谱图中铁的羟基峰消失,证明对铬酸根离子的吸附主要是通过改性尾矿表面吸附的羟基铁离子与铬酸根离子产生反应的结果.图6,表3,参9.5.期刊论文
刘剑.王九思.马根云.鲍莉.姜艳玲.孔爱平.Liu Aiping
用氢氧化铝胶体吸附浮选法处理废水中的镍离子
-石化技术与应用2009,27(1) 用吸附胶体浮选法处理Ni2+质量浓度为40 mg/L的模拟含镍废水,研究了工艺条件对除镍率的影响.结果表明,处理50 mL模拟含镍废水的最佳工艺条件是:AlCl3溶液(质量浓度为10 g/L)用量为9 mL,废水体系pH值为8,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)溶液(质量浓度为2 g/L)用量为1.5 mL,浮选时间为1 min,空气流量为120 mL/min.向l L Ni2+质量浓度为46.5 mg/L的电镀废水中加入2.1 gAlCl3,将废水体系pH值调为8,加入0.16 g SDBS,浮选后除镍率高达98.9%,对Cr3+,Zn2+,Cd2+的去除率分别为99.5%,99.4%,99.6%.6.学位论文
兰叶
铝土矿浮选尾矿的改性及对溶液中离子吸附性能的研究
2007 铝土矿浮选脱硅产生的铝硅酸盐尾矿是铝土矿选矿-拜耳法生产氧化铝新工艺的主要废弃物之一。目前,铝土矿浮选尾矿以自然堆积法储存于尾矿坝,不仅占用了大量土地,而且会对地下水源造成污染,因此,开展铝土矿浮选尾矿再利用研究具有重要的意义。 本文在总结和分析大量国内外相关文献的基础上,围绕铝土矿浮选尾矿改性及处理废水的课题进行了较系统的试验研究。通过改性试验和吸附试验,研究了铝土矿正浮选尾矿对不同离子吸附性能的影响规律。借助光电子能谱分析、电位测试、红外光谱分析、溶液化学计算、热力学和动力学计算,对尾矿改性及吸附离子组分的作用机理进行了探讨。 改性试验结果表明:浸出法优于焙烧法;盐酸和氯化铁改性效果优于其他改性剂。对FeCl<,3>改性剂,在30℃下以170 r/min的转速振荡,用0.1mol/L FeCl<,3>改性12h,矿浆浓度为250g/L的条件下,得到的改性尾矿投加量20g/L情况下可使30mg/L含Cr(Ⅵ)离子溶液中的Cr(Ⅵ)离子去除率达到68.81%。 吸附试验结果表明:FeCl<,3>改性尾矿有利于吸附阴离子,原尾矿有利于吸附阳离子,FeCl<,3>改性尾矿和原尾矿对染料有机物(亚甲基蓝)都有很好的去除效果。FeCl<,3>改性尾矿用于吸附阴离子溶液,对30mg/LCr(Ⅵ)离子溶液最大去除率达到97%;1mg/LAs(Ⅴ)离子去除率接近于100%;40mg/LF(Ⅰ)去除率可以达到90%以上。原尾矿用于吸附阳离子溶液,40mg/L 的Pb(Ⅱ)离子去除率接近100%,40mg/L的Cd(Ⅱ)离子去除率接近100%.。以上离子溶液吸附后均能符合第二类污染物最多排放标准。通过条件实验证明,对亚甲基蓝的吸附主要影响因素是吸附剂用量,与吸附剂种类和pH值无关,当尾矿投加量为20g/L时,去除率都接近于100%,所以认为该吸附过程应该是一种物理吸附过程。 晶体结构分析表明:铝土矿尾矿中主要矿物在浮选后,表面暴露有大量的Al-O键和Si-O键,易与阳离子发生静电及吸附作用。 电位分析测试表明:与FeCl<,3>改性作用后,尾矿zeta电位的正值增大,等电点由3.63偏移至5.08,表明氯化铁在尾矿表面吸附较多。由于氯化铁改性后,尾矿表面zeta电位正值增大,有利于吸附阴离子物质Cr(Ⅵ)离子,吸附后的等电点由5.08偏移至3.26。原尾矿吸附Pb(Ⅱ)离子后,其表面zeta电位正值增大,等电点从3.63升至5.86,增加了2.23。溶液化学计算分析表明:尾矿改性后,其表面可能吸附了Fe(OH)<'2+>、Fe(OH)<,2><'+>及Fe(OH)<,3>等羟基铁物质。铬离子的最佳吸附pH值为3.52,对应主要组分为HCrO<,4><'->,铅离子的最佳吸附pH值为6.2,对应主要组分为Pb<'2+>、PbOH<'+>。 红外光谱分析表明,尾矿经氯化铁改性后,3453cm<'-1>自由的OH伸缩振动吸收峰增强,-C-CH<,3>特征峰消失,Si-O和Al-O峰的吸收减弱,证明了铁离子以羟基铁的形式在尾矿表面存在。Cr(Ⅵ)离子溶液与改性尾矿作用后在672cm<'-1>处还出现了一个新峰,新峰对应为Cr<,2>O<,7><'2->离子的特征峰,表明Cr(Ⅵ)离子溶液与改性尾矿表面发生化学吸附并生成了新的物质。 通过等温吸附模型计算,改性尾矿对Cr(Ⅵ)离子的吸附能很好地符合Freundlich模型,而原尾矿对Pb(Ⅱ)的吸附则符合Langmuir描述。动力学模型计算得出,二级动力学方程比一级动力学方程更适合于改性尾矿对Cr(Ⅵ)离子和原尾矿对Pb(Ⅱ)离子的吸附数据。7.期刊论文
魏德洲.代淑娟.王玉娟.周东琴.刘文刚.贾春云.韩聪.WEI Cong
枯草芽孢杆菌吸附电镀废水中镉前后的浮选性能研究
-安全与环境学报2008,8(4) 通过实验考察了枯草芽孢杆菌吸附电镀废水中镉前后的浮选性能,探索了浮选法实现载镉枯草芽孢杆菌与水相分离的可行性,并采用透射电镜、电动电位测试和红外光谱的方法分析生物吸附浮选机理.结果表明,刚离子型捕收剂十二胺和二正丁胺对枯草芽孢杆菌有较好的浮选效果.在适宜用鼍及pH值条件下,菌细胞浮选回收率均达97%以上.在电镀废水中,镉质量浓度约为26 mg/L,用二正丁胺浮选载镉枯草芽孢杆菌,吸附和浮选的pH值均为8,二正丁胺用量为4×10-4mol/L时,菌细胞的回收率为85.01%,镉的去除率达76%以上.菌细胞与镉离子及二正丁胺的吸附过程主要与细胞多糖中的羟基、羧基及蛋白质中的氨基有关,吸附过程以化学络合为主,并有静电引力、氢键及范德华力的参与.8.期刊论文
A·洛帕茨瓦尔维索
在用十二烷基硫酸盐捕收剂浮选天青石时碳酸根离子的作用
-国外金属矿选矿2002,39(7) 应用电动测量和微浮选法研究了在有和没有碳酸盐组分存在时阴离子捕收剂十二烷基硫酸钠对天青石的浮选.用电动测量、矿物溶解测定、红外光谱和矿物/溶液平衡法研究了在碳酸盐水溶液中,天青石表面向碳酸锶的转变过程.在pH 3~11范围内,在没有碳酸盐的溶液中,十二烷基硫酸盐由于在天青石表面上化学吸附而有效地浮选天青石,此时它在天青石表面上形成了十二烷基硫酸锶.在pH 7.8处,可溶的碳酸盐组分使天青石表面开始向碳酸锶转变,但此时不影响天青石的浮选.只在pH高于10时天青石浮选受到抑制,这是由于CO2-3和HCO-3组分在天青石表面上特效吸附,阻止十二烷基硫酸盐在碳酸盐化的天青石表面上吸附.9.学位论文
陈湘清
硅酸盐矿物强化捕收与一水硬铝石选择性抑制的研究
2004 论文以铝土矿组成矿物的晶体结构与表面性质的差异为基础,根据铝土矿反浮选脱硅的技术原理要求,通过溶液化学计算、浮选试验、X射线衍射、动电位测定、吸附量测定、FTIR和电子能谱测试,以及量子化学模拟计算等方法,重点研究了一水硬铝石的选择性抑制与高岭石、叶蜡石和伊利石等硅酸盐矿物的强化捕收,揭示了在十二胺体系或季铵盐DTAL体系中铝-硅矿物在不同的调整剂下的浮选行为,并对浮选药剂与矿物之间的作用机理进行了研究。结果表明: (1)矿物被破碎磨细时,高岭石表面暴露断裂的氢键,棱角暴露Si-O和Al-O键,表面亲水性较强,可浮性较差。叶蜡石主要沿层间断裂,表面残余键以范德华力为主,表面疏水性好,可浮性好。伊利石沿层间断裂,表面暴露离子键,亲水性好,可浮性差。一水硬铝石的表面荷电机理为表面氢离子的吸附与电离,其表面的动电位随pH值的变化而变化,其零电点(PZC)为pH6.2。高岭石、叶蜡石和伊利石三种层状硅酸盐矿物的荷电机理有两种:端面为氢离子的吸附与电离,因而端面的动电位随pH值的变化而变化;层面为金属离子对硅氧四面体的晶格取代,荷负电,不受pH值的影响。高岭石的PZC为pH4.2,叶蜡石的PZC为pH3.0,伊利石的PZC为pH3.0。 (2)以季铵盐DTAL作捕收剂,一水硬铝石的可浮性差,而高岭石、叶蜡石和伊利石三种硅酸盐矿物在酸性条件下的可浮性好,随着溶液pH值的增大,硅酸盐矿物的可浮性下降,因此,酸性条件有利于铝-硅矿物的反浮选分离。 季铵盐捕收剂与矿物表面通过静电的物理作用发生吸附。由于与硅酸盐矿物有较强的静电作用和一定的阳离子交换吸附作用,足以克服季铵盐在矿物表面吸附的空间张力。季铵盐在硅酸盐矿物表面的吸附量较大,并显著大于在一水硬铝石表面的吸附量,使得季铵盐对硅酸盐矿物具有更好的捕收性。 选择合适的调整剂,活化硅酸盐矿物的浮选或进一步抑制一水硬铝石,扩大铝-硅矿物的可浮性差距,可以提高铝土矿的脱硅指标,这也是铝土矿反浮选的技术关键之一。浮选试验结果表明,在季铵盐DTAL捕收剂的作用下,氟化钠、氯化钠或调整剂SFL对一水硬铝石的浮选没有明显的影响,而显著活化含硅矿物的浮选,是铝土矿反浮选脱硅的有效调整剂。 氟化钠取代矿物表面的羟基位,在硅酸盐矿物表面上发生显著吸附并扩散至硅酸盐矿物的层空间,降低硅酸盐矿物的动电位,促进季铵盐阳离子捕收剂DTAL在硅酸盐矿物表面的吸附,而在一水硬铝石的表面吸附量较低,动电位变化较小。氯化钠对硅酸盐矿物的活化作用是由于阴离子的插层作用和“盐效应”,显著降低硅酸盐矿物的动电位并降低捕收剂的临界胶束浓度,促进阳离子捕收剂在硅酸盐矿物表面的吸附并提高捕收剂的捕收性能;而在一水硬铝石表面的吸附作用较弱,对其电位影响也不明显,因而对一水硬铝石的浮选没有明显影响。调整剂SFL降低了季铵盐阳离子捕收剂DTAL在一水硬铝石表面的吸附量,而降低硅酸盐矿物的动电位,增强了DTAL在硅酸盐矿物表面的吸附,从而对一水硬铝石的浮选有一定的抑制作用,对硅酸盐矿物表现出活化特性。 用季铵盐作捕收剂,SFL作调整剂,对人工混合矿进行分离试验表明,随着原矿铝硅比的增加,一水硬铝石和硅酸盐矿物的可分离性变好,三氧化二铝的回收率也跟着增大,精矿铝硅比提高。 (3)以十二胺作捕收剂,一水硬铝石在酸性条件下具有一定的可浮性,随着溶液pH值的增大,一水硬铝石的可浮性增强。高岭石、叶蜡石和伊利石三种硅酸盐矿物在酸性条件下的可浮性较好,随着溶液pH值的增大,硅酸盐矿物的可浮性下降。三种硅酸盐矿物的可浮性顺序为:叶腊石>高岭石>伊利石。 十二胺在铝-硅矿物表面主要为静电物理作用,也存在较弱的氢键作用力。十二胺提高了一水硬铝石的动电位,而对硅酸盐矿物的动电位影响较小。量子化学模拟计算结果表明,十二胺在含铝矿物表面的吸附量大于在含硅矿物表面的吸附量,碱性条件下的十二胺分子比酸性条件下的十二胺离子更容易吸附在含铝矿物的表面。因此,十二胺对一水硬铝石的捕收性能大于对硅酸盐矿物的捕收性能,并且一水硬铝石在碱性条件下的可浮性较好。 六偏磷酸钠对一水硬铝石具有较好的选择性抑制作用,随着六偏磷酸钠聚合度或者用量的增加,对一水硬铝石的抑制作用也相应增强。机理研究表明,六偏磷酸钠选择性的与矿物表面上的铝发生化学作用,而不与矿物表面的硅发生作用,从而矿物表面的铝含量成为六偏磷酸钠的选择性抑制作用的主要影响因素。纯净的一水硬铝石表面只有Al-O位,而硅酸盐矿物表面既有Al-O位,也有Si-O位。当它们与高浓度的六偏磷酸钠发生作用后,矿物表面的铝活性位被亲水的六偏磷酸钠完全罩盖,十二胺不能在矿物表面的铝活性位发生吸附作用。因此,在十二胺体系中,六偏磷酸钠完全抑制一水硬铝石的浮选。对于三种层状硅酸盐矿物,由于它们是由铝氧八面体层和硅氧四面体层组成的层状晶体结构,当与六偏磷酸钠发生作用时,硅酸盐表面的铝活性位被罩盖而仍然剩余硅表面活性位,使得与六偏磷酸钠作用后的硅酸盐仍然能与捕收剂十二胺发生吸附作用,从而硅酸盐矿物仍然保持了一定的可浮性。 模拟计算表明,磷酸盐在含铝矿物表面吸附的电子云密度较大,且离铝矿物表面较近,而只在含硅矿物表面较远的区域有较小的吸附;磷酸盐与十二胺在矿物表面上发生竞争吸附,使得十二胺脱附,从而抑制矿物的浮选。 人工混合矿浮选试验结果表明,用十二胺作捕收剂,六偏磷酸钠作调整剂,一水硬铝石和硅酸盐矿物具有一定的可分离性,浮选后,矿物的铝硅比从2.1提高到7.8。 (4)铝土矿反浮选工艺与实践针对河南小关矿几个不同矿点的“973”连选样,根据反浮选试验室小试研究结果,在磨机中添加碳酸钠分散矿浆,磨矿细度为85%-0.076mm。采用阳离子捕收剂DTAL浮选含硅脉石矿物,无机调整剂SFL分散矿浆,原矿经选择性分散脱泥后再反浮选的原则工艺流程,得到良好的分选指标,原矿Al2O363.99%,SiO211.18%,铝硅比A/S5.72,精矿产率为79.65%,Al2O368.90%,SiO26.86%,铝硅比A/S10.04。10.期刊论文
张婉萍.宋兴福.李晓松.于建国.ZHANG Jianguo
十二烷基吗啉选择性浮选氯化钠颗粒的作用机理
-化工学报2006,57(5) 通过研究十二烷基吗啉(DMP)在饱和卤水中对氯化钠颗粒的浮选行为,揭示了氯化钠颗粒通过增强体系泡沫的稳定性而提高了十二烷基吗啉的浮选性能;运用红外光谱法研究证明,DMP分子以物理作用力吸附于氯化钠颗粒表面;同时,研究了十二烷基吗啉分子在氯化钠颗粒表面的吸附行为及精光卤石颗粒与各种条件下氯化钠颗粒表面的接触角.研究结果表明,十二烷基吗啉选择性浮选分离氯化钠颗粒的作用原理是:十二烷基吗啉分子在饱和卤水介质中由于受到很强的疏水力,选择性吸附于氯化钠颗粒表面;且因精光卤石(KCl*MgCl2*6H2O)颗粒表面有很强的水合斥力,十二烷基吗啉分子不能吸附于精光卤石颗粒表面;因此,在浮选过程中,吸附在气泡界面的DMP分子因受到疏水作用力,使气泡吸附在氯化钠颗粒表面,氯化钠颗粒被浮选分离.
1.郑翠红.孙颜刚.杨文雁.朱伟长.闫勇
石英砂提纯方法研究[期刊论文]-中国非金属矿工业导刊 2008(5)2.李玉红
从灵寿碎云母矿尾矿中回收长石和石英的研究[学位论文]硕士 2006
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2023年8月3日发(作者:)
理论与=_实。践国外套属矿选矿在长石与石英分离中阳离子捕收剂与阴离子捕收剂混合物在矿物表面上的吸附和浮选的选择性A·维蒂亚德哈尔等摘台混剂收捕子离阴与刺收捕子离阳了价评谱光RI'兀射授和定测位电a孙、管选浮德蒙咀哈用,物矿纯英石和石长钠对要矿物浮选试验结果表明,在pH。但是,已经报导了不用H的新药剂制度。在可剂收捕作盐酸油二一胺二或物台掘盐酸磺荆收捕子离阴与胺二剂收捕子离阳用,时2没有HF存在时,混合应用阳离子捕收剂烷基三甲Hp在与。石长钠选浮先优中英石从吼2时钠长石荷少量负电荷.报中献导,在pH文。中业工于用地功成已法方种这,导报据一N(剂收捕合组子离阴和子离阳用应时2号Duomeen代品商,盐酸油二胺二基烯丙一3,1一基油牛石英的零电点位于该pH附近.zHa电位测定和FTIR研究结果表明,混合捕收剂在两种矿物上的吸附行为类似。红外果结究研。石长离分选浮地效有可)ODT了高提在存的剂收捕子膏阴,明证且而,附暇共上面表物矿在起一胺=与盐醴油或盐酸磺剂收捕子离阴明证仅不谱光选浮先优石长在剂收捕合混盐酸磺与胺二基烷。样。到见未还究研酸油二一胺二基烷剂收捕台二胺的吸附量。阴离子捕收荆闯入相邻表嘣烷基氨基离子之间降低丁头一头静电斥力,由于琥水尾一尾缔台增强,面与烷基磺酸盐捕收剂混合物和阳离子.阴离子组合捕胺二基烷剂收捕子离阳究研是的目的作工本Hp。大增量附吸胺二使2时捕从台6.5%N屯。的给矿中浮选获得了舍10%N虬。的钠长石精矿,Nazo含量高于9%的钠长石产品是有价值的。:1里3里::::::::竺=:::概述::=收剂在钠长石与石英分离中的应用,并了解这种组的壳地占,一之物矿的富丰最上界世是石长%。长石产在很多国家的火成岩矿床、变质矿床合捕收剂在长石浮选中的作用机理。在本文中叙述氢氟酸产生的强酸性介质中用阳离子烷基长链胺分哈、里谱光外红换变叶里富射漫、位电了万 方数据万 方数据14国外全属矿选矿7该pH值范围内,在二胺浓度低于2·100mol/L时.石英不浮选,二胺浓度为2·10_5mol/L时,石英开始碰擎;§囊墓i霉ii一;i嘉。标羹凄墅箭瑟翌孽霎嚣壁掣叁邂露公丑墨罄苇蕊班舅秉:爹蓬鞫舔霹謦蠢谚诸襦。鞴i矗誊辩娄,翼!尊!蓑。薹麓妥警如即≥,撮藉箐蓥羹崔磋妻霉羹囊囊餐:攫最囊鞋希裕节瑟辫鼋!j誊~“i彗。打氢蓦毒[篮;资料,最近美国的GeoBioTech公司成功地将微生物氧化堆浸工艺应用于硫化金矿浮选精矿的处理【4J。此法是将一200目75%的精矿粉装人转筒混合机,使其黏附在粒径约为40mm的支撑岩块上,干涸后筑堆进行微生物氧化浸出。浸完后拆堆并湿筛,筛下产物洗涤、浓密后浸金;筛上岩块返回利用。试验表明,经此法处理后,可将氰化金回收率由原来的不足50%提高到90%以上。采2国外微生物氯化提金厂工业应用简况类别国剐矿Ib或公司的名称Ge兀d,r公司Fal抖Icw矿南非cI蛐}Yd】(,ⅣKnlfe公司s&im饱矿、7adRecf公司生意厂万 方数据表lN㈣nt矿业公司的难浸硫化盘矿石生物氧化广琅日指标处理能力230万t矿垫数目和足寸3千矿垫、150m×150m/个矿堆高度ll~15m溶液储存池体积jj4万升基建投资400万美元生产成本9~10美元^4.3国外微生物搅拌氧化工艺的发展现状目前,微生物搅拌氧化作为~种处理难浸硫化金矿的重要方法,在国外已广泛应用于工业生产,取得了显著的经济效益。自1986年南非建成世界上第一座工业规模的微生物氧化提金厂以来,至今已有十几个生产厂和七、八个试验厂在世界各地运行,其具体情况见表2。生产规模/t·d叫生产年份备注351986~现在1991年扩建100l粥9~2019896~处娜对象精矿精矿精矿围外套属矿选矿15较低二胺浓度(4·10“moI/L)时,钠长石表面电荷符号改变。圈5在pH2和4时。石英和钠长石的zeh电位与二脏捕收荆旅度的关囊■一石英.pH2.0;口一钠长石.pH2.O;●一石英,pH4.0;o一钠长石.plI4.Og掣g出固6在pH2和两种不同二胺浓度F,zet9电位与磺酸盐浓度关系二艘浓度为5-10qmoI/L时:■一cB确馥盐;●一c12确酸盐;▲一c,。■酸盐;=胺浓度为2·10叫蛐n/L时:口一qt鼙盐;o—cl:精琏盐;△一cl。蕾醴盐用二胺作捕收剂时,阴离子捕收剂磺酸盐的存在对钠长石zeta电位的影响如图6所示。该图中表示了,在pH2和两种不同二胺浓度下,zeta电位随CB、c12和c16磺酸盐浓度的变化。图中强调了在阴离子捕收剂与阳离子捕收剂混合物中,磺酸盐烃链长度的影响。通常随磺酸盐浓度增大,zeta电位向正值方向变化,一直到磺酸盐浓度与二胺浓度相等。在磺酸盐浓度超过二胺浓度时,zeta电位开始降低。随磺酸盐浓度升高,表面电荷向正值方向增加表明,磺酸盐的存在增大了二胺阳离子捕收剂的吸附量。阴离子捕收剂磺酸盐闯入两个阳离子=胺万 方数据分子之问,减小了矿物表面上相邻氨头一氨头的斥力,所以,由于侧向尾尾吸引键增强,二胺吸附量增大。磺酸盐与二胺共吸附增大了矿物疏水性,提高了矿物的可浮性。将磺酸盐结合到两个二胺之间可以形成紧密堆积的吸附层,从而产生更疏水的表面复盖层,进一步改善浮选过程。在二元表面活性剂体系中,当两种化合物的链长度不同时,在固一气界面上相邻分子之间的间隙距离增大,这可能是由于在混合单分子层中的不等长度链的热运动引起的。发表的资料表明,随着相邻烃链长度的匹配,形成的烃链层更整齐,具有更大的稳定性和紧密的堆积。预料在固一液界面上也会发生同样的现象,用这可以解释在二胺与q:基磺酸盐混合时矿物可浮性和zeta正电位值比与其它烷链长度的磺酸盐混合时要高。二胺(牛脂基.1,3.丙烷基二胺)是由平均烷基链长为C,。的同系物组成。与矿物表面接近的具有两个氨基的二胺烷链长度与c1:磺酸盐的链长度基本匹配。用在矿物表面上=胺烷链长度与磺酸盐烷链长度之间的兼容性可以解释图6中的结果。在丽种不同pH下,石英和钠长石的zeta电位与二胺一二油酸盐浓度的关系如图7所示。在pH低于2.0,捕收剂浓度低于5·10“mol/L时,矿物的zeLa电位变化很小,这表明捕收剂的吸附量很小。因为,捕收剂具有荷负电的油酸基团和荷正电的胺基.所以,在捕收剂吸附后,zeta电位不会发生大的变化。这些zeta电位结果说明,捕收剂在石英和钠豳7在pH2和4肘石英和钠长石勘纽电位与摘收捐浓度的关蔫■一石英,pH2;●一葛英.pH4;口一钠长石.pH2o一钠长石.pH4万 方数据万 方数据18圈外金属矿选矿可能是由于氢键使氨基吸附在硅醇上,在吸附研究中较长的平衡时间有助于捕收剂吸附。3分批浮选研究堡在哈里蒙德浮选管浮选试验前,矿石湿磨后脱*掣去一20pm矿泥。浮选典型结果如表l和表2所回示。矿物品位/回收率曲线和选择性曲线如图12所示。结果表明,在每一段钠长石浮选中获得的钠长石精矿含10%Na20,钠长石与石英的分选选择性很好。在研究计划开始,研究的目的是获得Na,O品位高于9%精矿,用硫酸调节pH至2,用二胺十磺酸盐圈12在两种药舸■鹰下钠长石和石英品位一回收事和用二胺一二油酸组合捕收剂进行钠长石胺浮选。曲蛾和选择性曲最寰1用娩基二胺与磺蘸盐混台轴浮选钠长石矿石的结果/%品位产品产率分布率Si()2Ak凸FqqK20N赴0S102Ab0】飓q№oN吨020nm24.39705015.901.53l057.67227027.8527309271云母l966715016.2妇l0l2.445.299,lllZ1382B57,4云母258776.4013500570.986.525.957476.955钠长石317.9770.1018.10O330.709631662328.315.3250钠长石410497040184003006010109.8138457515.3钠长石52.5470.001760O310.6096523321.11.835尾矿290889307.190360263.8333515O14.99.016.1给矿100757313、960.710836511001001001D0100袁2用=胺.二油奠盐捕收剂浮选钠长石矿石的培暴/%产品产盅晶位分布率slqA12q№q如oNa20S衄^丘q№qK20N配。一20“m“39705015.901531.057.6722.602837543037.672697云母171671.5016201.012.445.296.738.49105223.65S.46云母250876.401350057O.986.526105.024.Zl6744.78钠长石3513679020200.391.1010104587.582.9l7647.47钠长石4120667】01B.00024O5010.3010.6415884218161791钠长子i51124689017500370469.87iO.1814396057.3016.00尾矿34.9487507930350.25425401820.2717.7911.83214l培矿100760913670.690.746241001001001001004结论子与带正电的二胺组分共同存在,大幅度提高钠长石的疏水性。1)钠长石和石英的等电点分别为pH1.6和3)在pH2和二胺一磺酸盐和二胺一二油酸盐2.0,所以,在pH优先浮起)与zeta电位/FTIR研究结果(捕收剂在2时用烷基胺可优先浮选钠长石,捕收剂存在时,石英和钠长石幂|耋塞墨嚣霉觋癸,鐾而石英不浮选。在磺酸盐存在时,钠长石优先浮选钠长石和石英表面上的吸附行为类似)不相符可能薹妻i羹露g锻蠹,磊茎霸萎嚣羁誊耄鐾誊瑟雪夔蕃回收率提高,而不影响石英的可浮性。是由于在这些研究中分别用粗粒矿物和细粒矿物引浯j2)在pH≤2时,石英和钠长石荷电特性不同,石“;是络攀鬟薹耋霪羹引÷g鲤bi;用二胺一二油酸盐捕收剂时荷正电的二胺组分的吸附有利于带负电的钠长石的浮选,但是,由于此pH值为石英的等电点,所以,石英不浮选。中性油酸分万 方数据国外金属矿连矿11趣,都加大了这一技术的产业化力度,为大规模工业化生产提供了必要条件。另外,微生物氧化法具有投资少、成本低、建设周期短、回收率高、无环境污染,可同时回收重金属且操作简单、生产安全等优点,所以,不但在难浸硫化金矿方面应用前景广阔,在铜、铀、钴、镍、锰、锌、铂、铬等多种矿物的浸出上也具有广泛的应用价值。随着微生物氧化工艺的发展和广泛应用,在新的世纪里,我们必将看到它对黄金工业产生的健康稳定积极的影响。艺尽快应用于工业生产中。参考文献1李俊萌难处理金矿石预处理工艺及其选择[J].有色金属(选矿部分),2002.(5):162孙春宝.魏德洲国内外难处理金矿资源的开发利用[J]国外金属矿选矿.1996,(3):33刘汉钊.难处理金矿石堆摄的预处理技术[J】.四川地质学报.1997,(3):231~2334王文擀,王喜良.难橙金矿璜趾理方法评价压新进展[』]湿法冶金,1998.(3):l5陈顺方.钟文远难浸硫化金矿的微生物氧化预址理及应用现状9结论与建议1)微生物氧化工艺作为难浸金矿的预处理方法,与加压氧化法和焙烧法相比,具有建设投资少、环境效益好、金属回收率高、操作简便等优点,是一种具有很强生命力的工业方法。2)目前影响微生物氧化工艺大规模工业应用的主要因素是氧化周期长、微生物适应性差、氧化过程矿浆浓度稀、高效浸出设备研制滞后等。3)微生物搅拌氧化工艺在国外已用于工业生产,有10多座微生物氧化提金厂在运行,在国内整体上还处于工业试验阶段。微生物筑堆氧化工艺在国内外都已成功用于生产。4)微生物氧化提金工艺在我国是一项高新技术,为了将它早日应用于工业生产。不仅需要上级部门给予足够的重视和较大资金支持,还需要有一个发展该工艺的全盘计划,避免重复研究和建设;当然还需要广大科研工作者根据我国矿产资源的特点,进行不懈努力。5)广开渠道,筹措资金,引进技术,引进人才,搞好横向联台,攻破技术难点,使我国的微生物氧化工(上接第18页)5)在pH2时哈里蒙德浮选管浮选结果(钠长石7【J]国外金属矿选矿,2000,(2):66浸矿拄术[M].北京:原子能工业出版社.1994AswegenPc,etc难浸金矿石细菌氧化的发展与革新[J]湿法冶金.t994,(4):588范阿斯维根Pc,等.用生物氯化法改进难进冶金矿石的趾理[J]国外金属矿选矿,2000,(6):109宋翔宇,巫投亲.浅慷擞生物浸出工艺[J].山东黄金,1997.(3):4610布里尔利JA.傲生物学在冶金工艺中的作用[J]国外金属矿选矿,2001,(11):211盎宗仪应用矿业生物技术回收利用难选冶矿产赍源[J].摄法冶金,1998.(3):612王垒祥.我国难授金矿细茁氧化技木开发研究现状[j]提法冶金,1997,(3):113难提高硫金精矿细菌顶氧化一爱出半工业扩大试验研究报告[R].河南省岩石矿物测试中心.1998(内部赍料)14周一康.难处理盘矿石璜处理方{击研究及对策建议[J].有色冶金(冶炼部分),1999.(6):34~3615关自斌,乔繁盛.等.难授金矿细菌氯化工艺的综述[J].显{击冶垒.1994,(4):116洛德也依什科夫髓.等难处理古金矿石和精矿槽式细菌漫出设备的研制[Jj.国外盘属矿进矿,1995,(9):49~5l(030501)吸附行为类似的原因。6)但是,这些结果与只在浮选给矿脱泥后,在pH优先浮起)与zeta电位/FTIR研究结果(捕收剂在钠长石和石英表面上的吸附行为类似)不相符可能是由于在这些研究中分别用粗粒矿物和细粒矿物引起的。假定烷基胺离子通过氢键吸附在矿物表面硅醇基团上,这是捕收剂在细粒钠长石和石英颗粒的2时从长石矿石中优先浮选锕长石的分批试验结果是相符的。从含6.5%Na20的给矿中获得了含10%N820的钠长石精矿,Na20含量高于9%的钠长石产品认为是有价值的。{李长根’;韩森)e030502)t北京矿冶研究总院万方数据 在长石与石英分离中阳离子捕收剂与阴离子捕收剂混合物在矿物表面上的吸附和浮选的选择性作者:作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):被引用次数:A·维蒂亚德哈尔, 李长根, 林森北京矿冶研究总院国外金属矿选矿METALLIC ORE DRESSING ABROAD2003,40(5)2次
1.期刊论文
D·W·富尔斯特瑙.俞国庆.刘晓辉.李长根
捕收剂过量不平衡吸附与浮选速率的关系
-国外金属矿选矿2001,38(12) 用一块光学抛光的硼硅酸玻璃片和十二胺醋酸盐(DAA)水化膜所进行的试验表明,如果在很短的时间间隔里重复试验,水化膜后退速率增加幅度大,而不可能重新达到平衡状态.这是由于DAA分子从消失的液-气界面上解吸下来而沉积到新形成的固-气界面上引起的.在改进的哈里蒙德浮选管中用硼硅酸玻璃颗粒所进行的对比浮选试验表明,浮选速率也随重复浮选试验次数增加而增加,这也是由于过量吸附的DAA分子从接触的气泡上转移到固-气界面上引起的.2.期刊论文
D·A·比蒂叶.李长根.崔洪山
吸附的多糖和丙烯酰胺对滑石浮选的影响
-国外金属矿选矿2006,43(7) 研究了不同聚合物在滑石表面上的吸附及其对滑石的抑制作用.所研究的两种聚合物为淀粉基多糖和合成聚丙烯酰胺,它们具有不同的分子量和官能团.测定了聚合物在滑石表面上的吸附等温线、电声电泳Zeta电位、接触角、吸附层厚度和经聚合物处理后的滑石表面的亲水性.经聚合物处理后的滑石浮选结果表明,聚合物官能团对其抑制性质有影响.讨论了滑石浮选回收率与聚合物吸附层厚度和接触角之间的三维曲线关系,结果表明,可以根据吸附层的性质而不需进行浮选试验就可预测聚合物抑制剂的效果.这个方法在筛选大量可能的抑制剂时可能是有用的.3.学位论文
张麟
铜录山铜矿浮选基础研究与应用
2008 铜录山铜矿是一种复杂的铜矿,含有硫化铜矿如黄铜矿和氧化铜矿如孔雀石。本研究通过浮选实验、吸附量测定、红外光谱分析、电化学测试、浮选溶液化学计算以及分子动力学模拟,考察了黄铜矿、孔雀石和黄铁矿在不同捕收剂和调整剂体系中的浮选行为及作用机理。 浮选实验结果表明,用丁黄药、硫脲及双硫腙作捕收剂,在较宽pH范围内,即使在高pH条件下,用氢氧化钠和石灰作调整剂,黄铜矿均呈现好的可浮性。用丁黄药作捕收剂,在酸性和中性介质中,黄铁矿呈现一定的可浮性;在碱性介质中,可浮性急剧下降。用硫脲和双硫腙作捕收剂,黄铁矿的可浮性很差,这表明,硫脲和双硫腙的选择性比丁黄药好。铜离子存在时,用丁黄药、硫脲及双硫腙作捕收剂,黄铁矿的浮选受到活化,因此,在铜硫分离时,由于铜矿物溶解的铜离子的活化作用,使得黄铜矿和黄铁矿的浮选分离非常困难。但是,在高石灰用量条件下,铜离子对黄铁矿浮选的活化作用受到抑制。黄铜矿和黄铁矿的浮选行为还与矿浆电位有关。用丁黄药作捕收剂时,黄铜矿最佳浮选电位区间为-0.1~0.6 V,黄铁矿的最佳浮选电位范围为0.1~0.3V。 丁黄药、硫脲和双硫腙在黄铜矿表面的吸附可以发生在较宽pH范围,此范围对应于黄铜矿浮选pH范围。随着捕收剂浓度的增加,吸附量及黄铜矿的浮选回收率都在增大。Zeta电位测定表明,捕收剂的加入均使黄铜矿和黄铁矿表面ζ-电位更负,表明黄药和硫脲在这两种矿物表面均发生了吸附。通过红外光谱分析发现,黄铜矿表面有硫脲和双硫腙的捕收剂盐存在,而丁黄药的吸附可能包含捕收剂盐和双黄药的吸附。对于黄铁矿来说,在较宽pH范围和实验浓度内,丁黄药、硫脲和双硫腙在黄铁矿表面的吸附量远远低于在黄铜矿表面的吸附量。红外光谱表明,黄药在黄铁矿表面发生物理吸附并生成了双黄药,硫脲和双硫腙在黄铁矿表面发生分子吸附。 循环伏安曲线研究几种捕收剂与黄铜矿的作用结果表明,丁黄药和硫氮捕收剂与黄铜矿的作用主要是形成二硫化物,而硫脲与黄铜矿表面的作用主要形成捕收剂盐。 腐蚀电化学研究表明,随着黄药浓度的增加,腐蚀电位和腐蚀电流的减小,黄铁矿电极的极化阻抗逐渐增大,这表明黄铁矿表面有氧化产物生成。不同黄药浓度下黄铁矿的EIS图谱表明,随着黄药浓度的增大,容抗弧半径增大,黄铁矿表面捕收剂薄膜逐渐变厚,传导电阻增大,减弱了黄铁矿的溶解。这表明黄药在黄铁矿表面的吸附经历几个步骤,如黄药离子的吸附,双黄药的生成以及双黄药薄膜的变厚,这些变化都与极化电位有关。在极化初期,电位为120mV时,黄药氧化逐步增强,捕收剂薄膜逐渐加厚,传递电阻增大,导致黄铁矿表面疏水,属于薄膜生长控制阶段。当极化电位增加到320mV以后,容抗弧半径显著减小,此时薄膜脱落,黄铁矿开始阳极溶解。这个区间为黄铁矿浮选电位区间。 黄铁矿在不同浓度NaOH和石灰介质中的极化曲线和EIS图谱表明,随着体系中NaOH浓度的增高,体系的腐蚀电位逐步负移,腐蚀电流密度也逐步降低,容抗弧半径增大。这表明黄铁矿表面有氢氧化铁沉淀物生成,导致在高pH值条件下黄铁矿受到抑制。在石灰介质中,黄铁矿表面的电阻大约为11800Ω,远远高于黄铁矿在NaOH介质中的电阻(8500Ω),这意味着在石灰介质中黄铁矿发生强烈的氧化。氢氧化铁和硫酸钙沉淀物的生成使得黄铁矿表面亲水,抑制了黄铁矿表面其它电化学反应的发生。这意味着石灰对黄铁矿的抑制作用大于NaOH。 黄药存在时,黄铁矿腐蚀电流略有降低,黄药对黄铁矿的腐蚀有抑制作用。黄药在NaOH体系中还可以保持对黄铁矿一定的捕收能力,捕收剂作用前后电化学腐蚀参数几乎没有变化。石灰作调整剂时,不论加与不加捕收剂,黄铁矿电极的容抗弧半径变化不明显,这表明不论捕收剂存在与否,黄铁矿表面的氧化产物几乎相同,黄铁矿的腐蚀能力没有受到抑制,因此,在石灰体系中,捕收剂对黄铁矿的捕收能力明显降低。对于黄铜矿,无论用NaOH还是石灰作调整剂,丁黄药在其表面均可发生氧化生成疏水产物,黄铜矿仍具有较高可浮性。 分子动力学模拟计算表明,丁黄药的最高占据轨道(HOMO)主要是C-S-S基团,这表明功能基团C-S-S强烈影响分子的氧化还原电位。黄药的HOMO为-3.4eV。黄铁矿的导带低,为-3.5eV。与黄铁矿作用后,黄药的硫原子电子云密度降低,电子将由黄药向黄铁矿表面转移,黄药分子失去一个电子变成双黄药。黄铜矿与黄药作用过程中,则是由表面氧化的C12+与黄药反应生成捕收剂盐。 孔雀石浮选实验结果表明,脂肪酸类捕收剂对孔雀石的捕收能力强于羟肟酸类捕收剂。不硫化时,用油酸钠作捕收剂,孔雀石的浮选回收率达到90%以上。当使用黄药类捕收剂时,孔雀石需要预先硫化,硫化时间及硫化钠的浓度对孔雀石浮选有影响。最佳硫化pH范围是7~9,这时溶液中HS-占主导。当羟肟酸和黄药类捕收剂混合使用时,孔雀石的浮选回收率增大。红外光谱分析表明丁黄药、油酸钠和新型脂肪酸在孔雀石表面发生了吸附。 铜录山铜矿矿石浮选试验表明,最佳药剂制度是石灰作pH调整剂,两种或三种巯基类捕收剂混合使用,铜精矿的品位和回收率均有提高,混合捕收剂用于易选及难选氧化铜矿的浮选,均比单一捕收剂回收率高。4.期刊论文
兰叶.王毓华.胡业民.LAN Ye-min
铝土矿浮选尾矿的FeCl3改性及对铬(VI)吸附的机理研究
-湖南科技大学学报(自然科学版)2007,22(1) 铝土矿浮选尾矿经FeCl3改性后,对铬酸根离子的吸附能力大大提高.随着改性尾矿用量和吸附时间的增加,以及溶液pH值的降低,改性尾矿对铬酸根的吸附能力提高,铬酸根的去除率最大可达95.22%.铝土矿浮选尾矿经铁盐改性后,Fe(OH)2+和Fe(OH)2+在矿物表面产生了吸附,使得改性后尾矿的比表面积和等电点增大,铁含量增加,并在红外光谱图中1 432 cm-1处出现新的羟基峰.改性尾矿吸附铬酸根离子后,其比表面积和零电点降低,X衍射图中铁矿物峰值强度降低,红外光谱图中铁的羟基峰消失,证明对铬酸根离子的吸附主要是通过改性尾矿表面吸附的羟基铁离子与铬酸根离子产生反应的结果.图6,表3,参9.5.期刊论文
刘剑.王九思.马根云.鲍莉.姜艳玲.孔爱平.Liu Aiping
用氢氧化铝胶体吸附浮选法处理废水中的镍离子
-石化技术与应用2009,27(1) 用吸附胶体浮选法处理Ni2+质量浓度为40 mg/L的模拟含镍废水,研究了工艺条件对除镍率的影响.结果表明,处理50 mL模拟含镍废水的最佳工艺条件是:AlCl3溶液(质量浓度为10 g/L)用量为9 mL,废水体系pH值为8,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)溶液(质量浓度为2 g/L)用量为1.5 mL,浮选时间为1 min,空气流量为120 mL/min.向l L Ni2+质量浓度为46.5 mg/L的电镀废水中加入2.1 gAlCl3,将废水体系pH值调为8,加入0.16 g SDBS,浮选后除镍率高达98.9%,对Cr3+,Zn2+,Cd2+的去除率分别为99.5%,99.4%,99.6%.6.学位论文
兰叶
铝土矿浮选尾矿的改性及对溶液中离子吸附性能的研究
2007 铝土矿浮选脱硅产生的铝硅酸盐尾矿是铝土矿选矿-拜耳法生产氧化铝新工艺的主要废弃物之一。目前,铝土矿浮选尾矿以自然堆积法储存于尾矿坝,不仅占用了大量土地,而且会对地下水源造成污染,因此,开展铝土矿浮选尾矿再利用研究具有重要的意义。 本文在总结和分析大量国内外相关文献的基础上,围绕铝土矿浮选尾矿改性及处理废水的课题进行了较系统的试验研究。通过改性试验和吸附试验,研究了铝土矿正浮选尾矿对不同离子吸附性能的影响规律。借助光电子能谱分析、电位测试、红外光谱分析、溶液化学计算、热力学和动力学计算,对尾矿改性及吸附离子组分的作用机理进行了探讨。 改性试验结果表明:浸出法优于焙烧法;盐酸和氯化铁改性效果优于其他改性剂。对FeCl<,3>改性剂,在30℃下以170 r/min的转速振荡,用0.1mol/L FeCl<,3>改性12h,矿浆浓度为250g/L的条件下,得到的改性尾矿投加量20g/L情况下可使30mg/L含Cr(Ⅵ)离子溶液中的Cr(Ⅵ)离子去除率达到68.81%。 吸附试验结果表明:FeCl<,3>改性尾矿有利于吸附阴离子,原尾矿有利于吸附阳离子,FeCl<,3>改性尾矿和原尾矿对染料有机物(亚甲基蓝)都有很好的去除效果。FeCl<,3>改性尾矿用于吸附阴离子溶液,对30mg/LCr(Ⅵ)离子溶液最大去除率达到97%;1mg/LAs(Ⅴ)离子去除率接近于100%;40mg/LF(Ⅰ)去除率可以达到90%以上。原尾矿用于吸附阳离子溶液,40mg/L 的Pb(Ⅱ)离子去除率接近100%,40mg/L的Cd(Ⅱ)离子去除率接近100%.。以上离子溶液吸附后均能符合第二类污染物最多排放标准。通过条件实验证明,对亚甲基蓝的吸附主要影响因素是吸附剂用量,与吸附剂种类和pH值无关,当尾矿投加量为20g/L时,去除率都接近于100%,所以认为该吸附过程应该是一种物理吸附过程。 晶体结构分析表明:铝土矿尾矿中主要矿物在浮选后,表面暴露有大量的Al-O键和Si-O键,易与阳离子发生静电及吸附作用。 电位分析测试表明:与FeCl<,3>改性作用后,尾矿zeta电位的正值增大,等电点由3.63偏移至5.08,表明氯化铁在尾矿表面吸附较多。由于氯化铁改性后,尾矿表面zeta电位正值增大,有利于吸附阴离子物质Cr(Ⅵ)离子,吸附后的等电点由5.08偏移至3.26。原尾矿吸附Pb(Ⅱ)离子后,其表面zeta电位正值增大,等电点从3.63升至5.86,增加了2.23。溶液化学计算分析表明:尾矿改性后,其表面可能吸附了Fe(OH)<'2+>、Fe(OH)<,2><'+>及Fe(OH)<,3>等羟基铁物质。铬离子的最佳吸附pH值为3.52,对应主要组分为HCrO<,4><'->,铅离子的最佳吸附pH值为6.2,对应主要组分为Pb<'2+>、PbOH<'+>。 红外光谱分析表明,尾矿经氯化铁改性后,3453cm<'-1>自由的OH伸缩振动吸收峰增强,-C-CH<,3>特征峰消失,Si-O和Al-O峰的吸收减弱,证明了铁离子以羟基铁的形式在尾矿表面存在。Cr(Ⅵ)离子溶液与改性尾矿作用后在672cm<'-1>处还出现了一个新峰,新峰对应为Cr<,2>O<,7><'2->离子的特征峰,表明Cr(Ⅵ)离子溶液与改性尾矿表面发生化学吸附并生成了新的物质。 通过等温吸附模型计算,改性尾矿对Cr(Ⅵ)离子的吸附能很好地符合Freundlich模型,而原尾矿对Pb(Ⅱ)的吸附则符合Langmuir描述。动力学模型计算得出,二级动力学方程比一级动力学方程更适合于改性尾矿对Cr(Ⅵ)离子和原尾矿对Pb(Ⅱ)离子的吸附数据。7.期刊论文
魏德洲.代淑娟.王玉娟.周东琴.刘文刚.贾春云.韩聪.WEI Cong
枯草芽孢杆菌吸附电镀废水中镉前后的浮选性能研究
-安全与环境学报2008,8(4) 通过实验考察了枯草芽孢杆菌吸附电镀废水中镉前后的浮选性能,探索了浮选法实现载镉枯草芽孢杆菌与水相分离的可行性,并采用透射电镜、电动电位测试和红外光谱的方法分析生物吸附浮选机理.结果表明,刚离子型捕收剂十二胺和二正丁胺对枯草芽孢杆菌有较好的浮选效果.在适宜用鼍及pH值条件下,菌细胞浮选回收率均达97%以上.在电镀废水中,镉质量浓度约为26 mg/L,用二正丁胺浮选载镉枯草芽孢杆菌,吸附和浮选的pH值均为8,二正丁胺用量为4×10-4mol/L时,菌细胞的回收率为85.01%,镉的去除率达76%以上.菌细胞与镉离子及二正丁胺的吸附过程主要与细胞多糖中的羟基、羧基及蛋白质中的氨基有关,吸附过程以化学络合为主,并有静电引力、氢键及范德华力的参与.8.期刊论文
A·洛帕茨瓦尔维索
在用十二烷基硫酸盐捕收剂浮选天青石时碳酸根离子的作用
-国外金属矿选矿2002,39(7) 应用电动测量和微浮选法研究了在有和没有碳酸盐组分存在时阴离子捕收剂十二烷基硫酸钠对天青石的浮选.用电动测量、矿物溶解测定、红外光谱和矿物/溶液平衡法研究了在碳酸盐水溶液中,天青石表面向碳酸锶的转变过程.在pH 3~11范围内,在没有碳酸盐的溶液中,十二烷基硫酸盐由于在天青石表面上化学吸附而有效地浮选天青石,此时它在天青石表面上形成了十二烷基硫酸锶.在pH 7.8处,可溶的碳酸盐组分使天青石表面开始向碳酸锶转变,但此时不影响天青石的浮选.只在pH高于10时天青石浮选受到抑制,这是由于CO2-3和HCO-3组分在天青石表面上特效吸附,阻止十二烷基硫酸盐在碳酸盐化的天青石表面上吸附.9.学位论文
陈湘清
硅酸盐矿物强化捕收与一水硬铝石选择性抑制的研究
2004 论文以铝土矿组成矿物的晶体结构与表面性质的差异为基础,根据铝土矿反浮选脱硅的技术原理要求,通过溶液化学计算、浮选试验、X射线衍射、动电位测定、吸附量测定、FTIR和电子能谱测试,以及量子化学模拟计算等方法,重点研究了一水硬铝石的选择性抑制与高岭石、叶蜡石和伊利石等硅酸盐矿物的强化捕收,揭示了在十二胺体系或季铵盐DTAL体系中铝-硅矿物在不同的调整剂下的浮选行为,并对浮选药剂与矿物之间的作用机理进行了研究。结果表明: (1)矿物被破碎磨细时,高岭石表面暴露断裂的氢键,棱角暴露Si-O和Al-O键,表面亲水性较强,可浮性较差。叶蜡石主要沿层间断裂,表面残余键以范德华力为主,表面疏水性好,可浮性好。伊利石沿层间断裂,表面暴露离子键,亲水性好,可浮性差。一水硬铝石的表面荷电机理为表面氢离子的吸附与电离,其表面的动电位随pH值的变化而变化,其零电点(PZC)为pH6.2。高岭石、叶蜡石和伊利石三种层状硅酸盐矿物的荷电机理有两种:端面为氢离子的吸附与电离,因而端面的动电位随pH值的变化而变化;层面为金属离子对硅氧四面体的晶格取代,荷负电,不受pH值的影响。高岭石的PZC为pH4.2,叶蜡石的PZC为pH3.0,伊利石的PZC为pH3.0。 (2)以季铵盐DTAL作捕收剂,一水硬铝石的可浮性差,而高岭石、叶蜡石和伊利石三种硅酸盐矿物在酸性条件下的可浮性好,随着溶液pH值的增大,硅酸盐矿物的可浮性下降,因此,酸性条件有利于铝-硅矿物的反浮选分离。 季铵盐捕收剂与矿物表面通过静电的物理作用发生吸附。由于与硅酸盐矿物有较强的静电作用和一定的阳离子交换吸附作用,足以克服季铵盐在矿物表面吸附的空间张力。季铵盐在硅酸盐矿物表面的吸附量较大,并显著大于在一水硬铝石表面的吸附量,使得季铵盐对硅酸盐矿物具有更好的捕收性。 选择合适的调整剂,活化硅酸盐矿物的浮选或进一步抑制一水硬铝石,扩大铝-硅矿物的可浮性差距,可以提高铝土矿的脱硅指标,这也是铝土矿反浮选的技术关键之一。浮选试验结果表明,在季铵盐DTAL捕收剂的作用下,氟化钠、氯化钠或调整剂SFL对一水硬铝石的浮选没有明显的影响,而显著活化含硅矿物的浮选,是铝土矿反浮选脱硅的有效调整剂。 氟化钠取代矿物表面的羟基位,在硅酸盐矿物表面上发生显著吸附并扩散至硅酸盐矿物的层空间,降低硅酸盐矿物的动电位,促进季铵盐阳离子捕收剂DTAL在硅酸盐矿物表面的吸附,而在一水硬铝石的表面吸附量较低,动电位变化较小。氯化钠对硅酸盐矿物的活化作用是由于阴离子的插层作用和“盐效应”,显著降低硅酸盐矿物的动电位并降低捕收剂的临界胶束浓度,促进阳离子捕收剂在硅酸盐矿物表面的吸附并提高捕收剂的捕收性能;而在一水硬铝石表面的吸附作用较弱,对其电位影响也不明显,因而对一水硬铝石的浮选没有明显影响。调整剂SFL降低了季铵盐阳离子捕收剂DTAL在一水硬铝石表面的吸附量,而降低硅酸盐矿物的动电位,增强了DTAL在硅酸盐矿物表面的吸附,从而对一水硬铝石的浮选有一定的抑制作用,对硅酸盐矿物表现出活化特性。 用季铵盐作捕收剂,SFL作调整剂,对人工混合矿进行分离试验表明,随着原矿铝硅比的增加,一水硬铝石和硅酸盐矿物的可分离性变好,三氧化二铝的回收率也跟着增大,精矿铝硅比提高。 (3)以十二胺作捕收剂,一水硬铝石在酸性条件下具有一定的可浮性,随着溶液pH值的增大,一水硬铝石的可浮性增强。高岭石、叶蜡石和伊利石三种硅酸盐矿物在酸性条件下的可浮性较好,随着溶液pH值的增大,硅酸盐矿物的可浮性下降。三种硅酸盐矿物的可浮性顺序为:叶腊石>高岭石>伊利石。 十二胺在铝-硅矿物表面主要为静电物理作用,也存在较弱的氢键作用力。十二胺提高了一水硬铝石的动电位,而对硅酸盐矿物的动电位影响较小。量子化学模拟计算结果表明,十二胺在含铝矿物表面的吸附量大于在含硅矿物表面的吸附量,碱性条件下的十二胺分子比酸性条件下的十二胺离子更容易吸附在含铝矿物的表面。因此,十二胺对一水硬铝石的捕收性能大于对硅酸盐矿物的捕收性能,并且一水硬铝石在碱性条件下的可浮性较好。 六偏磷酸钠对一水硬铝石具有较好的选择性抑制作用,随着六偏磷酸钠聚合度或者用量的增加,对一水硬铝石的抑制作用也相应增强。机理研究表明,六偏磷酸钠选择性的与矿物表面上的铝发生化学作用,而不与矿物表面的硅发生作用,从而矿物表面的铝含量成为六偏磷酸钠的选择性抑制作用的主要影响因素。纯净的一水硬铝石表面只有Al-O位,而硅酸盐矿物表面既有Al-O位,也有Si-O位。当它们与高浓度的六偏磷酸钠发生作用后,矿物表面的铝活性位被亲水的六偏磷酸钠完全罩盖,十二胺不能在矿物表面的铝活性位发生吸附作用。因此,在十二胺体系中,六偏磷酸钠完全抑制一水硬铝石的浮选。对于三种层状硅酸盐矿物,由于它们是由铝氧八面体层和硅氧四面体层组成的层状晶体结构,当与六偏磷酸钠发生作用时,硅酸盐表面的铝活性位被罩盖而仍然剩余硅表面活性位,使得与六偏磷酸钠作用后的硅酸盐仍然能与捕收剂十二胺发生吸附作用,从而硅酸盐矿物仍然保持了一定的可浮性。 模拟计算表明,磷酸盐在含铝矿物表面吸附的电子云密度较大,且离铝矿物表面较近,而只在含硅矿物表面较远的区域有较小的吸附;磷酸盐与十二胺在矿物表面上发生竞争吸附,使得十二胺脱附,从而抑制矿物的浮选。 人工混合矿浮选试验结果表明,用十二胺作捕收剂,六偏磷酸钠作调整剂,一水硬铝石和硅酸盐矿物具有一定的可分离性,浮选后,矿物的铝硅比从2.1提高到7.8。 (4)铝土矿反浮选工艺与实践针对河南小关矿几个不同矿点的“973”连选样,根据反浮选试验室小试研究结果,在磨机中添加碳酸钠分散矿浆,磨矿细度为85%-0.076mm。采用阳离子捕收剂DTAL浮选含硅脉石矿物,无机调整剂SFL分散矿浆,原矿经选择性分散脱泥后再反浮选的原则工艺流程,得到良好的分选指标,原矿Al2O363.99%,SiO211.18%,铝硅比A/S5.72,精矿产率为79.65%,Al2O368.90%,SiO26.86%,铝硅比A/S10.04。10.期刊论文
张婉萍.宋兴福.李晓松.于建国.ZHANG Jianguo
十二烷基吗啉选择性浮选氯化钠颗粒的作用机理
-化工学报2006,57(5) 通过研究十二烷基吗啉(DMP)在饱和卤水中对氯化钠颗粒的浮选行为,揭示了氯化钠颗粒通过增强体系泡沫的稳定性而提高了十二烷基吗啉的浮选性能;运用红外光谱法研究证明,DMP分子以物理作用力吸附于氯化钠颗粒表面;同时,研究了十二烷基吗啉分子在氯化钠颗粒表面的吸附行为及精光卤石颗粒与各种条件下氯化钠颗粒表面的接触角.研究结果表明,十二烷基吗啉选择性浮选分离氯化钠颗粒的作用原理是:十二烷基吗啉分子在饱和卤水介质中由于受到很强的疏水力,选择性吸附于氯化钠颗粒表面;且因精光卤石(KCl*MgCl2*6H2O)颗粒表面有很强的水合斥力,十二烷基吗啉分子不能吸附于精光卤石颗粒表面;因此,在浮选过程中,吸附在气泡界面的DMP分子因受到疏水作用力,使气泡吸附在氯化钠颗粒表面,氯化钠颗粒被浮选分离.
1.郑翠红.孙颜刚.杨文雁.朱伟长.闫勇
石英砂提纯方法研究[期刊论文]-中国非金属矿工业导刊 2008(5)2.李玉红
从灵寿碎云母矿尾矿中回收长石和石英的研究[学位论文]硕士 2006
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