微细粒矿物浮选综述:增大颗粒表观尺寸与减小气泡直径

微细粒矿物的浮选回收是世界性难题,增大颗粒表观直径与减小气泡尺寸为解决该难题的有效途径。论文综述了增大颗粒表观直径的四种方法:疏水絮凝浮选、载体浮选、选择性絮凝浮选和剪切絮凝浮选,详细阐述了其在矿物加工领域中的应用及机理,尤其是增大颗粒表观粒径过程中新药剂的最新研究进展及应用领域。从减小气泡尺寸角度出发,以微纳米气泡在矿物加工领域的应用研究为落脚点,阐述了微纳米气泡现有的稳定性机理,为后续微纳米气泡稳定性机理的深入研究提供参考;系统介绍了微纳米气泡在不同种类微细粒矿物浮选中的应用现状;从微纳米气泡与颗粒间界面作用机理出发,详细阐述了微纳米气泡在界面作用中的角色;举例介绍了微纳米气泡浮选设备的研究进展。提出微纳米气泡强化细粒浮选的机理需要进一步明确,基于微纳米气泡、矿浆精准可控的微纳米气泡浮选设备是微细粒矿物浮选的重要研究方向。

湖北某低品质磷石膏浮选增白试验研究

磷石膏是湿法制磷酸工艺产生的固废,针对磷石膏品质差、白度低、难以资源化利用的问题,以湖北某磷石膏为例,运用XRD、SEM、显微镜等手段,系统地研究了其化学组成、矿物组成、微观形貌、嵌布粒度等工艺矿物学性质,并进行了提纯除杂试验。结果表明,试验用磷石膏中的主要矿物为二水硫酸钙,主要脉石矿物为石英,同时存在少量碳粒、有机质、水溶性磷氟。在煤油用量800 g/t、松醇油用量10 g/t条件下脱碳,1231用量100 g/t、MIBC用量300 g/t条件下脱硅,通过双反浮选—再磨再选流程处理,获得的磷石膏精矿纯度为97.28%、白度为58.15%,指标良好,品质满足国标一级品质量标准。该试验的成功为大宗、高附加值利用磷石膏固废指明了方向。

磷石膏共反浮选脱色提质工艺及机理研究

为解决磷石膏大量堆存造成的占用土地、污染环境、资源浪费等问题,采用共反浮选工艺脱除磷石膏中的有机物及硅杂质,使其得到初步净化富集。首先,通过单因素试验确定了反浮选工艺参数。结果表明,在矿浆pH为7,起泡剂甲基异丁基甲醇(MIBC)用量为300 g/t,捕收剂十四烷基三甲基氯化铵用量为100 g/t,一次反浮选所得磷石膏精矿最佳指标为:白度34.05%,纯度92.17%,SiO_(2)含量(质量分数,下同)1.98%,较原矿指标均有很大改善,SiO_(2)脱除率可达78.57%。为进一步考察产品粒度对白度的影响,对其进行磨矿行为研究。结果表明,磷石膏细度为-74μm占95%以上时,白度接近最大值,磷石膏精矿产品白度可从34.05%提升至55.68%。捕收剂作用机理研究表明,十四烷基三甲基氯化铵主要以物理吸附和氢键吸附形式吸附在SiO_(2)表面,实现磷石膏的脱硅。本研究为磷石膏资源化利用提供了可行的脱色除杂预处理方案。

提升白云母白度试验

白云母经磨矿后产生铁质污染,严重影响产品质量。引入二氧化硫脲作为白云母除铁增白的还原剂,并系统研究了化学浸出除铁和氧化还原除铁对白云母粉白度的影响。在浸出剂为9%的草酸溶液、液固比3∶1、浸出温度80℃、浸出时间40 min的条件下,可以得到白度为70.300%的白云母产品。然后经过氧化剂NaClO溶液氧化,并在还原剂用量6%、pH=12、还原温度60℃、还原时间15 min的条件下,得到白度为76.114%的白云母产品,达到了大多数高端产品对白云母粉白度为75.000%的要求。

锡石颗粒与氢气泡间的碰撞粘附行为(英文)

运用回收率和细粒锡石-气泡间的碰撞机制研究颗粒-气泡间的相互作用。用单泡浮选管进行浮选实验,考查不同条件下细粒锡石的浮选行为。结果表明,浮选回收率受颗粒和气泡尺寸的影响很大,在浮选回收率最高时,颗粒和气泡间存在一个最佳的匹配范围。运用高速摄影仪观察并捕捉颗粒-气泡间的碰撞、粘附、脱附过程,在已有理论的基础上,分析颗粒-气泡间的碰撞-粘附现象并解释浮选实验结果,通过捕捉图片证明颗粒-气泡间的粘附模型,发现颗粒-气泡间的桥连作用。锡石、气泡尺寸的大小影响锡石-气泡间的相互作用,这不仅影响锡石-气泡间的碰撞粘附行为,并最终影响细粒锡石的浮选回收率。

从锡石-多金属硫化矿尾矿中回收锡的浮选研究

为综合回收某锡石-多金属硫化矿尾矿中的锡矿物,探索了锡矿物的浮选条件和药剂制度,提出了综合回收该尾矿中锡的浮选工艺。试验表明,经除硫后二次浮锡,可获得含锡48.76%的锡精矿,锡总的回收率49.88%。

黄铜矿细菌浸出过程中的多因素影响

运用取自大宝山(简称DB)的嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans,简称A.f)和嗜酸氧化硫硫杆菌(Acidithiobacillus thiooxidans,简称A.t)的混合菌对广东某硫化铜矿的黄铜矿进行摇瓶浸出试验研究。结果表明,黄铜矿摇瓶细菌浸出率受菌种、矿浆浓度、pH值、接种量多种因素的影响。细菌浸出黄铜矿的适宜条件为温度30℃,矿浆浓度5%,pH值为2.0,接种量为3×107个/mL。

微纳米气泡对微细粒锡石团聚影响的可视化研究

为探究微纳米气泡对微细粒锡石团聚状态的影响,在细粒锡石微泡浮选研究基础上,结合矿物接触角和Zeta电位测试研究微纳米气泡对锡石颗粒表面性质的影响,利用显微镜、扫描电子显微镜、高速摄影仪对颗粒的团聚状态进行可视化研究,并使用Image-J图像处理软件进行统计分析。结果表明:微纳米气泡的引入能有效地提高−10μm粒级锡石的浮选回收率,最佳条件下微泡浮选回收率达到94.05%,较常规浮选提高约7%;Zeta电位测试结果表明微纳米气泡的引入会降低矿物表面电位的绝对值,使分散体系的稳定性降低,颗粒之间更易发生团聚;微纳米气泡能明显改变锡石疏水性以及团聚状态,引入微纳米气泡后,锡石表面接触角达到79°,形成矿物集合体颗粒的d_(50)=25.5μm,远高于原矿的d_(50)=6.9μm。

矿物加工工程学科发展现状、机遇和挑战

文章论述了从招生源头抓起,通过定向招生,提前批次招生,本硕、本硕博连读等方式吸引优质生源;重视培养过程,优化培养方案,进行学科交叉,拓宽学生的选课范围,通过公共实验平台的训练,培养学生的实践动手能力,提升他们的学习积极性及创新能力,尽可能的激发学生潜能;并通过选拔优秀学生进行国际交流,提升学生的国际化能力,同时打开国际市场,吸引外国留学生。通过实施以上政策改变矿物加工学科目前低迷的状况,使其进入一个新的良性发展期。

矿物加工工程专业认识实习教学的探索与思考

随着教育部对工科学生实践教学的重视度日益提升,高校也不断从多角度加强实习环节的教学质量。而认识实习是矿物加工工程专业一个很重要的实践教学环节,旨在培养学生实践能力,加强学生对专业的宏观认识和整体把握。本文根据作者担任矿物加工认识实习教学的经验和体会,对目前矿物加工认识实习教学过程中存在的问题进行深入的剖析和挖掘,加入自己深入的思考,进而提出建设性的改进意见,对矿物加工工程专业认识实习教学的改革有一定的促进作用。

矿物加工前沿创新课程思政教学模式研究

全面推进课程思政建设是落实立德树人根本任务的战略举措。本文针对矿物加工前沿创新课程,主要从如何充分挖掘课程中的思政元素,如何加强培养专业课教师的思政教育能力,如何灵活运用教育教学方法等方面,深入剖析矿物加工前沿创新课程思政教学模式,努力搜集思政元素案例,精心设计思政教学思路,从而以润物细无声的方式把课程思政元素融入矿物加工前沿创新课程中,践行教育部关于高等学校思政建设的要求。

细粒锡石浮选研究

对蒙自矿冶有限责任公司白牛厂矿区铅锌浮选流程中的磁选尾矿进行了浮锡研究。以BY-9为捕收剂,P86为辅助捕收剂,BY-5和碳酸钠为脉石抑制剂,一次浮锡可获得锡品位8.56%,回收率61.61%的锡粗精矿,锡粗精矿再浮,锡精矿锡品位达到53.58%,作业回收率81.35%;尾矿锡品位1.84%,回收率18.65%。两次浮锡获得高品位锡精矿锡总回收率50.12%,尾矿锡回收率11.49%。

烷基羟肟酸对细粒锡石的浮选及其溶液化学性质(英文)

采用烷基羟肟酸作为捕收剂对细粒锡石进行浮选,并对其溶液化学性质进行研究。结果表明,3种烷基羟肟酸在碱性条件下对细粒锡石有较好的捕收能力,且适宜的浮选pH随着捕收剂碳链的加长而升高。金属离子对锡石浮选的影响主要由矿浆pH决定,金属离子浓度对锡石浮选也有影响。计算基团电负性得出烷基羟肟酸作为锡石捕收剂的适合烷基碳链长度大约为7。由溶液的组分浓度对数分布图(lgc—pH)分析可知,捕收剂以分子-离子共吸附模式作用于矿物表面。动电位测试及红外光谱分析表明,吸附反应中涉及到电荷作用力、氢键力和络合作用力,其最终产物可以表示为锡石的O,O-五元环结构的螯合物。

中温嗜酸硫杆菌浸出低品位硫化铜矿

研究了中温嗜酸硫杆菌的生长条件,对黄铜矿进行了细菌浸出试验研究。研究表明,中温嗜酸硫杆菌最适宜的生长条件为:pH值为2,温度为30±1℃,此条件下细菌浓度为2.24×107个/mL。接种量、矿浆浓度对黄铜矿中铜的浸出率有显著的影响,随着接种量的增加,铜的浸出率提高。在相同浸出时间内,矿浆浓度5%左右时,黄铜矿中铜的浸出率最高。低品位硫化铜矿柱浸试验结果表明:细菌浸出75 d,铜的浸出率为45%。

细粒锡石的电解浮选及碰撞粘附机理(英文)

为了研究细粒锡石电解浮选中颗粒气泡间的相互作用,分析不同粒级锡石的浮选回收率和锡石颗粒与氢气泡的碰撞机理。浮选实验在一个单泡电解浮选装置中进行,实验结果表明,<10μm,10～20μm,20～38μm和38～74μm粒级的锡石分别与50～150μm,约250μm,约74μm和约74μm尺寸的气泡相匹配,可以获得较好的浮选回收率。因此,颗粒和气泡的大小直接影响锡石的浮选回收率。利用碰撞、粘附和捕集模型进行碰撞、粘附、分离和捕集几率的计算。理论计算结果发现碰撞几率随着颗粒尺寸的减小以及气泡尺寸(<150μm)的增大而显著降低。有效的碰撞有利于粘附几率的增加,从而有利于提高浮选回收率。

热酸浸出锌浸渣中镓锗的研究

研究了锌浸渣热酸浸出过程的工艺条件,分析了浸出热力学和动力学机理,并用于指导回收稀有金属镓和锗。实验结果表明,锌浸渣中镓和锗浸出的最佳工艺条件为:硫酸初始质量浓度为188 g/L,反应温度为95℃,反应时间为3 h,液固比为5∶1,搅拌速度为300 r/min,该条件下多组综合实验的酸浸出液中Ga和Ge的浸出率均高于86%和62%。锌浸渣中金属镓锗的浸出过程在动力学上属于"未反应核减缩"模型,浸出过程主要受反应温度、始酸浓度、反应时间的影响,反应由界面化学反应控制。

矿物加工校企联合实践基地建设与实施模式

校外实习实践是高校培养和提升工科专业学生工程素养的桥梁和纽带。本文立足矿物加工工程专业学科,依照国际工程教育的培养体系和矿物加工工程专业学科特色,着重探讨和实践了我校适应卓越工程人才和国际工程教育的人才培养思路,加强校企实践过程人才培养的融合与互补的实践过程,共同实现高校人才培养和实习企业科技创新及资信提升的共赢效果。

含钒石煤选择性脱泥富集钒的试验研究

含钒石煤,经焙烧脱碳后,在磨矿过程中会产生大量的原生及次生矿泥,这些矿泥的存在,在浮选过程中会消耗大量浮选药剂,增加选矿成本,并降低选矿指标。针对湖北通山含钒石煤进行了选择性脱泥富集钒的试验研究,在用20%H2SO4溶液调节p H为9.0,六偏磷酸钠的用量为1.0 kg/t条件下,得到了V2O5的品位为1.07%,产率为10.91%的矿泥产品。

黄铜矿与磁黄铁矿浮选分离行为及机理研究

通过黄铜矿与磁黄铁矿的单矿物浮选试验,研究矿浆pH值、捕收剂丁基黄药、抑制剂石灰对其浮选行为的影响。利用红外光谱、循环伏安测试技术,研究黄铜矿与磁黄铁矿浮选分离的机理。单矿物浮选试验结果表明,黄铜矿和磁黄铁矿浮选分离的最佳条件为pH=10,丁基黄药浓度为20mg/L,石灰浓度为300mg/L。红外光谱测试结果表明,丁基黄药在矿物表面氧化生成双黄药并通过化学作用吸附在矿物表面,石灰在磁黄铁矿表面生成氢氧化钙和硫酸钙的钙膜。循环伏安测试结果表明,在未添加丁基黄药时黄铜矿表面氧化生成疏水的硫单质和硫化铜,磁黄铁矿表面会生成亲水的氢氧化物。

云南某含钨硫精矿选矿试验研究

针对云南某含钨硫精矿进行了综合回收钨的选矿试验,磁选脱硫试验可以有效脱除产率达44.02%的磁黄铁矿,获得硫品位36.68%,硫回收率58.89%的硫精矿及WO_3品位2.27%,WO_3回收率98.27%的非磁性产品。非磁性产品经浮选抑硫选钨后可获得WO_3品位10.31%,WO_3回收率72.86%的钨粗精矿。钨粗精矿经加温精选后可以获得WO_3品位63.17%,WO_3回收率62.82%的钨精矿。试验结果表明,采用"磁选脱硫—抑硫选钨—加温精选"工艺可以综合回收给矿中的钨。