次氯酸钠强化赤铜矿硫化浮选的影响及机理

表面适度氧化可以提高赤铜矿硫化浮选的效果。通过纯矿物浮选试验,探究了次氯酸钠对赤铜矿硫化浮选的影响,并采用X射线光电子能谱分析、矿物表面Zeta电位测定等方法,探讨了次氯酸钠强化赤铜矿浮选行为的机理。结果表明:与直接硫化浮选相比,次氯酸钠能使赤铜矿的硫化浮选回收率增加8.95个百分点;次氯酸钠能够促进赤铜矿表面的Cu(Ⅰ)组分转变为Cu(Ⅱ)组分,可以增强铜组分与硫化剂的反应活性,强化赤铜矿的硫化效果,对赤铜矿的硫化浮选具有促进作用。

新型季铵盐捕收剂对锂云母与石英和钠长石分离的影响及其机理

双癸基二甲基氯化铵作为新型阳离子双链季铵盐表面活性剂,具有良好的起泡性能且对环境较为友好。为研究新型季铵盐捕收剂对锂云母的捕收作用,通过浮选试验探究了双癸基二甲基氯化铵(DDAC)体系下p H值、捕收剂用量、抑制剂用量等对锂云母浮选行为及其与脉石矿物浮选分离效果的影响,通过红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)等检测手段和量子力学模拟研究了捕收剂在锂云母表面的吸附机理。浮选试验结果表明,在p H=5.0、DDAC用量75mg/L、六偏磷酸钠用量6000mg/L时,浮选精矿产率为35.79%,Li_(2)O品位为5.08%,Li_(2)O回收率为80.78%,尾矿中SiO_(2)和Al_(2)O_(3)回收率均大于98%,说明在DDAC体系下,六偏磷酸钠对钠长石和石英具有良好的选择性抑制能力;红外分析结果表明,DDAC通过静电和氢键作用吸附在锂云母表面;XPS分析结果表明,DDAC与锂云母作用时无化学键断裂,DDAC容易吸附在锂云母表面O位点;模拟分析结果表明,浮选过程中,DDAC+在氢键和静电作用下取代H2O吸附在锂云母表面,同时双链结构的非极性基使锂云母表面疏水的同时增加了锂云母矿粒黏附在气泡上的概率。因此,相比于油酸钠和椰油胺,DDAC对锂云母有更好的捕收性能。

NaClO和KMnO4协同氧化对黄铜矿与黄铁矿浮选分离的影响及其机理

通过浮选试验、吸附实验、红外光谱和XPS分析等研究了NaClO和KMnO_(4)单独使用以及组合使用对黄铜矿和黄铁矿浮选分离的影响。结果表明,在NaClO与KMnO_(4)质量比10∶1、总质量浓度70 mg/L,矿浆pH=10,氧化时间3 min条件下,黄铜矿回收率达到92%以上,黄铁矿回收率低于8%,较好地实现了黄铜矿与黄铁矿的选择性分离。红外光谱和XPS分析结果表明,组合药剂明显改变了黄铁矿的表面性质,使其表面氧化为氧化铁、氢氧化铁和硫酸铁等亲水性物质,并阻碍捕收剂的吸附,从而降低黄铁矿的可浮性。黄铜矿表面在一定处理条件下对NaClO和KMnO_(4)保持温和惰性,因此黄铜矿表面吸附的黄药量远大于黄铁矿表面,这有利于黄铜矿与黄铁矿的浮选分离。

组合药剂提升菱锌矿与白云石分选效果的机理研究

易选硫化锌矿资源因大量开发而日趋枯竭,以菱锌矿为代表的氧化锌矿资源的高效开发利用愈发重要。菱锌矿与白云石同属碳酸盐类矿物,晶体结构相似,表面性质相近,浮选分离困难。通过浮选试验,系统研究了以油酸钠、十八胺、苯甲羟肟酸、水杨羟肟酸及其组合为捕收剂,四聚磷酸钠和氯化钙作为组合抑制剂条件下,菱锌矿与白云石的浮选特性。结果表明,单一捕收剂体系中,菱锌矿与白云石难以有效分选;水杨羟肟酸和油酸钠的捕收剂组合具有良好的协同效应,四聚磷酸钠与氯化钙的抑制剂组合具有较高的选择性,可实现菱锌矿与白云石的高效分选。采用晶体化学模拟计算、动电位分析、捕收剂吸附量分析等手段,对浮选结果与作用机理进行了阐释与验证。

超声波强化硫化钠对黄铜矿的抑制及机理研究

为解决铜钼混合精矿分离中黄铜矿抑制剂硫化钠用量大、抑制效果不佳的问题,开展了超声处理强化硫化钠对黄铜矿的抑制效果研究,并采用动电位、紫外可见光分光光度计、X射线光电子能谱(XPS)等检测手段,研究了超声强化硫化钠在黄铜矿表面吸附的作用机理。结果表明,超声处理可以促进硫化钠在黄铜矿表面的吸附,从而增强硫化钠的抑制效果,降低黄铜矿的浮选回收率。在pH值为10、硫化钠浓度为45mg/L、硫化钠作用时间为3min、超声功率为280W、超声时间为30s的条件下,硫化钠的吸附量达到最大,对黄铜矿的抑制作用最强,较硫化钠单独作用时,浮选回收率降低了19.77个百分点,硫化钠吸附量增大了0.201mg/g。机理研究结果表明,超声处理促使黄铜矿表面暴露更多的活性位点,如黄铜矿表面Cu含量由4.41%增加至6.63%,促进了硫化钠在黄铜矿表面的吸附,达到了抑制黄铜矿的效果。

浮选过程诱导时间研究进展

浮选具有分选效率高和应用范围广等优势。诱导时间(指气泡和颗粒从碰撞到黏附所需时间)对于浮选过程起着至关重要的作用。通常而言,诱导时间越短,气泡和颗粒越容易黏附,矿物的可浮性越好。阐述了诱导时间的定义、测试方法及测试技术的发展,系统分析了近年来诱导时间影响因素(包括气泡特性、颗粒性质和溶液环境)的研究进展。综合分析认为诱导时间是影响浮选效果的重要参数,可以通过优化矿物颗粒表面特性和浮选溶液条件等措施来缩短气泡-颗粒诱导时间,进而提高矿物的浮选回收率。

矿物捕收剂滑石对孔雀石的捕收作用及其机理

为解决传统的孔雀石硫化浮选使用的药剂对环境污染较大的问题,进行了孔雀石的浮选试验,研究了以微细粒滑石作为“矿物捕收剂”直接浮选孔雀石的相关规律,并采用动电位、接触角、傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)结合等检测手段,探讨了微细粒滑石对孔雀石的捕收作用机理。结果表明:滑石的粒度越小,比表面积越大,孔雀石表面滑石的吸附量越多,对孔雀石的捕收作用越明显,且其可浮性随着滑石吸附量的增加而增大。机理研究表明,在pH<7.4时,滑石通过静电作用吸附在孔雀石表面,依靠滑石的天然疏水性提高了孔雀石的可浮性;在滑石粒径d_(50)=96.64nm、比表面积为505.7249m^(2)/g、作用时间8min、用量800mg/L、pH值为5的条件下,对孔雀石的捕收作用最强,此时孔雀石浮选回收率可达到76.72%,孔雀石表面滑石吸附量达到14.44mg/g,与仅添加起泡剂时比,孔雀石回收率提高了约54个百分点。故微细粒滑石可作为孔雀石的矿物捕收剂。

超声波强化菱镁矿与石英浮选分离及其机理研究

在十二胺浮选体系下,研究了超声处理对菱镁矿与石英浮选行为的影响,并开展了菱镁矿和石英混合矿超声—浮选同步处理分离试验研究。通过Zeta电位分析、药剂吸附量测试以及XPS检测分析了超声—浮选同步处理强化菱镁矿与石英分离的机理。试验结果表明:适宜的超声处理条件下,石英浮选回收率提高,而菱镁矿浮选回收率降低;超声-浮选同步处理可改善菱镁矿与石英的反浮选分离效果,使菱镁矿回收率提高3.89百分点。在超声同步浮选过程中,超声后石英表面氧原子含量增加,十二胺吸附量增多,使石英回收率增加,而超声作用破坏了菱镁矿与十二胺之间的静电作用,进而降低了菱镁矿浮选回收率。

某磷灰石浮选精矿磷酸浸出提纯试验研究

为进一步提高磷灰石浮选精矿纯度,创新性地提出了采用磷酸浸出法脱除磷灰石浮选精矿中的方解石和白云石等碳酸盐脉石矿物的方法。酸浸条件对磷灰石提纯效果的影响规律研究表明,在磷灰石粒度为-38μm,稀磷酸浓度为10%,液固比为4∶1,反应温度为20℃,反应时间为240 s条件下进行磷灰石浮选精矿的磷酸浸出试验,可将纯度为86.88%的磷灰石提纯至99.36%。酸浸机理研究表明,磷灰石不与磷酸发生反应,而方解石和白云石均可以与过量的磷酸反应生成溶于水的物质而被脱除;经过磷酸浸出提纯后的磷灰石纯度较高,结晶良好。研究结果对碳酸盐矿物钙质型磷矿的提纯降杂具有重要参考意义。

基于I-GWO-BP神经网络的紫金山铜矿浮选回收率预测研究

为克服传统测量浮选回收率方式存在的低效率、滞后性等问题,结合紫金山硫化铜矿浮选厂生产情况,采用基于MI(Mutual Information)互信息法对选厂原矿品位、丁铵黑药用量等浮选条件因子进行特征选择,在此基础上,建立了基于BP(Back Propagation)、GWO-BP(Grey Wolf Optimizer-Back Propagation)、I-GWO-BP(Improved-Grey Wolf Optimizer-Back Propagation)的三种浮选回收率预测模型,并选取紫金山硫化铜矿浮选车间生产数据进行神经网络训练与验证试验,分析了浮选回收率预测模型的准确性。结果表明:相较于基于BP、GWO-BP的浮选回收率预测模型而言,基于I-GWO-BP的浮选回收率预测模型具有更大的相关系数和更小的均方误差根,说明该模型泛化拟合能力更强,对浮选回收率的预测值在很大程度上逼近于真实值,预测精度更高。本研究结果可为实现浮选回收率高效、准确、自动的在线预测技术开发提供支持。

基因矿物加工工程研究

矿床成因、矿石性质、矿物特性等与可选性密切相关,是选矿工艺的决定性因素,具有"基因属性","基因表达"同样适用于矿物加工学科领域。传统的矿物加工技术研究开发模式对上述重要的基因特性缺乏深入系统的研究、测试和总结,大量历史选矿试验数据、工艺矿物学研究数据、设计数据、生产数据等数据库没有建立起来,矿物加工工艺研发和工程设计与现代信息化技术没有深度融合,这使得目前选矿工艺研究存在开发周期长、成本高、效率低、重复试验、先进技术经验难以有效传承等弊端。为了充分利用矿物的基因特性,有效克服矿物加工技术研发过程中的弊端,提出了"基因矿物加工工程"的理念和思路,并开展了战略咨询研究。主要研究内容包括:1)基因特性的测试与提取;2)基因矿物加工工程数据库与数据仓库的建设;3)选矿工艺流程智能决策系统;4)选矿验证试验;5)虚拟选矿厂。其技术路线是以矿床成因、矿石性质、矿物特性等矿物加工的"基因"特性研究与测试为基础,建立和应用数据库,经过智能推荐、模拟仿真和有限的选矿验证试验,快捷、高效、精准地选择选矿技术和工艺流程。此三位一体的基因矿物加工工程的系统研究,将对矿物加工试验研究和工程转化的传统模式带来突破性的创新,为新建选矿厂的设计或老选矿厂的技术改造提供支撑。

绿泥石颗粒效应对泡沫稳定性的影响

利用改进的Hallimond管,以甲基异丁基甲醇(MIBC)为起泡剂,研究起泡剂质量浓度、绿泥石质量分数以及粒度对泡沫稳定性的影响;基于Plateau泡沫结构理论分析矿浆性质对泡沫稳定性的影响,研究泡沫稳定性对绿泥石夹带行为的影响。研究结果表明:随着MIBC质量浓度增加,液体表面张力降低,导致气泡间Plateau通道内排液速率降低,泡沫稳定性增强;绿泥石质量分数越大,颗粒粒度越小,则矿浆黏度越大,泡沫最大高度及半衰期越大,泡沫的无选择性夹带行为越显著。

承德某钒钛磁铁矿尾矿资源化利用技术研究

承德某钒钛磁铁矿选铁尾矿中TiO_2品位2.60%,TFe品位7.73%。针对该尾矿中钛铁矿资源尚未回收利用的问题现状,根据尾矿性质,本研究采用"磁重联合阶磨阶选"预富集工艺;以及采用硫酸、EM-B作为调整剂,EM-3作为捕收剂,经过一次粗选、一次扫选、五次精选的钛浮选流程,最终获得了TiO_2品位46.23%、浮选作业回收率83.25%、相对选铁尾矿回收率42.03%的钛铁矿精矿产品,实现了该尾矿资源化综合回收利用,为此类矿山提供合理可行的资源利用技术方案。

难免离子与磨矿体系对硫化矿浮选影响的研究进展及展望

难免离子与磨矿体系对硫化矿浮选有着重要的影响。硫化矿浮选矿浆溶液中存在的难免离子分为2类:矿物本身自然溶解以及矿浆用水等固有引入的"原生离子",磨矿作业引起的矿物溶解、介质磨损等产生的"新生离子"。总结分析了难免离子、磨矿体系对硫化矿及脉石矿物浮选的影响;分析了磨矿体系中磨矿介质、磨矿条件、磨矿电化学、新生离子效应对硫化矿浮选的影响;总结了减弱或消除难免离子对硫化矿浮选的药剂调控措施。在此基础上,从不同磨矿体系角度出发指出系统研究新生离子对硫化矿浮选行为的影响及优化调控是今后可以开展的研究方向,也是改变硫化矿磨矿方式选择的一个方向。

聚丙烯酸在细粒菱镁矿反浮选中的选择性抑制作用

细粒菱镁矿具有既难以被浮选也难以被抑制的特点,提高其反浮选脱硅技术对于镁矿资源的高效综合利用具有重要意义。通过纯矿物浮选试验、泡沫夹带行为试验、动电位试验和基于概念密度泛函理论的吸附能计算等手段,对聚丙烯酸在细粒菱镁矿反浮选中的抑制作用进行了系统研究。结果表明,聚丙烯酸能有效地减少细粒菱镁矿的夹带行为,对细粒菱镁矿的抑制效果比水玻璃更好。通过基于概念密度泛函理论的计算可知,相较于聚丙烯酸与石英发生吸附,聚丙烯酸与菱镁矿发生吸附其体系的能量降低得更多,因此当聚丙烯酸与菱镁矿、石英三者共存时,会优先与菱镁矿发生吸附,选择性地抑制菱镁矿。

油酸钠与十二烷基苯磺酸钠复配对白钨矿浮选的强化及机理研究

通过浮选试验、动电位以及表面张力测定等方法研究了油酸钠(NaOL)与十二烷基苯磺酸(SDBS)复配对白钨矿浮选的强化作用。结果表明,NaOL与SDBS组合药剂的最佳添加顺序随矿浆p H值的改变而发生改变,在最佳的添加顺序下,NaOL与SDBS组合使用对白钨矿的捕收能力强于NaOL,而且还可消除或减弱方解石对白钨矿浮选的不利影响。机理研究表明,NaOL/SDBS组合药剂与白钨矿的相互作用强于NaOL与SDBS,且NaOL与SDBS之间存在相互作用,使NaOL/SDBS组合药剂的CMC小于NaOL与SDBS,这些是NaOL与SDBS复配强化白钨矿浮选的主要原因。

矿物浮选过程中的交互影响

复杂矿石体系中矿物间难以分离的主要原因是有用矿物的嵌布粒度太细,有用矿物与脉石矿物的共生关系复杂,要实现矿物之间的单体解离,首先必须对矿石进行细磨,从而造成矿石泥化现象以及矿物之间的相互罩盖,进而对矿物的可浮性产生交互影响,导致矿物分离困难。矿物浮选的交互影响是指复杂矿石浮选体系中两种以上矿物间相互吸附、表面转化等对浮选分离产生的影响。因此,要实现复杂矿物体系中有用矿物的选择性分离,首先必须摸清不同复杂矿石体系中矿物之间的交互影响规律,进而找到利用或消除矿物间交互影响的方法,最终达到提高分离选择性的目的。系统阐述了近年来在复杂铁矿石、菱镁矿矿石和钨矿石体系中不同矿物间的浮选交互影响规律的研究成果,以及浮选过程中不同类型复杂矿石中各矿物交互影响的晶体化学和表面物理化学机制,并提出了削弱或促进矿物之间交互影响和适于不同类型复杂矿石浮选分离的方法,建立了复杂铁矿石、菱镁矿矿石和白钨矿矿石中矿物浮选交互影响的理论体系。

某伊利石型含钒石煤矿石复合添加剂焙烧—联合浸出提钒工艺研究

陕西某伊利石型石煤钒矿石中钒主要以类质同象形式存在于伊利石和榍石中,其分布率分别为90.32%和5.37%。为给该石煤矿中钒利用提供依据,进行了复合添加剂焙烧—水浸—酸浸联合工艺提钒试验。结果显示:在复合添加剂NaCl+K_2SO_4用量为4%+16%、焙烧温度为800℃、焙烧时间为60 min条件下进行焙烧,焙烧产品在水浸温度为90℃、液固比为4 mL/g、浸出时间为120 min条件下水浸,水浸渣在H_2SO_4浓度为4%、液固比为4 mL/g、浸出温度为80℃、浸出时间为60 min条件下进行酸浸,获得了水浸率为85.06%、酸浸率为7.94%,总浸出率为93.00%的指标。试验结果可以为该含钒石煤矿石的开发利用提供参考。

立式辊磨机对菱镁矿磨矿及浮选效果的影响

立式辊磨机是一种集中碎、粉磨、快速烘干、高效选粉等工序为一体的高效节能环保型设备,具有结构简单紧凑、工作可靠、流程简单、占地面积小等诸多优点。针对丹东宽甸某菱镁矿,分别进行立式辊磨机与球磨机磨矿—浮选试验,通过对比磨矿能耗、磨耗、磨矿产品粒度特性、矿浆中Fe^(3+)浓度等数据,并比较了药剂制度对闭路试验精矿指标的差异。结果表明:立式辊磨机磨矿的能耗仅为球磨机磨矿能耗的17%左右,立式辊磨机的磨耗约为球磨机磨耗的6%左右,同时立式辊磨机磨矿产品中有利于浮选的中间粒级(0.105~0.045mm粒级)含量要比球磨机磨矿高2.39个百分点、立式辊磨机磨矿矿浆中的Fe^(3+)浓度也仅为球磨机磨矿矿浆的17.86%;通过闭路试验精矿指标对比表明,使用立式辊磨机磨矿,可有效降低油酸钠与六偏磷酸钠用量,并降低精矿中Ca O品位,提升精矿质量。

矿物基因浮选的研究现状

传统的矿物浮选技术研究缺乏对矿床、矿石和矿物等基因特性的系统研究和总结,因而产生了长周期、高成本的低效研发模式。基因浮选理念的提出有助于实现对矿物浮选技术研究方法的优化,为"基因矿物加工"理论的不断深入奠定了基础。综述了矿物浮选过程中的典型矿床理化特征、矿石结构构造以及矿物晶体结构等主要基因特性与矿物浮选的关系,介绍了矿物浮选过程中的数据挖掘与建模研究进展,阐明了基于大数据的浮选工业应用是技术目标。通过对矿床、矿石和矿物等基因特性与矿物浮选关系的分析,指出矿床成因差异、矿石构造特性以及矿物晶体化学性质等直接影响着矿物浮选行为及其分离特性。利用现代信息技术对矿物浮选研究的科研数据进行收集、处理和分析将有助于实现矿物浮选领域的突破性发展。最后,针对基因浮选在矿物加工行业中的应用提出了相关建议。矿物基因浮选的系统研究,有助于为不同矿石的浮选分离技术及其工艺流程的快速、精准制定提供依据和数据支撑,并将对浮选试验研究及其工程转化的模式创新产生较大影响,丰富了基因矿物加工工程的理论和思路。