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。

邻丁基S-(1-氯乙基)二硫代碳酸酯捕收剂在黄铜矿和黄铁矿浮选分离中的作用及机理

以丁基黄原酸钠、二氯乙烷为原料,合成了新型黄铜矿捕收剂邻丁基S-(1-氯乙基)二硫代碳酸酯(GC-Ⅰ)。气相色谱和红外光谱分析表明,该药剂是一种脂类捕收剂,其纯度达到了90.88%。通过纯矿物浮选试验对比了新药剂GC-Ⅰ与常用硫化矿捕收剂对黄铜矿、黄铁矿的捕收效果。结果表明,在矿浆pH值为7、用量160 mg/L的浮选条件下,GC-Ⅰ能直接浮选出96.5%的黄铜矿,相同条件下黄铁矿的回收率仅为12%,体现新药剂GC-Ⅰ对黄铜矿的高选择性。利用GC-Ⅰ和丁基黄药对多宝山铜矿实际矿石进行浮选对比试验。结果表明,相同条件下,两种药剂对铜的回收率相近,但使用GC-Ⅰ作为捕收剂使精矿中铜品位提高17.14%。FT-IR光谱分析表明,GC-Ⅰ在黄铜矿表面发生化学吸附,在黄铁矿表面为物理吸附,能够较好地实现铜硫分离。吸附量测试结果表明,当pH值为7时,GC-Ⅰ在黄铜矿表面的吸附量达到最大值,而在黄铁矿表面吸附较少,吸附量变化趋势和纯矿物浮选试验结果一致。

新型捕收剂GC-I在铜矿渣浮选中的应用

铜冶炼炉渣为铜精矿经冶炼加工后剩余的炉渣,有价金属铜含量丰富,具有综合回收利用价值。某铜矿渣选厂采用Z-200为铜矿物捕收剂,选择性较好,但价格昂贵,基于此,研发了一种新型廉价浮选药剂替代Z-200。通过丁基黄原酸钠和二氯乙烷反应,合成新型捕收剂GC-I。与Z-200相比,新型捕收剂GC-I具有更低的药剂成本,更好的选择性。在磨矿细度为-0.045 mm占74%,石灰用量400 g/t,水玻璃用量600 g/t,GC-Ι用量105 g/t的条件下,经“1粗3扫”,获得铜品位23.84%、铜回收率82.37%的铜精矿;相同条件下,以Z-200为捕收剂,铜精矿中铜品位21.43%,铜回收率82.23%。通过闭路试验指标计算年药剂成本为69.93万元,每年预计降低药剂成本19.98万元,经济效益可观,具有一定的推广应用价值。

不同碎磨方式硫化铜矿浆金属离子浓度差异对比研究

难免离子对硫化矿浮选有着重要作用,为探究不同碎磨方式对硫化铜矿浆中所产生的难免金属离子种类和浓度的影响,通过碎磨试验、ICP离子含量检测、溶液化学计算等方法,研究了不同碎磨方式紫金山硫化铜矿浆中金属离子的浓度规律,预测了不同磨矿方式下矿浆中金属离子浓度差异及对后续浮选效果可能产生的影响。结果表明,高压辊磨产品可磨度比颚式破碎产品的可磨度大;在未调节pH值的初始条件下,高压辊终粉磨产品矿浆中铜离子含量高而铁离子含量低,钢球磨产品中铜离子含量低而铁离子含量高,且干磨环境下铜离子含量较湿磨环境高,铁离子含量较湿磨环境低。据此可以预测高压辊终粉磨产品及干式钢球磨产品的浮选效果将优于湿式钢球磨的浮选效果。

能带理论在铜冶炼渣浮选中的应用及展望

阐述了铜冶炼渣区别于铜原矿的特殊性质及当前铜渣浮选的问题,重点介绍了固体物理学中的能带理论体系为解决铜渣浮选问题提供的新思路。介绍了半导体的能带结构及检测手段;并由铜渣中常见4种硫化铜矿物黄铜矿、辉铜矿、铜蓝、斑铜矿的能带结构分析其电化学性质,由他们的电子态密度预测其浮选行为,发现辉铜矿中的铜原子具有最高的反应活性。通过捕收剂和各种矿物的静电位与费米能级推断它们相互作用后的产物,利用NPA电荷等分析证明了产物黄原酸盐反应活性优于双黄药,符合红外光谱等试验的结果。能带理论体系下的电子态密度、禁带宽度、费米能级、电荷布居数等体相性质参数能有效解释矿物的可浮性,以此可额外作为药剂与矿物作用效果的有力判据,从而使传统矿物基因数据库更为完备。离子型捕收剂的前线分子轨道与矿物的边缘能级之间有着密切的电子转移,根据前线轨道的形状与能量值比较同类药剂间捕收能力的大小;利用密度泛函法分析药剂对铁和铜的选择性差异的机理,以此筛选出高选择性与高捕收能力的基团,设计并优化新型捕收剂的构型。讨论了能带理论应用于铜渣浮选研究中的后续方向,致力于将更精确的能带检测方法与更高效的软件计算模拟相结合。

微合金化金基材料的研究进展

微合金化技术作为一种能够开发金属潜能、优化金属性能的新型冶金技术,近年来在金基材料的应用和开发中得到了广泛应用。从组织结构和原子形态2个角度出发,论述了金基材料微合金化技术的机制,详细介绍了黄金微合金化技术的发展历程和研究现状,并对比了金基材料在不同微量元素作用下所表现出的性能差异。结果表明:稀土元素兼具良好的固溶强化效果、第二项强化效果和细晶强化效果,是当前优化金基材料性能的主要微量元素;微合金化金基材料越来越广泛地应用于黄金首饰、芯片封装、航天材料和医疗器材等领域;建立能够科学预测金基材料微观形态和性能的数学模型,获得最佳补口元素类型及配比,从而高效制备出具理想性能的金基材料,将成为未来微合金化金基材料研究的重要方向。

基于文献探究的研讨式教学法在专业课教学中的应用

传统的专业课教学以教师讲授为主,学生被动接收,学习效果不理想。引入基于文献探究的研讨式教学法,即从文献搜集和研读入手,针对专业课程内容涉及的领域方向进行拓展学习和训练,通过文献综述写作、组织专题研讨等学习方式不仅加深了学生对所学专业知识的理解和灵活应用,也培养和训练了其独立学习和沟通合作的能力。本文以福州大学紫金矿业学院开设的"矿业经济学"采矿专业课为例,探讨和分析了该法在教学实践中的应用情况。

福建某铜冶炼炉渣铜锌浮选试验研究

针对福建龙岩某铜冶炼炉渣的工艺矿物学性质,采用铜、锌顺序优先浮选工艺流程,进行选矿试验研究.结果表明,在磨矿细度为-0.045 mm占84%、Na2SO3+ZnSO4作为锌组合抑制剂的情况下,采用1粗1精浮铜,并对铜粗选尾矿1粗1精浮锌.得到铜品位为55.48%、回收率为85.74%的铜精矿,锌品位为35.56%、回收率为90.56%的锌精矿.有效回收了有价金属锌,进而提高选厂的经济效益.

乙二醇对某铜硫金精矿酸性氧化预处理的影响

针对国内某金精矿中金嵌布粒度细且大部分被黄铜矿、黄铁矿、毒砂包裹的现状,采用盐酸-过氧化氢-乙二醇体系对该金精矿进行氧化预处理。结果表明,在盐酸浓度0.7 mol/L,矿浆浓度40 g/L,给料细度-48μm占90%以上,矿浆温度60℃,H2O2浓度0.5 mol/L,乙二醇浓度9 mL/L的条件下,金精矿中Cu、As的溶解率分别达95.25%、99.75%,添加乙二醇使铜的溶解率增加了61.85个百分点。对添加剂乙二醇的作用过程及机理进行分析表明:乙二醇通过延迟过氧化氢的分解,促进了黄铜矿的溶解,使铜的溶解率增加。

低雷诺数下不规则颗粒沉降阻力公式的改进和验证

针对低雷诺数下不规则颗粒的沉降阻力公式F_(阻)=12Aμu/d_(p)中,颗粒当量直径A不足以反映其三维形状对阻力所产生影响的问题,引入球形度系数k,得到改进阻力公式F_(阻)=12/k·A_(1)μu/d_(p).经过计算机模拟和实验验证,结果表明:改进公式在高粘度、小粒径的情况下具有良好的适用性,能够显著提高计算的准确度,且颗粒的球形度越高,计算结果相对偏差越小.改进公式丰富了低雷诺数下不规则颗粒沉降理论,对选厂尾矿沉降、浓密等作业的工艺计算具有重要的参考价值.

多宝山铜矿石高压电脉冲破碎预处理试验研究

通过对比高压电脉冲破碎和机械破碎对多宝山铜矿石性质和浮选指标的影响,探索了高压电脉冲破碎预处理对矿石的促进解离、预弱化和预富集等作用效果。采用自制高压电脉冲处理系统在140 kV下对26.5~31.5 mm粒级多宝山铜矿石进行了预处理,并与同条件下的机械破碎产品对比。分别测定了高压电脉冲破碎产品和机械破碎对比样品的硬度指标A×b值、邦德球磨功指数、Cu品位分布、单体解离度和可浮性。结果表明,相比机械破碎产品,高压电脉冲破碎产品的硬度指标A×b值提高了33.9%~39.8%,邦德球磨功指数降低了3.6 kWh/t;高压电脉冲破碎产品的Cu品位随粒度减小而快速增大,能够将69.2%的Cu元素预富集到产率为36.1%的-13.2 mm粒级破碎产品中;通过促进矿物单体解离,高压电脉冲破碎能够将Cu的浮选回收率提高2.33个百分点,精矿铜品位提高约1个百分点。试验结果可以为低品位铜矿石的高效低耗回收提供参考。

黄药体系下铅离子诱导异极矿强化硫化浮选及其机理

针对异极矿难以硫化的问题,采用铅离子(Pb2+)对其进行预先活化,研究黄药体系下的浮选行为和强化硫化机理。结果表明:与常规硫化(硫化+重金属活化)相比,添加适量Pb2+的预处理对异极矿硫化有强化作用,不但可以提高异极矿回收率,还能降低硫化钠用量,而脉石矿物石英几乎不受影响;Pb2+的活化机理表现在Pb2+可吸附在异极矿表面增加硫化活性位点,当加入硫化钠以后可迅速生成硫化铅(PbS),并对后续PbS的形成具有诱导结晶作用,使得表面生成更多的PbS晶体,从而达到强化硫化目的。

高压电脉冲破碎改善紫金山铜矿石浸出性质的试验研究

为研究高压电脉冲破碎和机械破碎两种破碎方式对紫金山铜矿石颗粒性质和柱浸效率的影响,分别采用机械破碎和高压电脉冲破碎(充电电压分别为110 kV和135 kV)对紫金山铜矿山6.7~9.5 mm粒级铜矿石进行破碎处理。针对不同破碎方式的产品,分别测定了颗粒的表面金属矿物暴露程度与裂缝存在情况、长径比、圆形度和矿堆饱和含水率等性质,并进行了柱浸试验。结果表明,在机械破碎产品中仅有1.6%的颗粒表面有金属矿物暴露,有2.5%的颗粒表面上存在裂缝。而在高压电脉冲破碎产品中,这两类颗粒的占比分别上升为3.4%~3.7%和7.3%~17.2%,使得浸出液更易于接触矿石颗粒内部的金属矿物。高压电脉冲破碎产品的长径比平均值为1.42,低于机械破碎产品的1.51,这使得浸出液在前者的产品颗粒内沿颗粒长径的渗流能力比后者高3.3%~3.5%。此外,高压电脉冲破碎产品还拥有比机械破碎产品略高的圆形度和矿堆饱和含水率,可以轻微提高浸出液在颗粒表面和矿堆内部的流动性。对破碎产品进行柱浸试验,在浸出21 d后,高压电脉冲破碎产品的铜浸出率相比机械破碎产品提高了6.6~11.1个百分点,表明高压电脉冲破碎处理能够有效改善紫金山铜矿石的浸出性质。

硫酸溶液中方解石表面CO2气泡的生长过程

用高速摄像仪对方解石与硫酸反应产生CO2气泡的过程进行了系统研究,分析了硫酸浓度和方解石颗粒尺寸对CO2气泡产生量、气泡生长速率、脱附直径、数量分布、方解石颗粒表观比重及方解石与硫酸反应后的表面形态等的影响。结果表明,CO2气泡在方解石表面的生长非常迅速,在反应时间一定时,CO2气泡产生量与硫酸浓度成反比,浓度越高产生的气泡越少,且随硫酸浓度增加,气泡生长速率越来越大,而脱离直径越来越小。绝大部分生成的CO2气泡会迅速脱离方解石表面。随着反应进行,硫酸浓度越高,相同时间内方解石表面可统计气泡数量越少,但在表面残留CO2气泡的直径越大。酸浓度过高不利于CO2气泡在方解石表面的吸附。方解石与硫酸反应后表面粗糙度增加,可增大表面对气泡的吸附作用。