余润兰[1]2004年在《铅锑铁锌硫化矿浮选电化学基础理论研究》文中进行了进一步梳理矿产资源日趋贫、细、杂,选别作业难度增加,而随着国民经济的不断发展,对高品质的矿产原料及有色金属的需求量却不断增加。如何缓解这一矛盾,实现复杂矿产资源的综合利用,保证国民经济的可持续发展,已成为当代浮选科技的重大问题之一。正在研究和发展中的电位调控浮选新技术,具有选择性好、药剂耗量低,是本世纪矿物加工领域重要发展方向。 脆硫锑铅矿、铁闪锌矿、磁黄铁矿、黄铁矿是大厂特有的难分离、难处理的复杂多金属硫化矿物资源,对其进行浮选电化学的基础理论和电位调控浮选技术研究,可发展复杂多金属硫化矿物浮选分离理论,形成复杂多金属硫化矿物浮选分离的创新技术,加强矿产资源的综合利用,降低成本,提高经济效益,具有重要理论意义和现实意义。因此,本项目得到了国家自然科学基金的重点资助(50234010)。 本研究作为该国家自然科学重点基金项目的一部分,采用热力学、电化学(Tafel、循环伏安、恒电位阶跃和交流阻抗法)以及光谱(紫外光谱、红外光谱)等多种研究手段,集中研究了浮选体系中脆硫锑铅矿、铁闪锌矿表面的电化学反应及氧化产物,研究这两种矿物与捕收剂、调整剂相互作用时的界面结构变化及电化学机理,阐明了使药剂选择性捕收或选择性抑制这些硫化矿物的电化学条件。这些浮选电化学基础理论研究较好地解释了铅锑锌铁复杂多金属硫化矿物实际的电位调控浮选行为,也为进一步发展和完善铅锑铁锌复杂多金属硫化矿物的电位调控浮选分离的创新工艺技术提供了理论指导。脆硫锑铅矿、铁闪锌矿的电化学及其与捕收剂相互作用的机理未见有报道,具有创新性。
熊道陵[2]2006年在《黄原酸基有机抑制剂的设计合成及其与锌铁硫化矿相互作用机理研究》文中研究表明本文的研究内容主要包括以下五个方面：铁闪锌矿、毒砂和磁黄铁矿的晶体结构和表面性质研究，黄原酸基有机抑制剂的设计和合成，黄原酸基有机抑制剂对锌铁硫化矿的抑制效果及其对锌铁硫化矿电化学浮选的影响，运用动电位、红外光谱和紫外吸收光谱等测试方法探讨了黄原酸基有机抑制剂与锌铁硫化矿的作用机理，通过浮选药剂特性指数i和亲水亲油平衡值HLB等方法了研究黄原酸基有机抑制剂的结构与性能关系。1．纯矿物铁闪锌矿、毒砂、磁黄铁矿的X—射线衍射数据与JCPDS卡片Marmatite-Cubic、Arsenopyrite-Triclinic和Pyrrhotite-Trigonal的标准衍射数据基本一致，基本上可以认定铁闪锌矿(广西大厂)是Marmatite-Cubic晶型的矿物，毒砂(湖南瑶岗仙)是Arsenopyrite-Triclinic晶型的矿物，磁黄铁矿(广西大厂)是Pyrrhotite-Trigonal晶型的矿物。捕收剂丁基黄药、丁胺黑药、乙硫氮(SN-9)对纯矿物铁闪锌矿、毒砂、磁黄铁矿的捕收能力是丁基黄药＞丁胺黑药＞乙硫氮，经铜离子活化后，铁闪锌矿在pH=2～12内都可浮，毒砂和磁黄铁矿也得到活化。2．根据有机抑制剂的分子设计理论，合成了多羟基黄原酸盐有机抑制剂化合物叁种，多羧基黄原酸盐有机抑制剂化合物四种，反应产物的红外光谱分析及化学元素分析确定了反应产物及其纯度。多羟基黄原酸盐有机抑制剂对锌铁硫化矿有抑制作用，抑制强弱顺序是毒砂＞磁黄铁矿＞铁闪锌矿。铜离子活化后，多羟基黄原酸盐对铁闪锌矿抑制作用不明显，对毒砂和磁黄铁矿抑制作用显着，在pH＞6，铁闪锌矿与毒砂和磁黄铁矿可以得到较好的浮选分离。多羧基黄原酸盐有机抑制剂抑制锌铁硫化矿时，强弱顺序是毒砂＞磁黄铁矿＞铁闪锌矿。铜离子活化后，多羧基黄原酸盐对铁闪锌矿失去抑制作用，对毒砂和磁黄铁矿抑制作用明显，铜离子活化后，多羧基黄原酸盐存在下，在pH＞6铁闪锌矿与毒砂和磁黄铁矿可以得到较好的浮选分离。选用(1-甲酸钠-1-乙酸钠)丙酸钠二硫代碳酸钠作有机抑制剂，实现了锌砷、锌硫和锌砷硫分离等3种人工混合矿的浮选分离。3．丁黄药为捕收剂，铁闪锌矿、毒砂和磁黄铁矿的浮选行为与矿浆电位有关，低pH值下，可浮电位区间较大，高pH值下，可浮电位区间较小。不管是否加入铜离子，在黄原酸基有机抑制剂作用下，铁闪锌矿在一定的电位区域内才可浮选，低pH值下，可浮的电位区间较大，高pH值下，可浮性较差；磁黄铁矿和毒砂在pH＞4.5的电位区域内不浮。低pH值下，在铁闪锌矿可浮的电位区间，铁闪锌矿与磁黄铁矿和毒砂可以实现分离；高pH值下，在铁闪锌矿可浮的电位区间它们难以实现分离。4．黄原酸基有机抑制剂在锌铁硫化矿物表面吸附量大小顺序为毒砂＞磁黄铁矿＞铁闪锌矿，这正是黄原酸基有机抑制剂对锌铁硫化矿抑制作用顺序。随着pH增大，黄原酸基有机抑制剂在锌铁硫化矿物表面吸附量增大，在pH＞6.0时，吸附趋于饱和，吸附量基本保持不变。黄原酸基有机抑制剂在毒砂和磁黄铁矿表面的吸附量均高于在铁闪锌矿表面的吸附量，进一步表明黄原酸基有机抑制剂对于毒砂和磁黄铁矿的抑制能力高于对铁闪锌矿的抑制能力，尤其对毒砂效果更加显着。黄原酸基有机抑制剂能显着改变锌铁硫化矿物表面的ζ—电位，顺序是多羧基黄原酸盐系列(TX)＞多羟基黄原酸盐系列(GX)。阴离子型的黄原酸基有机抑制剂在带负电的锌铁硫化矿表面吸附，并能使其负电位更大，说明黄原酸基有机抑制剂在锌铁硫化矿表面的吸附为化学吸附。黄原酸基有机抑制剂与锌铁硫化矿作用前后的红外光谱说明：这二类药剂与锌铁硫化矿的作用以化学作用为主，同时黄原酸基有机抑制剂与矿物也发生了氢键作用，从而增强了药剂对矿物的抑制作用。铜离子活化后，黄原酸基有机抑制剂和丁黄药存在下，铁闪锌矿表面的CH~(2+)与丁黄药作用生成稳定的Cu(BX)_2，而使黄原酸基有机抑制剂在铁闪锌矿表面失去抑制作用，而黄原酸基有机抑制剂在毒砂和磁黄铁矿表面表现良好的抑制性能。5．有机抑制剂的亲水基团越多，抑制能力越强。多羟基黄原酸盐(GX)有带-OH的亲水基团，抑制能力是GX3＞GX2＞GX1；多羧基黄原酸盐(TX)有带-COOH的亲水基团，抑制能力是TX4＞TX3＞TX2＞TX1。基团电负性数据表明，羟基和羧基易与电负性较小的金属离子As~(3+)发生作用，而与Fe~(3+)、Zn~(2+)作用则呈依次变弱的趋势，故它们对毒砂的抑制作用能力最强，磁黄铁矿次之，铁闪锌矿最弱。黄原酸基有机抑制剂随着浮选药剂特性指数i和亲水亲油平衡值HLB的增加，其亲水能力增强，抑制效果增大。其亲水能力强弱顺序是：多羟基黄原酸盐GX3＞GX2＞GX1；多羧基黄原酸盐TX4＞TX3＞TX2＞TX1，亲水能力顺序也是其抑制能力顺序。
马国印[3]2006年在《芳香基硫酚类捕收剂对铅锑锌铁硫化矿捕收性能影响的研究》文中研究说明矿产资源日趋贫、细、杂,选别作业难度增加,而随着国民经济的不断发展,对高品质的矿产原料及有色金属的需求量却不断增加。如何缓解这一矛盾,实现复杂矿产资源的综合利用,保证国民经济的可持续发展,已成为当代浮选科技的重大问题之一。脆硫锑铅矿、铁闪锌矿和黄铁矿是我国铅锑锌铁资源的重要来源,他们之间的分离是选矿届的热点,开发和寻找新型捕收有着非常重要意义,本文考察了四种芳香基硫酚捕收剂对这叁种矿物的捕收性能影响。实验结果表明:邻氨基苯硫酚、邻羟基苯硫酚对铁闪锌矿的捕收效果,明显优于丁黄药,另外两种捕收效果较差;而四种硫酚类捕收剂,对脆硫锑铅矿的捕收效果都差于丁黄药;另外四种药剂只有在pH＜4时,才对黄铁矿有捕收效果。同时通过红外光谱分析和量子化学计算等方法,探讨了捕收剂与矿物表面的吸附反应和作用机理。为该方面的进一步研究提供基础的试验数据。本研究得到国家自然科学基金重点项目《铅锑铁锌硫化矿选冶基础研究》和国家自然科学基金项目《利用缓腐蚀效率进行硫化矿捕收剂结构—活性定量关系研究》的资助。
参考文献：
[1]. 铅锑铁锌硫化矿浮选电化学基础理论研究[D]. 余润兰. 中南大学. 2004
[2]. 黄原酸基有机抑制剂的设计合成及其与锌铁硫化矿相互作用机理研究[D]. 熊道陵. 中南大学. 2006
[3]. 芳香基硫酚类捕收剂对铅锑锌铁硫化矿捕收性能影响的研究[D]. 马国印. 中南大学. 2006