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三种有机抑制剂在辉钼矿与滑石浮选分离中的作用

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中国有色金属学报 2022年第12期32卷 3843-3852页

作者：钟春晖冯博严华山周鹰刘刚陈渊淦宁湘菡汪惠惠江西理工大学江西省矿业工程重点实验室赣州341000 矿冶科技集团有限公司矿物加工科学与技术国家重点实验室北京102628 中南大学战略含钙矿物资源清洁高效利用湖南省重点实验室长沙410083 江西下垄钨业有限公司大余341500

采用浮选试验、红外光谱测试和XPS分析等技术研究刺槐豆胶、海藻酸钠和壳聚糖三种有机抑制剂在辉钼矿和滑石浮选分离中的作用。结果表明:在丁基黄药为捕收剂浮选体系中,海藻酸钠对辉钼矿和滑石均无抑制作用,壳聚糖同时抑制了两种矿物的... 详细信息

采用浮选试验、红外光谱测试和XPS分析等技术研究刺槐豆胶、海藻酸钠和壳聚糖三种有机抑制剂在辉钼矿和滑石浮选分离中的作用。结果表明:在丁基黄药为捕收剂浮选体系中,海藻酸钠对辉钼矿和滑石均无抑制作用,壳聚糖同时抑制了两种矿物的浮选,刺槐豆胶可以选择性地抑制滑石的浮选,从而实现两种矿物的浮选分离。海藻酸钠未在两种矿物表面发生吸附,壳聚糖强烈吸附在两种矿物表面,刺槐豆胶和丁基黄药在辉钼矿表面发生竞争吸附;刺槐豆胶在辉钼矿表面的预先物理吸附无法完全阻止丁基黄药在辉钼矿表面的化学吸附。

关键词：辉钼矿滑石有机抑制剂浮选分离机理

有机抑制剂浮选分离白钨矿与含钙脉石矿物性能与机理研究

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有机抑制剂浮选分离白钨矿与含钙脉石矿物性能与机理研究

作者：王甜甜郑州大学

学位级别：硕士

我国白钨矿资源储量丰富,但普遍品位低、共伴生矿物组成复杂。尤其白钨矿与含钙脉石矿物如方解石、萤石因具有相似的表面物理化学性质和复杂的溶液化学行为导致其分选更为困难。本论文基于白钨矿-含钙脉石型矿物浮选分离困难导致粗精矿... 详细信息

我国白钨矿资源储量丰富,但普遍品位低、共伴生矿物组成复杂。尤其白钨矿与含钙脉石矿物如方解石、萤石因具有相似的表面物理化学性质和复杂的溶液化学行为导致其分选更为困难。本论文基于白钨矿-含钙脉石型矿物浮选分离困难导致粗精矿品位过低使精选加温成本高及精选效率低等现实问题,针对有机膦抑制剂对白钨与含钙矿物浮选的性能与机理展开研究,对白钨矿选别的节能降耗和减少环境污染方面具有重要意义。本论文采用单矿物浮选试验对白钨矿与萤石、方解石浮选分离进行了探讨,借助矿物表面动电位、接触角、红外光谱、XPS等分析测试方法和分子动力学模拟,深入研究了三种矿物浮选分离的内在机制和作用机理,并在此基础上对某低品位白钨矿进行粗选试验研究。本论文得到的主要结论如下:(1)单矿物浮选试验结果表明:考察了不同官能团的有机抑制剂对单矿物浮选行为的影响,其抑制脉石矿物能力由高到低有:有机膦>栲胶>CMC>腐植酸钠>柠檬酸>EDTA,且有机膦抑制剂中DP的选择性效果最优。(2)矿物表面动电位测定结果表明,三种有机膦抑制剂通过吸附作用改变了萤石和方解石的表面动电位,对萤石和方解石的动电位影响从高到低有:DP>EP>AP。接触角测定结果表明,药剂作用矿物前后的接触角变化说明有机膦抑制剂可选择性地增强萤石和方解石的亲水性来降低萤石和方解石的可浮性。通过接触角大小对比,抑制剂对萤石和方解石可浮性抑制程度由高到低为:DP>EP>AP。红外光谱分析结果表明,萤石和方解石表面都出现了新的膦基吸收峰,而白钨表面并无新的吸收峰出现。XPS分析表明,DP与萤石和方解石作用后的P谱和Ca谱的结合能变化说明了DP在萤石和方解石表面以Ca PO的形式发生化学作用。与DP作用后再与FX-6作用的Ca谱结合能变化很小,说明DP可以选择性的吸附在方解石和萤石的表面上,且阻碍了FX-6对脉石矿物的再次吸附。分子动力学模拟后的DP对萤石、方解石和白钨的吸附能分别为-948.39kcal/mol、-1336.57 kcal/mol、-110.24 kcal/mol,说明DP与方解石的吸附能最强,萤石次之,对白钨吸附能力最弱,与单矿物浮选结果一致。(3)针对实际白钨矿的复杂共生、粗选品位难提高等问题,对原矿WO品位为0.13%的低品位白钨矿进行了实际矿物浮选试验。在抑制剂筛选中采用一段粗选的工艺,与使用传统抑制剂水玻璃粗精矿WO品位2.64%相比,在保证白钨矿粗选回收率的前提下,有机抑制剂DP使白钨矿粗选阶段的品位提高了约1.8个百分点,但用量是水玻璃用量的百分之一。在粗选过程中采用碳酸钠调节矿浆p H,DP为抑制剂,FX-6为捕收剂经过一粗一扫,且粗选精矿与扫选精矿合并的开路试验,得到了WO品位4.04%,WO回收率为84.21%的白钨粗精矿,为后续加温精选中提高钨精矿品位和降低成本创造了条件。

关键词：白钨矿萤石方解石有机抑制剂浮选分离

典型有机抑制剂在萤石和方解石浮选分离中的作用机制及其应用

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金属矿山 2023年第1期 216-222页

作者：路倩倩韩海生陈占发李文恒许道刚穆迎迎刘若华中南大学资源加工与生物工程学院湖南长沙410083 湖南省伴生萤石综合利用氟化学工程技术研究中心湖南郴州423000 湖南柿竹园有色金属有限责任公司湖南郴州423000

方解石是碳酸盐型萤石矿主要的伴生矿物之一,其与萤石的高效浮选分离是萤石资源高效开发利用的关键。系统研究了草酸、酒石酸、柠檬酸、聚丙烯酸、单宁酸等典型有机抑制剂对萤石和方解石浮选行为的影响,分析抑制剂结构组成对抑制活性的... 详细信息

方解石是碳酸盐型萤石矿主要的伴生矿物之一,其与萤石的高效浮选分离是萤石资源高效开发利用的关键。系统研究了草酸、酒石酸、柠檬酸、聚丙烯酸、单宁酸等典型有机抑制剂对萤石和方解石浮选行为的影响,分析抑制剂结构组成对抑制活性的影响规律。结果表明,草酸、酒石酸、柠檬酸可有效抑制萤石,实现萤石与方解石的反浮选分离;聚丙烯酸、单宁酸可有效抑制方解石,且单宁酸在萤石表面仅为物理吸附,而方解石表面为化学吸附,有利于实现萤石与方解石的正浮选分离。针对高钙萤石资源提出了反浮选脱方解石—强化萤石与方解石浮选分离的两段浮选新工艺,应用于湖南某高钙萤石矿山(萤石36.82%,方解石18.75%),获得萤石精矿品位91.73%、回收率79.95%,为高钙萤石资源的开发提供了全新的解决方案。

关键词：萤石方解石有机抑制剂浮选分离

含丙二醇的复合有机抑制剂应用于TSV镀铜工艺的研究

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电镀与涂饰 2024年第1期43卷 43-49页

作者：史筱超于仙仙王溯上海市集成电路关键工艺材料重点实验室上海201616 上海新阳半导体材料股份有限公司上海201616

[目的]硅通孔(TSV)电镀铜填充一般采用PEG(聚乙二醇)类有机化合物抑制剂,但往往存在电镀时间长、易产生空洞、面铜较厚、退火后晶界间缺陷多等问题。[方法]开发了一种新型含丙二醇的复合有机抑制剂,研究了采用它时的TSV填充模式,退火后... 详细信息

[目的]硅通孔(TSV)电镀铜填充一般采用PEG(聚乙二醇)类有机化合物抑制剂,但往往存在电镀时间长、易产生空洞、面铜较厚、退火后晶界间缺陷多等问题。[方法]开发了一种新型含丙二醇的复合有机抑制剂,研究了采用它时的TSV填充模式,退火后孔内镀层的结晶状态,以及镀层的杂质含量。[结果]该抑制剂对TSV的填充效果明显优于传统抑制剂,与小分子含硫化合物加速剂复配使用时可实现“自下而上”的均匀填充,且面铜平整,无微孔、气泡等缺陷存在。[结论]该复合有机抑制剂具有很好的工业化应用潜力。

关键词：硅通孔电镀铜丙二醇有机抑制剂自下而上填充

金属离子与有机抑制剂协同作用优化多金属硫化矿浮选分离的基础研究

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金属离子与有机抑制剂协同作用优化多金属硫化矿浮选分离的基础研...

作者：文晓飞中南大学

学位级别：硕士

在多金属硫化矿的浮选过程中,矿浆中的金属离子会影响矿物的浮选行为,甚至影响药剂的作用效果,加大了浮选分离的难度。因此,为了优化多金属硫化矿的浮选分离,本文开展了一系列研究。论文以黄铁矿、方铅矿和闪锌矿为研究目标,探究了不同... 详细信息

在多金属硫化矿的浮选过程中,矿浆中的金属离子会影响矿物的浮选行为,甚至影响药剂的作用效果,加大了浮选分离的难度。因此,为了优化多金属硫化矿的浮选分离,本文开展了一系列研究。论文以黄铁矿、方铅矿和闪锌矿为研究目标,探究了不同药剂体系下的浮选行为。单矿物浮选试验表明,在弱碱性条件下,单独加入有机抑制剂淀粉、糊精、腐殖酸钠时,黄铁矿和方铅矿均出现一定程度地抑制,糊精的抑制效果最佳,在用量为4 mg/L时,黄铁矿回收率已降至40%以下。单独加入离子后,铜离子能够活化闪锌矿和黄铁矿,但高用量时对黄铁矿有抑制作用,钙离子和铁离子对三种矿物都有抑制作用。当糊精与铜离子/钙离子配合加入时,黄铁矿和方铅矿的可浮性大幅下降,而闪锌矿未受到影响,在糊精用量4 mg/L、钙离子用量1×10mol/L/铜离子用量8×10mol/L时,黄铁矿与方铅矿的回收率降至20%以下,闪锌矿的回收率保持在80%以上,实现了闪锌矿与黄铁矿/方铅矿的浮选分离。人工混合矿试验表明,铜离子/钙离子与糊精配合使用时,Fe的品位由22.17%降低至12.32%,Pb的品位由41.57%降至27.48%,Zn的品位提高至47.30%、回收率提高至91.39%,实现了闪锌矿与黄铁矿/方铅矿的分离。采用浮选溶液化学计算、矿物表面润湿性测定、吸附量测定、红外光谱分析等方法进行机理探究。浮选溶液化学研究表明,淀粉、糊精和腐殖酸钠对矿物产生抑制效果的主要原因是亲水基团与矿物表面作用,阻碍了捕收剂在矿物表面的吸附。弱碱性条件下,金属离子主要以羟基化合物的形式存在。矿物表面润湿性和吸附量检测表明,糊精更容易吸附在铜离子或钙离子作用后的黄铁矿和方铅矿表面,使矿物表面的接触角大幅度下降,增强黄铁矿和方铅矿表面的亲水性,从而使黄药的吸附量下降,但糊精在对闪锌矿表面吸附较弱,黄药吸附量很高。红外光谱分析进一步证明,糊精能够吸附在黄铁矿和方铅矿的表面,在闪锌矿表面的吸附并不明显。最后对黄铁矿进行了量子化学计算,吸附能测试表明,糊精、羟基钙以及药剂组合能够自发的吸附在黄铁矿表面,且吸附能高达至-969.57 KJ/mol。电子差分密度分析表明矿物与药剂作用时存在电子转移、态密度分析、Mulliken布居分析以及前线轨道理论分析从轨道理论出发,探究了矿物与药剂、药剂与药剂之间具体的成键原子和成键方式,从而从微观的角度解释黄铁矿、糊精与羟基钙三者之间的作用形式。图77幅,表20个,参考文献117篇

关键词：黄铁矿方铅矿闪锌矿浮选有机抑制剂金属离子

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有机抑制剂在铁矿石反浮选中的应用研究进展

矿产保护与利用 2021年第4期41卷 141-149页

作者：杨诚张晨李明阳高翔鹏于先坤童雄龙红明安徽工业大学冶金工程学院安徽马鞍山243032 安徽工业大学冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室安徽马鞍山243032 昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650093 华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司安徽马鞍山243000

反浮选工艺以浮选效率高和产品质量好而广泛用于铁矿浮选过程中。在反浮选工艺中,选取高效、经济和环保的抑制剂对反浮选的结果起决定性作用。本文综述了铁矿石浮选过程中有机抑制剂的研究进展,重点介绍了淀粉和纤维素等抑制剂的研究现... 详细信息

反浮选工艺以浮选效率高和产品质量好而广泛用于铁矿浮选过程中。在反浮选工艺中,选取高效、经济和环保的抑制剂对反浮选的结果起决定性作用。本文综述了铁矿石浮选过程中有机抑制剂的研究进展,重点介绍了淀粉和纤维素等抑制剂的研究现状,简述了有机抑制剂种类等因素对其抑制性能的影响。虽然有机抑制剂选择性好、分选效率高、价格低廉和绿色环保,但在铁矿石浮选中还存在一些不足之处,因此寻找高效抑制剂替代物和对有机抑制剂改性将会是未来有机抑制剂的研究重点。

关键词：铁矿石反浮选工艺有机抑制剂淀粉

不同捕收剂体系中有机抑制剂对锂辉石及脉石矿物浮选行为影响研究

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不同捕收剂体系中有机抑制剂对锂辉石及脉石矿物浮选行为影响研究

作者：胡阳中南大学

学位级别：硕士

目前锂辉石矿高碱浮选工艺,存在选矿废水处置和回用困难的实际问题,开发锂辉石低碱或无碱浮选工艺是有效的解决途径,而低碱或无碱浮选工艺中如何实现锂辉石与脉石矿物的选择性抑制和捕收是关键。论文围绕锂辉石与脉石矿物选择性抑制问题... 详细信息

目前锂辉石矿高碱浮选工艺,存在选矿废水处置和回用困难的实际问题,开发锂辉石低碱或无碱浮选工艺是有效的解决途径,而低碱或无碱浮选工艺中如何实现锂辉石与脉石矿物的选择性抑制和捕收是关键。论文围绕锂辉石与脉石矿物选择性抑制问题,通过纯矿物和人工混合矿浮选试验,接触角测试、吸附量测试和红外测试等检测手段,以及晶体化学模拟计算,研究了有机抑制剂在不同捕收剂体系下对锂辉石与脉石矿物的抑制行为及作用机理。通过单矿物浮选试验,发现油酸/伯胺、油酸/叔胺、油酸/季铵三种组合捕收剂体系中,抑制剂对锂辉石及脉石矿物表现出的抑制效果各不相同。油酸/伯胺捕收剂体系中,几乎所有抑制剂的抑制作用没有选择性;油酸/叔胺捕收剂体系中,木质素磺酸钠和少量木质素磺酸镁的抑制作用选择性相对较好;油酸/季铵捕收剂体系中,木质素类抑制剂的选择性大小顺序为:木质素磺酸钠>木质素磺酸镁(少量)>木质素磺酸钙>木质素磺酸铵。人工混合矿浮选分离试验发现,油酸/季铵组合捕收剂体系中,木质素磺酸钠可选择性抑制长石和石英,在保证浮选精矿LiO回收率的同时,提高了精矿中LiO的品位,可实现锂辉石与长石、石英的浮选分离,最佳用量在20-30 mg/L之间。接触角测定结果表明,油酸/季铵组合捕收剂可以使得锂辉石、长石、石英的表面接触角增大,其中锂辉石接触角增加幅度最大,石英次之,长石最小。在木质素磺酸钠与油酸/季铵组合捕收剂共同作用下,锂辉石和长石的接触角有微弱的降低,而石英的接触角则显著降低。吸附量测试结果表明,木质素磺酸钠在矿物表面吸附量大小顺序为:石英>锂辉石>长石。由此可见,木质素磺酸钠在石英表面吸附较多,而捕收剂则在锂辉石表面吸附较多。红外光谱分析表明,木质素磺酸钠中起主要作用的是磺酸基团,通过化学吸附在矿物表面,增加矿物表面的亲水性。量子化学计算发现,在石英表面,木质素磺酸钠的吸附能负值更大,更易与石英发生吸附;在锂辉石表面,油酸的吸附能负值更大,更易在锂辉石表面发生吸附。图61幅,表7个,参考文献90篇

关键词：锂辉石硅酸盐矿物有机抑制剂浮选分离

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有机抑制剂MF对硫精矿降砷的浮选试验研究

矿业研究与开发 2010年第4期30卷 26-29页

作者：杨玮张建文覃文庆中南大学资源加工与生物工程学院湖南长沙410083

对云南某地磁选尾矿矿石性质进行了分析,通过浮选试验,考察了有机抑制剂种类和用量对硫精矿降砷的效果。砷硫精选精矿经一粗二精一扫,获得硫精矿硫品位43.85%,砷品位0.58%,硫回收率54.95%的砷硫分离浮选闭路试验指标。磁选精矿与硫精矿... 详细信息

对云南某地磁选尾矿矿石性质进行了分析,通过浮选试验,考察了有机抑制剂种类和用量对硫精矿降砷的效果。砷硫精选精矿经一粗二精一扫,获得硫精矿硫品位43.85%,砷品位0.58%,硫回收率54.95%的砷硫分离浮选闭路试验指标。磁选精矿与硫精矿累计硫品位39.33%,砷品位0.45%,硫金属回收率为80.39%,实现了有机抑制剂MF对硫精矿降砷的良好指标,为该类矿石的进一步开发和利用打下了基础。

关键词：有机抑制剂磁选尾矿浮选降砷

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偶氮类有机抑制剂对硫化矿的抑制性能

中国有色金属学报 2010年第11期20卷 2239-2247页

作者：陈建华梁梅莲蓝丽红广西大学资源与冶金学院南宁530004 广西大学化学化工学院南宁530004 广西民族大学化学与生态工程学院南宁530006

考察偶氮类药剂对方铅矿、脆硫锑铅矿、铁闪锌矿、黄铁矿和黄铜矿的抑制作用。浮选试验结果表明:单偶氮类药剂对硫化矿无抑制作用,双偶氮药剂的抑制作用较弱或无抑制作用,三偶氮类药剂对硫化矿具有很强的抑制作用。偶氮类药剂的前线轨... 详细信息

考察偶氮类药剂对方铅矿、脆硫锑铅矿、铁闪锌矿、黄铁矿和黄铜矿的抑制作用。浮选试验结果表明:单偶氮类药剂对硫化矿无抑制作用,双偶氮药剂的抑制作用较弱或无抑制作用,三偶氮类药剂对硫化矿具有很强的抑制作用。偶氮类药剂的前线轨道能量计算及分子结构与抑制性能关系的分析表明:药剂与矿物的前线轨道能量差值可作为偶氮类药剂抑制性能的一个初步定量判据,偶氮类药剂的抑制性能取决于其分子结构。

关键词：偶氮类药剂有机抑制剂硫化矿浮选试验前线轨道能量