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酸蚀对白云石可浮性的影响及其作用机理

东北大学学报（自然科学版） 2024年第1期45卷 93-100页

作者：郭俊印万忠杨斌朱张磊东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819 中国矿业大学化工学院江苏徐州221116 西安科技大学化学与化工学院陕西西安710054

在油酸钠体系下,通过浮选试验、浮选动力学拟合、表面粗糙度表征、比表面积分析、XPS分析、吸附性能分析和润湿性分析,研究了酸蚀对白云石可浮性的影响及其作用机理.研究结果表明:酸蚀后,白云石表面粗糙度和比表面积增大,这暴露出更多... 详细信息

在油酸钠体系下,通过浮选试验、浮选动力学拟合、表面粗糙度表征、比表面积分析、XPS分析、吸附性能分析和润湿性分析,研究了酸蚀对白云石可浮性的影响及其作用机理.研究结果表明:酸蚀后,白云石表面粗糙度和比表面积增大,这暴露出更多的活性位点,强化了与油酸钠的吸附,增强了白云石的疏水性,进而改善了白云石的浮选性能.此外,在浮选动力学拟合中,经典一级动力学模型、一级矩阵分布模型、二级动力学模型的R2均高于95%.相比于其他模型,经典一级动力学拟合效果较好.其中在油酸钠质量浓度为60 mg/L时,酸蚀后白云石经典一级动力学k最大值为1.88 min^(-1),与此同时,酸蚀前白云石经典一级动力学k=1.15 min^(-1),表明酸蚀可以提高白云石浮选速率.本研究为白云石浮选提供了新的研究方向,具有一定的理论和现实意义.

关键词：白云石粗糙度酸蚀可浮性浮选动力学

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集成化白云石悬浮煅烧引领镁产业变革

中国材料进展 2024年第1期43卷 46-53页

作者：单智伟王悦存王鹏飞马英子郑芮西安交通大学金属材料强度国家重点实验室陕西西安710049 西安交通大学陕西省镁基新材料工程研究中心陕西西安710049 西安交通大学材料科学与工程学院陕西西安710049 国科镁业科技(河南)有限公司河南洛阳471000

白云石煅烧作为硅热法炼镁的第一步,不仅是主要的能耗和碳排放环节,其煅烧产物的质量更是直接影响原镁的产率与品质。目前主流的回转窑煅烧工艺存在热效率低、能耗高、污染大、单线产能低、产品质量不稳定等问题,整个煅烧工序亟待技术... 详细信息

白云石煅烧作为硅热法炼镁的第一步,不仅是主要的能耗和碳排放环节,其煅烧产物的质量更是直接影响原镁的产率与品质。目前主流的回转窑煅烧工艺存在热效率低、能耗高、污染大、单线产能低、产品质量不稳定等问题,整个煅烧工序亟待技术革新。提出了利用悬浮态煅烧替代回转窑进行白云石煅烧,并对两种工艺进行了综合对比,悬浮煅烧呈现出显著的技术、环保及经济优势:理论上节能50%以上,CO_(2)减排超20%,生产成本较目前降低35%,而且可以有效避免“过烧”和“欠烧”,获得高质量、性能稳定性好的煅烧产物,为后续炼镁环节提供优质原料。还分析了用绿色、高效的集成化白云石悬浮煅烧技术替代目前的“分散式”煅烧的可行性及对整个镁产业可能产生的颠覆性影响。

关键词：白云石悬浮煅烧集成化绿色低成本

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金属离子对白云石矿物颗粒分散行为的影响

无机盐工业 2024年第2期56卷 44-50页

作者：袁兴董文燕王明顺程迪兰敖先权贵州大学化学与化工学院贵州贵阳550025

为研究金属离子对白云石矿浆体系分散行为的影响,通过浊度实验研究了矿浆pH及Ca^(2+)、Mg^(2+)、Fe^(3+)、Al^(3+)等金属离子对白云石矿浆浊度的影响,并采用Zeta电位、XPS和经典DLVO理论模型等进行表征。结果表明:金属离子种类和矿浆pH... 详细信息

为研究金属离子对白云石矿浆体系分散行为的影响,通过浊度实验研究了矿浆pH及Ca^(2+)、Mg^(2+)、Fe^(3+)、Al^(3+)等金属离子对白云石矿浆浊度的影响,并采用Zeta电位、XPS和经典DLVO理论模型等进行表征。结果表明:金属离子种类和矿浆pH对白云石颗粒分散行为具有不同程度的抑制作用;未添加金属离子条件下,在pH为4~10时,矿浆浊度值均保持在400NTU左右,白云石颗粒分散行为良好;添加金属离子后,白云石矿浆浊度均出现不同程度的下降,几种金属离子对白云石颗粒分散行为的抑制能力由大到小的顺序依次为Fe^(3+)、Al^(3+)、Mg^(2+)、Ca^(2+)。在一定pH范围内,金属离子通过羟基络合物或沉淀形式附着在白云石颗粒表面,消除白云石颗粒之间的相互作用能势垒,而颗粒之间通过桥联作用发生聚集,从而破坏了白云石颗粒在矿浆体系中的分散行为。

关键词：微细粒白云石金属离子分散行为

电感耦合等离子体原子发射光谱法结合氟离子选择电极法测定含白云石萤石矿中氟化钙

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冶金分析 2024年第3期44卷 59-64页

作者：冯振华蒯丽君邵慧琪北矿检测技术股份有限公司金属矿产资源评价与分析检测北京市重点实验室中国国家博物馆金属文物保护国家文物局重点科研基地(中国国家博物馆)

含白云石萤石矿中含有白云石和硅酸钙等组分，现有测试方法受萤石种类和实验条件的影响较大，难以避免白云石、硅酸钙等成分的干扰，导致氟化钙测定结果偏高。本文通过对一次滤液、二次滤液以及样品中镁和硅的含量分别进行测定，分析了... 详细信息

含白云石萤石矿中含有白云石和硅酸钙等组分，现有测试方法受萤石种类和实验条件的影响较大，难以避免白云石、硅酸钙等成分的干扰，导致氟化钙测定结果偏高。本文通过对一次滤液、二次滤液以及样品中镁和硅的含量分别进行测定，分析了白石云和硅酸钙分别在一次滤液、二次滤液中的含量分布，并结合一次滤液中氟的测定结果，对测定流程进行了优化：确定使用10%乙酸对含白云石萤石矿进行溶解，用三氯化铝溶液提取一次滤渣中的氟化钙，分别用氟离子选择电极法测定一次滤液中的氟、电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定二次滤液中的钙，将两种方法的结果换算为氟化钙含量后加和，建立了ICP-AES结合氟离子选择电极法测定含白云石萤石矿中低品位氟化钙的方法。考察了三氯化铝基体对10.00～40.00μg/mL钙测定的影响，结果表明，三氯化铝基体对钙的测定有较大的基体效应，因此采用基体匹配法配制标准溶液系列。按照实验方法测定含白云石萤石矿中的氟化钙，结果的相对标准偏差(RSD,n=7)在0.21%～0.64%之间，加标回收率在99.2%～100.3%之间。方法消除了含白云石萤石矿中白云石、硅酸钙等组分对氟化钙测定结果的干扰。

关键词：萤石白云石电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES) 氟化钙

地球轨道参数振幅与深水环境白云石化强度波动

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古地理学报 2024年

作者：张奎华张鹏飞苗卓伟张倩中国石化胜利油田分公司油气勘探管理中心中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院中国石化胜利油田分公司博士后工作站中国石化页岩油气勘探开发重点实验室

显生宙的白云石化强度波动与地质历史时期重大地质事件存在高度关联性,且该白云石化强度波动机制在镁、碳长期循环和气候长期变化等方面的研究中日益重要。本研究以渤海湾盆地中始新统沙三下亚段为例,针对高分辨率的X射线全岩衍射分析... 详细信息

显生宙的白云石化强度波动与地质历史时期重大地质事件存在高度关联性,且该白云石化强度波动机制在镁、碳长期循环和气候长期变化等方面的研究中日益重要。本研究以渤海湾盆地中始新统沙三下亚段为例,针对高分辨率的X射线全岩衍射分析数据开展时间序列分析以及耦合关系分析,揭示出渤海湾盆地沙河街组深水白云石旋回中记录的斜率振幅调制周期。结合土耳其Van湖第四系白云石旋回和二叠纪与三叠纪之交白云石化事件,初步探讨了显生宙地层中不同时间尺度的深水白云石化强度波动趋势与多种地球轨道参数振幅的耦合关系。基于沙三下亚段盐度演化特征分析,推测地球轨道参数的振幅调制作用可能通过气候、环境波动影响微生物生态压力以及流体温度与pH波动强度,从而进一步调控显生宙轨道尺度的深水白云石化强度。本研究为“白云石问题”的探索提供了一个新颖的视角。

关键词：白云石天文强迫振幅调制环境波动微生物沙河街组渤海湾盆地

脱水对Ca-Mg-Ba-CO_(3)无定形相前驱体相变控制的分子模拟研究:白云石与钡白云石的对比探究

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高校地质学报 2024年第2期30卷 119-132页

作者：陈䶮朱翔宇滕辉天津大学地球系统科学学院天津300072

白云石为地表分布最广泛的碳酸盐矿物之一,大量发育于古老地层中,现代海洋环境中鲜有出露。经过几十年的研究发现,低温条件下很难成功合成有序白云石,其成因问题仍悬而未决,因此“白云石问题”无疑是地质学上最长久的难题之一。主流观... 详细信息

白云石为地表分布最广泛的碳酸盐矿物之一,大量发育于古老地层中,现代海洋环境中鲜有出露。经过几十年的研究发现,低温条件下很难成功合成有序白云石,其成因问题仍悬而未决,因此“白云石问题”无疑是地质学上最长久的难题之一。主流观点认为原因是Mg^(2+)的水合作用阻碍了Mg^(2+)进入碳酸盐矿物晶格,然而最新研究提出,白云石结晶最大的限制因素可能在于无定形相前驱体的结构约束。溶液中无定形前驱体转化结晶为白云石时,脱水作用对结晶方式起着举足轻重的影响。文章采用分子动力学模拟的方法,研究Ca-Mg-Ba-CO_(3)系统中含水无定形前驱体的相变脱水过程。结果表明,脱水过程中系统密度显著上升,但金属阳离子与其他离子的距离受脱水影响小,且总配位数不变。动力学方面,含水无定形Ca-Mg-CO_(3)和Ba-Mg-CO_(3)前驱体(即ACMC和ABMC)具有相似的扩散行为,前者的粒子移动性较低,对成核团簇的聚集产生阻碍作用。热力学方面,二者的脱水焓有显著差异,ACMC的脱水焓更高,且脱去结构中最后的H_(2)O十分困难,而这部分H_(2)O会为了结构稳定干扰脱水过程,进而影响结晶进行。因此,限制白云石结晶的主要原因可能为低水合态时难以脱去维持结构稳定性的H_(2)O。该研究系统地探讨了脱水作用对白云石和钡白云石结晶的控制作用,为“白云石问题”的解决提供新的思考。

关键词：白云石钡白云石无定形相脱水分子动力学模拟

微孔白云石加入量对镁钙质中间包干式料性能的影响

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耐火材料 2024年第1期58卷 68-71页

作者：孟佳泽陈定顾华志黄奥付绿平武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室湖北武汉430081

以白云石为原料,采用二步煅烧法制备的致密镁钙砂是镁钙质中间包干式料常用的耐火原料。然而二步煅烧法工艺复杂,资源耗费大,且致密镁钙砂不利于中间包干式料隔热性能的提升。以一步煅烧法(1400℃保温3 h)制备的微孔白云石和电熔镁砂为... 详细信息

以白云石为原料,采用二步煅烧法制备的致密镁钙砂是镁钙质中间包干式料常用的耐火原料。然而二步煅烧法工艺复杂,资源耗费大,且致密镁钙砂不利于中间包干式料隔热性能的提升。以一步煅烧法(1400℃保温3 h)制备的微孔白云石和电熔镁砂为主要原料,分别于1100、1550℃热处理后制备了镁钙质干式料试样,研究了微孔白云石加入量(质量分数分别为0、15%、30%、45%和60%)对试样性能的影响。结果表明:随着微孔白云石加入量的增加,1100℃热处理后试样的线收缩率和体积密度呈减小趋势,常温耐压强度先增大后减小;1550℃热处理后试样的线收缩率先减小后显著增大,显气孔率增加,热导率大幅降低,但常温耐压强度和抗渣性能降低。当微孔白云石加入量为60%(w)时,1550℃热处理后试样在800℃下的热导率为2.410 W·m^(-1)·K^(-1),与传统镁质干式料相比下降了51.9%,同时常温耐压强度为26.0 MPa,在力学性能略微降低的情况下表现出优异的隔热性能。

关键词：镁钙质中间包干式料白云石隔热性能

油酸根离子在氟磷灰石和白云石表面吸附动力学与吸附热力学研究

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矿冶工程 2024年第1期44卷 60-67页

作者：张景奇张覃卯松贵州大学矿业学院贵州贵阳550025 贵州科学院贵州贵阳550001 喀斯特地区优势矿产资源高效利用国家地方联合工程实验室贵州贵阳550025 贵州省非金属矿产资源综合利用重点实验室贵州贵阳550025

采用TOC测量以及分子模拟方法研究了油酸根离子在氟磷灰石和白云石表面的吸附动力学以及吸附热力学。吸附动力学研究结果表明,以HEDP为抑制剂时,油酸根离子在氟磷灰石和白云石表面的吸附符合准二级动力学模型,油酸根离子在氟磷灰石表面... 详细信息

采用TOC测量以及分子模拟方法研究了油酸根离子在氟磷灰石和白云石表面的吸附动力学以及吸附热力学。吸附动力学研究结果表明,以HEDP为抑制剂时,油酸根离子在氟磷灰石和白云石表面的吸附符合准二级动力学模型,油酸根离子在氟磷灰石表面的吸附速率大于在白云石表面的吸附速率。吸附热力学研究结果表明,油酸根离子在氟磷灰石和白云石孔径内和氟磷灰石(001)面以及白云石(104)面的吸附都接近Langmuir模型。相同比表面积条件下,油酸根离子在白云石表面的吸附量高于在氟磷灰石表面的吸附量,表明单位表面积内,白云石表面比氟磷灰石表面具有更多的活性位点。

关键词：氟磷灰石白云石吸附动力学吸附热力学孔隙

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磷酸盐对菱锌矿与白云石浮选分离影响

有色金属工程 2024年第6期14卷 84-89页

作者：冯程祁忠旭孙大勇欧阳林莉李杰肖舜元韩远燕王龙长沙矿山研究院有限责任公司长沙410012

菱锌矿和白云石在以十二胺为捕收剂的体系中,可浮性差异较小,浮选分离困难。通过单矿物浮选实验,研究三聚磷酸钠、焦磷酸钠和六偏磷酸钠3种磷酸盐对菱锌矿和白云石浮选的影响,结果表明三聚磷酸钠用量为30 mg/L时,对白云石产生强烈的抑... 详细信息

菱锌矿和白云石在以十二胺为捕收剂的体系中,可浮性差异较小,浮选分离困难。通过单矿物浮选实验,研究三聚磷酸钠、焦磷酸钠和六偏磷酸钠3种磷酸盐对菱锌矿和白云石浮选的影响,结果表明三聚磷酸钠用量为30 mg/L时,对白云石产生强烈的抑制作用,对菱锌矿的抑制作用稍弱,实现了对白云石的选择性抑制。实际矿石试验结果表明,使用三聚磷酸钠600 g/t作为白云石抑制剂,经浮选分离可以得到锌品位36.49%、回收率为75.49%的锌精矿,实现菱锌矿和白云石的有效分离。通过Zeta电位测试和吸附量测试,探讨三聚磷酸钠对白云石的抑制作用机理,结果表明,三聚磷酸钠能显著影响捕收剂十二胺在白云石表面的吸附,对菱锌矿表面的吸附过程影响小,增加捕收剂在菱锌矿和白云石表面的吸附差异,导致菱锌矿与白云石的可浮性差异。

关键词：菱锌矿白云石磷酸盐浮选三聚磷酸钠