硫铁矿选矿理论及基础研究进展

来源:网络  作者:网络转载   2019-10-14 阅读:884
   由于润湿理论、吸附理论、双电层理论组成的传统的浮选3大基本理论已经比较成熟,近几年选矿工作者对硫铁矿浮选理论及基础研究的重点主要集中于浮选药剂在黄矿表面的作用机理研究方面,并取得了丰硕成果。

贾春云等通过吸附量和电动电位测定、红外光谱和X射线光电子能谱分析,探讨了Mycobacterium phlei在黄铁矿和方矿表面的选择性吸附作用机理。结果表明,在其他试验条件固定的情况下,当溶液的初始pH值大于5时,Mycobacterium phlei在黄铁矿表面的吸附量远远大于在方铅矿表面的吸附量。出现这一现象的原因主要是,促使Mycobacterium phlei在黄铁矿和方铅矿表面发生吸附的主要作用并非静电作用,而是Mycobacterium phlei细胞表面的C、N和O通过矿物表面的Fe、Pb和S在矿物表面发生化学吸附,因这一化学吸附过程与黄铁矿表面元素的作用程度明显大于与方铅矿的,所以吸附呈现出选择性。

G.A.霍普、罗伟等用表面增强拉曼散射光谱(SERS)研究了浮选捕收剂2—巯基苯并噻唑、异丙基钾黄药和丁基乙氧基羰基硫脲与黄矿、黄铁矿和方铅矿之间的作用,指出捕收剂吸附在属和矿物表面上,并通过电荷转移形成金属—硫键,在低于可逆化合物生成的电位下,形成了可逆新相。

顾帼华等通过浮选试验、吸附量和红外光谱测定,考察了DLZ捕收剂对黄铜矿和黄铁矿浮选性能的影响及作用机理,结果表明,DLZ在pH=2.7~12.05时对黄铜矿的捕收能力强,而对黄铁矿的捕收能力弱;用CaO作pH调整剂时,在pH=7~11时黄铜矿的回收率与采用NaOH为pH调整剂相差不大,但黄铁矿则受到强烈抑制,其分选浮选回收率低于5%;在强碱条件下,DLZ在黄铜矿上的吸附量比在黄铁矿上的明显大;红外光谱测定结果表明,黄铜矿与DLZ作用后出现了DLZ的相关特征吸收峰,而黄铁矿与DIZ以及Cu2+作用前后的红外光谱基本没有变化,因此DLZ在黄铜矿表面的吸附属于化学吸附,而其在黄铁矿表面的吸附属于物理吸附。

孙小俊等考察了捕收剂CSU31对黄铜矿和黄铁矿的浮选效果及其作用机理。研究结果表明:当pH=2.7~12.0时,CSU31对黄铜矿的捕收能力较强,浮选最大回收率达到93%;而对黄铁矿的捕收能力较弱。CSU31在黄铜矿和黄铁矿表面的吸附量均随其用量的增加而增大,而且在黄铜矿表面的吸附量明显大于在黄铁矿表面的吸附量。

陈建华、李玉琼等采用第一性原理平面波赝势方法,从原子级别研究了黄铁矿的晶体电子结构性质和浮选行为以及晶格缺陷对晶体电子结构性质和浮选行为的影响,在国内外发表了一系列文章,研究结果表明,晶体中硫铁比偏离2以及晶体含杂质缺陷,都会对黄铁矿的晶体电子结构性质和浮选行为产生显著的影响。

罗骏等提出采用热活化脱硅技术处理某系硫铁矿浮选尾矿制备精矿,对制备氧化铝精矿的工艺制度及脱硅机理进行了研究。结果表明:该尾矿适宜的热化学活化脱硅制度为活化焙烧温度1150 ℃、焙烧时间15~20 min、碱浸溶硅温度125~140 ℃、溶出时间30 min、NaOH质量浓度140 g/L。在此条件下,对A12O3和SiO2质量分数分别为46.22%和28.33%的硫铁矿浮选尾矿,焙砂SiO2溶出率达到71.91%,所得铝精矿中A12O3质量分数达69.29%,铝硅比5.59。XRD结果表明:硫铁矿尾矿中伊利—蒙脱石、高岭石和叶腊石等铝硅酸矿物在焙烧过程中活化分解生成无定形SiO2和少量莫来石,与此同时,一水硬铝石转变成α-Al2O3。在焙砂的碱浸过程中,无定形SiO2溶解于NaOH溶液被脱除,而α-Al2O3和莫来石不能溶解,同时生成的水合铝硅酸钠(Na8A16Si6O24(OH)2(H2O )2)将导致SiO2溶出率降低。焙烧过程中尾矿中的黄铁矿转化为赤铁矿、锐矿部分转化成金红石,在碱浸过程中它们均不会溶解而进入铝精矿中。

梁海军等人对氧化亚铁硫杆菌抑制黄铁矿可浮性的作用机理进行了研究,研究表明:氧化亚铁硫杆菌减少了捕收剂在黄铁矿表面的吸附以实现对黄铁矿的抑制,对黄铁矿可浮性起抑制作用的关键是空间位阻效应和静电作用。

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