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油酸钠作用下磁铁矿与硫化矿物间异相聚团研究①

更新时间:2009-03-28

金川镍矿床为世界三大硫化镍矿之一,是我国最大的镍矿生产基地[1]。由于矿石成分复杂,有用矿物易氧化,脉石矿物蛇纹石零电点高,与铜镍矿物异相凝聚严重[2],镍、铜主要以微细粒级硫化矿物形式损失于选矿尾矿中[3],与其他硫化矿相比,镍铜回收率偏低。加强微细粒级硫化镍、硫化铜的回收,是提高镍、铜回收率的关键。

磁种分选法是处理微细粒矿物的一种有效选别方法[4-6]。磁种分选的关键是磁种(强磁性矿物)与弱磁性/非磁性目的矿物间形成异相聚集[7]。磁种分选中,微细粒矿物聚集方法主要有以下4种类型:① 凝聚磁种分选,通过减少颗粒间静电斥力,以实现团聚。②疏水团聚磁种法,添加表面活性剂,使颗粒表面疏水,借助强烈搅拌,使颗粒在疏水力作用下发生聚团。③选择性絮凝磁种法,通过高分子絮凝剂的吸附桥联作用使微细粒矿物絮凝起来。 ④ 磁絮凝法[8-10],在外磁场作用下,使弱磁性颗粒间产生磁性力,形成聚团。

为了深入研究影响硫化矿物与磁铁矿异相聚集颗粒间相互作用力,本文通过磁铁矿与硫化镍铜矿间聚团⁃磁选实验、显微照片分析、动电位测量、油酸钠吸附量测定等研究了异相聚团的机理,以期为实现微细粒级硫化矿高效回收提供参考依据。

1 实验原料及实验方法

1.1 原料和试剂

实验中使用的硫化矿为云南金平高品位硫化镍铜矿,磁铁矿为网上购买。块矿经锤碎、手选、瓷球磨、行星球磨机处理后,用激光粒度仪检测粒度。硫化镍铜矿化学成分见表1。并对制取的硫化矿矿样和磁铁矿矿样进行了粒度分布分析,结果表明,硫化镍铜矿和磁铁矿d90分别为-35 μm 和-15 μm。 动电位测试所用黄铜矿、黄铁矿、磁铁矿均为纯矿物,纯度95%以上,均由玛瑙研钵细磨至-2 μm。

 

表1 硫化矿主要化学成分(质量分数)/%

  

Ni Cu Fe S SiO2 其他16.17 4.32 25.46 36.44 15.74 1.87

实验所用pH调整剂盐酸和氢氧化钠均为分析纯,油酸钠为分析纯。实验用水为超纯水。

通过阿伏加德罗常数的应用来考查物质的量、物质的量浓度、阿伏加德罗定律、气体摩尔体积等概念的理解,或考查利用物质的量在元素化合物、原理方面中的应用。

1.2 实验方法

1.2.1 硫化矿物与磁铁矿聚团⁃磁选实验

寓园是一个流动的、开放的、大众的社交中心。明末的大部分文人园,是文人士大夫从社会和政治生活隐遁所依附的寄托。寓园和外界的联系依赖水路,园林意境的创造符合陶渊明描写的桃花源。与其描绘的世外桃源明显不同,它有越中园林的个性:园林作为主人隐秘世界的同时,也是对外开放的,成为主人和外界的交流媒介。

以50 mL的XFG型挂槽浮选机作为调浆搅拌槽,调浆转速2 500 r/min,实验温度25℃。硫化镍铜矿与磁铁矿质量比为5∶1,实验流程见图1。

  

图1 硫化镍铜矿与磁铁矿聚团⁃磁选实验流程

广东自贸试验区于2015年4月正式挂牌。今年5 月,国务院批复的《进一步深化中国(广东)自贸试验区改革开放方案》中指出,将广东自贸试验区建设成为国际航运枢纽,扩大对21世纪海上丝绸之路沿线国家和地区的港口投资,打造全球港口链,携手港澳地区参与“一带一路”建设。

按图1所示流程,在搅拌调浆后,将矿浆稀释到1 500 mL,在搅拌状态下,用移液枪取少许矿浆滴于载玻片上,将载玻片置于Olympus CX31型透射反射光学显微镜下观察矿物聚集状态,并对所观察视野进行拍照。对所获取的显微照片,用Image Pro Plus软件进行分析处理。

1.2.3 动电位测试

分别测定黄铜矿、黄铁矿、磁铁矿的动电位。每次用万分天平称取40 mg单矿物样品,放入烧杯中并加入50 mL超纯水,调节矿浆pH值,加入油酸钠作用5 min后,测量矿浆pH值,取样在Coulter Delsa440sx Zeta型电位分析仪上测定动电位。所有矿物在测定前进行超声处理。实验所用支持电解质为5×10-4mol/L的 KCl溶液。

1.2.4 油酸钠吸附量测定

经BET氮吸附法测得磁铁矿与硫化镍铜矿比表面积分别为2.77 m2/g和 4.69 m2/g,取相同总表面积的两种矿物,通过残余浓度法分别测定硫化矿、磁铁矿表面油酸钠吸附量。溶液中残余油酸钠浓度由TOC仪器测定。

2 结果与讨论

2.1 硫化矿物与磁铁矿间的聚团⁃磁选

为了考察硫化矿物与磁铁矿间异相聚集/分散行为对硫化矿物磁选回收率的影响,按图1所示流程,在油酸钠用量为8×10-4mol/L时进行了硫化镍铜矿与磁铁矿间聚团⁃磁选实验,结果见图2。

  

图2 pH值对磁铁矿与硫化镍铜矿聚团⁃磁选的影响

2.2.2 pH值对磁铁矿与硫化矿物间异相聚集状态的影响

学校领导班子高度重视未成年人思想道德教育工作,成立了未成年人工作领导小组,制定了《学校加强未成年人思想道德建设工作方案》,对学校未成年人的思想道德建设工作进行总体规划,明确了责任、夯实了任务。学校成立了未成年人思想道德教育活动小组,开展日常教育活动。领导小组定期召开未成年人思想道德教育研讨会,学习各项政策法规,了解学校未成年人思想道德的建设情况,督促各教育活动小组开展日常教育工作,为开展未成年人思想道德建设工作提供了强有力的组织保障。

1.2.2 显微照片分析

2.2 硫化矿物与磁铁矿间异相聚集/分散状态

为考察不同pH值条件下硫化矿物与磁铁矿间异相聚集/分散状态,进行了矿浆显微照片分析。

[1]金在淼,葛书华.金川镍矿工艺矿物与工艺关系[R].金川镍钴研究所,郑州矿产综合利用研究所,1987.

在油酸钠用量8 × 104mol/L、pH=4.0条件下,分别观察了磁铁矿、硫化镍铜矿矿浆中颗粒聚集/分散状态,并使用Image Pro Plus软件对矿浆显微图片(见图3)进行分析处理,结果见表2。由表2数据可知,在油酸钠作用下,硫化镍铜矿和磁铁矿均会产生明显的聚集,聚团面积、粒径均大幅增加。

  

图3 单矿物显微镜照片

 

(a) 硫化镍铜矿; (b) 硫化镍铜矿+NaOl; (c) 磁铁矿;(d) 磁铁矿+NaOl

 

表2 油酸钠作用前后磁铁矿、硫化镍铜矿聚集结果

  

试验条件聚团面积/μm2最大粒径/μm最小粒径/μm平均粒径/μm硫化镍铜矿 25.75 5.86 3.13 4.51硫化镍铜矿+NaOl 958.28 27.93 9.82 17.69磁铁矿 171.08 17.59 7.33 12.17磁铁矿+NaOl 4 201.69 64.22 24.23 40.62

从图2可知,矿浆pH值对硫化矿物回收率有显著影响,弱酸性条件下,有利于硫化矿物的回收,碱性条件下,随pH值升高,硫化矿物回收率不断降低。在pH=4.0时,镍回收率达到最大,为87%。鉴于硫化矿物磁性极弱,磁选难以回收,由此推测,硫化矿物颗粒是通过与磁铁矿颗粒间形成异相聚团,进而被磁选回收。pH值通过影响硫化矿物与磁铁矿之间异相聚集/分散状态,从而影响镍回收率。

由图6可知,黄铜矿、黄铁矿和磁铁矿的零电点分别为2.5,3.4和6.5,表明 pH=3.4~6.5,黄铜矿和黄铁矿表面带负电,磁铁矿表面带正电,两类矿物可在静电力作用下聚集。加入油酸钠作用后,3种矿物的等电点pH值降低,且矿物表面负电荷量增加,pH<4.0时,矿物颗粒动电位绝对值小于20 mV,颗粒间静电斥力较小。pH>4.0时,矿物表面负电量迅速增加,两类矿物颗粒间的静电斥力增强,对矿物颗粒间聚集有负效应。因此磁铁矿与硫化矿物间异相聚团,疏水力也是一个重要作用力。

手术并发症情况:中毒性休克:观察组无中毒性休克病例,对照组2例,切口感染:观察组2例,对照组2例;观察组中无腹腔感染患者,对照组4例,观察组与对照组中均无肠梗阻患者,观察组中无多器官功能衰竭患者。对照组中有1例多器官功能衰竭患者。对照组并发症发生率为30%,观察组并发症发生率为6.67%。所有患者均经过6~12个月的随访,观察组无复发病例。对照组中2例复发胃溃疡,复发率为6.67%,组间差异具有统计学意义(P<0.05)。

  

图4 pH值对磁铁矿与硫化镍铜矿间异相聚集状态的影响

 

(a) pH=2.15; (b) pH=4.0; (c) pH=6.0; (d) pH=8.3; (e) pH=9.8

 

表3 pH值对磁铁矿与硫化矿物间异相聚集状态的影响

  

pH值 聚团面积/μm2最大粒径/μm最小粒径/μm平均粒径/μm 2.15 671.14 27.37 9.33 16.98 4.0 1 089.79 31.04 11.96 20.09 6.0 311.80 15.90 6.03 10.36 8.3 1 358.57 34.33 11.98 21.48 9.8 330.12 17.44 6.38 11.25

  

图5 pH值对矿浆中高分散区颗粒粒径及颗粒数量的影响

2.3 硫化矿物与磁铁矿间异相聚团机理分析

2.3.1 硫化矿物与磁铁矿颗粒间总作用能

综上所述,90后藏族大学生的婚恋观是比较健康理智的,且具有民族特性,他们都不支持在校大学生结婚,认为会影响学业。而且不论男生还是女生都认为家庭和事业同样重要,这打破了以往男性以事业为重、女性以家庭为重的传统观念,说明即使在藏族文化传统下,女主内的现象已经在慢慢改变,体现了社会的进步,也体现了现代少数民族女性追求成功、要求脱离繁重的家庭劳动、走向独立的精神。总的说来,处在社会文化转型期的90后藏族大学生的婚恋观正处于调整转变期,呈现出明显的多元格局,大体上与社会文化转型、价值观念重塑的历史主流相适应,是被社会肯定和接受的。

矿浆中矿物颗粒间聚集与分散状态由颗粒间相互作用能决定[11]。根据扩展DLVO理论,在油酸钠作用下,磁铁矿颗粒与硫化矿颗粒(镍黄铁矿、黄铜矿、黄铁矿)之间总作用力可表示为:

 

式中VT为微粒间总作用力;VA为范德华力;VE为静电力;VHA为疏水作用力。VA由不同物质的Hamaker常数决定。VE由矿物颗粒表面动电位大小决定。VHA包括长程疏水力VC和烃链疏水缔合力VAS

长程疏水作用力实质是疏水性料子表面水化膜结构变化而产生的一种能量,作用范围达55 nm,大小比范德华力大1~2个数量级,与颗粒表面疏水性有关。

烃链疏水缔合力VAS是表面活性剂分子疏水基开始接触缔合产生的能量,大小是范德华作用力的1~3个数量级,由表面活性剂吸附层厚度和吸附的面密度决定。

由表2、表3数据可知,油酸钠可在两类矿物表面吸附,从而促进矿物颗粒表面疏水。油酸钠在矿物表面吸附量大小能影响长程疏水力和烃链疏水缔合力,进而影响疏水力大小,同时油酸钠的吸附会造成矿物表面动电位下降。

2.3.2 黄铜矿、黄铁矿与磁铁矿动电位

不同pH值条件下,黄铜矿、黄铁矿及磁铁矿在油酸钠作用前后的动电位如图6所示。

  

图6 矿物表面动电位与pH值变化关系

 

(a) 无油酸钠; (b) 8×10-4mol/L 油酸钠

油酸钠用量 8×10-4mol/L,磁铁矿用量 1 g(占硫化镍铜矿质量的20%),观察不同pH值条件下,硫化矿物与磁铁矿混合矿浆中颗粒聚集/分散状态,用Image Pro Plus软件对矿浆显微照片(见图4)进行分析处理,得到图片中聚团面积,粒径,颗粒数等参数,结果见表3。由表3可知,pH值对硫化矿物与磁铁矿间异相聚集/分散状态有显著影响。弱酸性条件下,矿浆中颗粒聚集明显,颗粒聚集体面积较大,粒径较大。碱性条件下,矿浆中颗粒聚集程度下降,颗粒聚集面积小,粒度较小。值得注意的是,pH=6.0时,颗粒聚团度程度较低,平均粒径较小,但聚团⁃磁选镍回收率较高。为更全面揭示硫化矿物与磁铁矿间的聚集/分散状态,对上述显微图片中高分散区(视野中聚团小、细粒含量高的区域,即框中区域)用Image Pro Plus软件分析得到聚集体粒径和颗粒数等参数,结果见图5。由图5可知,在pH=2.2~6.9范围内,高分散区颗粒数少,且粒径相对较大。说明pH=6.0条件下,矿浆中颗粒主要形成小聚团。在pH>8.0时,矿浆中聚团粒径小,未聚团细粒矿物数量急骤增加。结合表3数据可知,硫化镍铜矿镍回收率高是因为磁铁矿颗粒与硫化矿颗粒(镍黄铁矿、黄铜矿、黄铁矿)形成大量异相聚集体。

在本次研究中,结果显示常规治疗加生长抑素治疗的总有效率达92.0%,而单纯常规治疗的总有效率为30.0%,两组对比差异显著;在住院时间、止血时间以及出血复发率等情况对比中,常规治疗加生长抑素治疗的住院时间为(6.7±0.8)d,而单纯常规治疗的住院时间为(9.5±1.2)d,且常规治疗加生长抑素治疗的止血时间为(30.7±10.5)h,而单纯常规治疗的止血时间为(56.9±1.2)h,两组对比差异显著;患者治疗后,出血复发率情况对比中,常规治疗加生长抑素治疗后未出现出血复发情况,而单纯常规治疗后出现4例出血复发情况的患者,可见,常规治疗加生长抑素治疗的出血复发率也低于单纯常规治疗。

2.3.3 硫化矿物与磁铁矿表面油酸钠吸附量

油酸钠用量8×10-4mol/L 时,pH 值对硫化矿物和磁铁矿表面油酸钠吸附量的影响见图7。

  

图7 pH值对油酸钠在硫化镍铜矿和磁铁矿表面吸附量的影响

从图7可知,在pH=4.0时,油酸钠在硫化镍铜矿和磁铁矿表面吸附量均最大,可见此时两类矿物颗粒间疏水力最大,有利于两类矿物颗粒间异相聚集;pH>4.0后,随pH值增加,油酸钠在磁铁矿表面吸附量明显下降,在硫化镍铜表面吸附量略有下降,因此pH值增加,疏水力减小,两类矿物颗粒间聚集程度降低。疏水力减小的主要原因是磁铁矿表面油酸钠吸附量急骤下降。

我想是因为感激。西双说,还可能因为她不想留下任何遗憾。你知道,一个人在临死以前,总会产生很多莫名其妙稀奇古怪的想法。

3 结 语

[2]冯 博,冯其明,卢毅屏.羧甲基纤维素在蛇纹石/黄铁矿浮选体系中的分散机理[J].中南大学学报(自然科学版),2013,44(7):2644-2649.

2)油酸钠作用下,磁铁矿与硫化矿物间聚集/分散状态由静电力和疏水力共同决定。pH=4.0时,两类矿物颗粒间静电斥力较小,矿物颗粒表面油酸钠吸附量达到最大值,疏水力最大,矿浆聚集度高;pH>7.0时,两类矿物颗粒间静电斥力增强,疏水力减小,矿浆聚集程度下降。

她结识了很多男男女女。有个妹子骗了别呦呦,说她母亲死了,急需一笔钱,别呦呦把身上的钱都给她了。而妹子拿了钱,再也没回来。

3)碱性pH值条件下,疏水力减小的主要原因是磁铁矿表面油酸钠吸附量的降低。

参考文献:

2.2.1 油酸钠对磁铁矿、硫化镍铜矿聚集的影响

1)pH值对磁铁矿与硫化矿物间聚集/分散状态和镍回收率有显著影响。pH=4.0时,矿浆中颗粒聚集程度高,人工混合矿聚团⁃磁选镍回收率达到最大,为87%;pH>7.0时,随pH值升高,矿浆中颗粒分散程度增加,聚团磁选回收率不断降低。

[3]陈晓东.金川选矿尾矿再选新技术研究[D].昆明:昆明理工大学国土资源工程学院,2006.

[4]Han H,Sun W,Hu Y,et al.Magnetic separation of iron precipitate from nickel sulfate solution by magnetic seeding[J].Hydrometallur⁃gy, 2015,156:182-187.

1996年,适逢团场机车改制,在很多机车驾驶员犹豫时,孙改会不管不顾,硬是靠东挪西凑的钱,在连队带头把他那辆开惯了的铁牛55拖拉机买了下来。同时,他和妻子承包的棉花地也增加到了100余亩。尽管孙改会领着妻子每天忙得跟个陀螺似地,但一年年不断递增的经济收入让他把想要创业、创新的视野和心胸放得更长、更远。

[5]Lu J, Yuan Z, Liu J, et al.Effects of magnetite on magnetic coating behavior in pentlandite and serpentine system[J].Minerals Engineer⁃ing, 2015,72:115-120.

[6]Ucbas Y, Bozkurt V, Bilir K, et al.Separation of chromite from ser⁃pentine in fine sizes using magnetic carrier[J].Separation Science and Technology, 2014,49(6):946-956.

关于竞争优势的观点归结起来有3类[8]:外生论、内生论和动态能力论。内生论认为企业是异质的,企业的竞争优势主要来自内部资源和能力;外生论认为企业是同质的,企业的竞争优势是由外部环境和市场结构决定的;动态能力理论试图说明企业如何在变化的环境下通过整合、建立与重构组织能力而获取竞争优势,认为企业应采取动态能力竞争战略,根据外部环境变化,通过企业持续的学习过程进行资源重新配置,推动企业不断创新,从而保持持续的竞争优势。

[7]卢冀伟,袁致涛,郝海青,等.磁罩盖分选技术最新研究进展[J].矿产综合利用, 2016(1):11-17.

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[10]卢毅屏,吕海峰,冯其明,等.细粒软锰矿磁⁃疏水联合聚团研究[J].中南大学学报(自然科学版), 2012,43(12):4595-4599.

这不,课间操过后,蓬蓬发现猫猫有点儿撑不住了。按照猫猫的习惯,每个课间都要加点儿什么零食来安慰自己的肚子,课间操后,更是加餐的最佳时机。猫猫是决定了不吃零食的,不过,他的大脑虽然决定了,可他的身体并没有答应。所以,上音乐课的时候,猫猫在座位上扭屁股吊腰。

[11]邱冠周.颗粒间相互作用与细粒浮选[M].长沙:中南工业大学出版社,1993.

 
欧阳超,卢毅屏,冯其明,石晴
《矿冶工程》 2018年第02期
《矿冶工程》2018年第02期文献

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