黄铜矿和闪锌矿在浮选分离过程中的微量热动力学研究

摘要

微量热法与传统浮选试验结合研究，将微热量热法引入到选矿理论研究中，用于探索浮选药剂与矿物表面的吸附作用以及矿物溶解作用过程机理是一个具有重要意义的尝试和创新。通过微量热法对乙硫氮体系下三种抑制剂（硫酸锌、六偏磷酸钠和腐殖酸钠）与黄铜矿和闪锌矿的抑制作用过程进行系统的热动力学规律研究，从热动力学角度阐释三种抑制剂的作用机理，并通过单矿物浮选试验和吸附量测定进行了验证。
　　通过单矿物浮选试验表明：乙硫氮的最佳用量为4×10-4 mol·L-1，硫酸铜的最佳用量为2×10-4 mol·L-1，抑制剂的最佳用量为2×10-4 mol·L-1。随着矿浆pH值的增大，对闪锌矿的抑制效果大于黄铜矿的抑制效果；三种抑制剂的抑制效果为六偏磷酸钠>硫酸锌>腐殖酸钠。
　　黄铜矿和被硫酸铜活化后的闪锌矿表面吸附乙硫氮热动力学反应为放热反应；随着反应温度的升高，反应时间越来越短，热动力学曲线峰的面积减小，说明随着温度的升高，反应速率K值增大，反应热Q也随之减少。
　　表观活化能表明药剂吸附在矿物表面所需能量，表观活化能越高，表明药剂在矿物表面越难吸附。在同一吸附条件下，黄铜矿和活化闪锌矿表面吸附乙硫氮的表观活化能，随 pH升高而升高。表观活化能 Ea与△Ea|黄铜矿-闪锌矿|表明，六偏磷酸更易抑制活化闪锌矿，使活化后闪锌矿的表观活化能增大而起抑制效果；腐殖酸钠对活化后闪锌矿抑制效果较差，活化后闪锌矿表观活化能和活化焓变化较小；同时三种抑制剂对黄铜矿的表观活化能和活化焓影响较小。三种抑制剂对黄铜矿的抑制效果为腐殖酸钠>硫酸锌>六偏磷酸钠；对闪锌矿的抑制效果为六偏磷酸钠>硫酸锌>腐殖酸钠，量热试验结果与单矿物浮选试验一致。并通过紫外分光光度计在不同条件下黄铜矿和闪锌表面对乙硫氮吸附量进行了验证。

目录

声明

第一章 文献综述

1.1铜、锌金属的性质、用途及资源概况

1.2黄铜矿和闪锌矿的性质

1.3铜锌浮选分离工艺和药剂剂研究进展

1.4热动力学及其研究进展

1.5论文的研究目的及内容

第二章 试验材料、仪器与研究内容

2.1试验材料

2.2 试验药剂及试验仪器设备

2.3 试验研究方法

第三章 单矿物浮选试验研究

3.1硫酸铜对闪锌矿浮选行为的影响

3.2乙硫氮对黄铜矿和活化后闪锌矿浮选行为的影响

3.3不同抑制剂对黄铜矿和活化后闪锌矿浮选行为的影响

3.4小结

第四章 黄铜矿、闪锌矿浮选分离微量热动力学研究

4.1黄铜矿表面吸附乙硫氮的微量热动力学

4.2活化闪锌矿表面吸附乙硫氮的微量热动力学

4.3黄铜矿受硫酸锌抑制后表面吸附乙硫氮的微量热动力学

4.4活化闪锌矿受硫酸锌抑制后表面吸附乙硫氮的微量热动力学

4.5黄铜矿受腐殖酸钠抑制后表面吸附乙硫氮的微量热动力学

4.6活化闪锌矿受腐殖酸钠抑制后表面吸附乙硫氮的微量热动力学

4.7黄铜矿受六偏磷酸钠抑制后表面吸附乙硫氮的微量热动力学

4.8活化闪锌矿受六偏磷酸钠抑制后吸附乙硫氮的微量热动力学

4.9不同pH环境中黄铜矿与闪锌矿的活化能对比

4.10小结

第五章 吸附量测定

5.1硫酸铜用量对闪锌矿吸附乙硫氮的影响

5.2不同pH对黄铜矿和活化后闪锌矿吸附乙硫氮的影响

5.3不同抑制剂对黄铜矿和活化后闪锌矿吸附乙硫氮的影响

5.4小结

第六章 结论

参考文献

致谢

附录A 个人简历及攻读硕士学位期间论文发表情况

附录B 攻读硕士学位期间参与科研项目情况