黄药在黄铁矿及毒砂表面的氧化动力学

采用旋转圆盘电极及多种电化学测试方法研究了黄药在黄铁矿和毒砂表面的氧化动力学。结果表明，在ｐＨ≥９．８的溶液中，首先发生黄药的电化学吸附然后化学吸附的一个黄原酸离子与另一个游离的黄原酸离子结合形成双黄药，反应电子数ｅ１＝ｅ２＝１．黄铁矿对黄药的氧化有电催化作用，采用恒电流阶跃法导出了黄药在这２种矿物表面氧化生成双黄药的动力学方程，可对其氧化过程进行定量描述。     

草酸铵对石灰体系中受抑黄铁矿和毒砂的选择性活化机理研究

在多金属硫化矿的浮选过程中,通常使用大量石灰将黄铁矿和毒砂抑制到尾矿中,而要实现受抑黄铁矿和毒砂的浮选分离,首先需要进行活化。硫酸是目前应用最广泛的选硫活化剂,但其存在诸多弊端,所以研究开发新型绿色环保选硫活化剂,实现受抑黄铁矿和毒砂的高效分离显得尤为必要。本文旨在开发利用草酸铵作为受抑黄铁矿和毒砂浮选分离的选择性活化剂。本文以受抑黄铁矿和毒砂纯矿物及广西华锡集团多金属硫化矿含硫含砷尾矿为研究对象,以草酸铵为活化剂,乙基黄药为捕收剂,较好实现了黄铁矿和毒砂的浮选分离。通过接触角试验研究了草酸铵对黄铁矿和毒砂表面疏水性的影响,受抑黄铁矿经草酸铵和乙基黄药处理后,其表面疏水性显著增加,接触角从66.62°增加到75.15°,然后增加到81.21°,而受抑毒砂经草酸铵和乙基黄药处理后其表面疏水性并无显著变化。紫外分光光度计检测结果表明,不同浓度的草酸铵处理后,乙基黄药在黄铁矿表面的吸附量显著增加。Zeta电位测量表明,经草酸铵活化后,黄铁矿表面的Zeta电位因添加乙基黄药而变的更负。X射线光电子能谱测试表明,经过草酸铵处理后,受抑黄铁矿表面的O 1s含量从44.03%下降到26.18%,S 2p含量从14.01%上升到27.26%,而受抑毒砂表面S 2p含量无显著变化,这证实了草酸铵对受抑黄铁矿的活化性能显著优于受抑毒砂。因此,草酸铵可作为石灰体系中受抑黄铁矿的选择性活化剂,实现黄铁矿和毒砂的高效浮选分离。     

ZnO和ZnS表面对黄药的吸附

研究4种样品(ZnO、表面硫化的氧化锌(ZnO/ZnS)、ZnS和ZnO/ZnS再氧化)的表面电性和吸附黄原酸益的性质,得出4种样品表面的Zeta电位负值的大小顺序为ZnO/ZnS ＞ZnS ＞ZnO/ZnS再氧化＞ZnO;ZnO/ZnS再氧化样品,在pH=7时对丁基黄药和辛基黄药的吸附率均在90％以上,这表明:适度再氧化可改善表面硫化氧化锌对黄药的吸附性能,推测原因为表面元素硫的生成所致;根据模拟软件MEDUSA给出溶液含硫组分分布结果,得出在标准氢电位(ESHE)为0～0.2V时,单质硫是优势组分.     

黄铁矿和毒砂XPS谱图上83eV激发峰的新归因

从原子及离子中电子的行为与结合能之间的关系出发，结合有关的实验事实，指出结合能不仅与氧化态（价态）正相关，而且与颗粒粒径也正相关，并推导出了结合能与粒径之间的关系式。同时笔者由Ａｌｒｅｄ－Ｒｏｃｈｏｗ电负性数据判断认为黄铁矿和毒砂中次显微金不可能呈负氧化数金Ａｕ－形式存在，并因而认为黄铁矿和毒砂ＸＰＳ谱图上出现了８３ｅＶ附近的激发峰是由粒径细小的微包裹体自然金颗粒所引起的。计算得到这些金颗粒的半径约为５００ｎｍ。由此出发笔者还解释了ＸＰＳ实验的一些其他事实。并最终认为次显微金在黄铁矿和毒砂中不可能以类质同象金（Ａｕ１＋、Ａｕ３＋、和Ａｕ－）形式存在。     

小分子有机抑制剂的合成及其对黄铁矿和毒砂的抑制性能

本文报道了小分子有机抑制剂氨基三甲叉膦酸NTP,乙二胺四甲叉膦酸EDTP和己二胺四甲叉膦酸HDTP的合成方法,对NTP,EDTP,HDTP和氨基二乙酸NDA四种化合物抑制黄铁矿、毒砂的行为以及分离这两种矿物的性能作了实验研究,并对药剂与矿物表面的作用模式以及药剂结构与性能间关系进行了研究讨论。     

丁基钠黄药浮选斑铜矿的吸附热力学和动力学研究

研究了斑铜矿的浮选行为,并通过吸附量测试、红外光谱、吸附动力学及热力学计算研究丁基钠黄药(简称NaBX)在斑铜矿表面的吸附机理.斑铜矿在pH为5~9时可浮性较好,药剂在矿物表面的吸附属Freundlich模型的多分子层吸附;当 pH 为12时可浮性差,属于Lamgmuir模型的单分层吸附.NaBX在矿物表面吸附符合二阶动力学方程,是自发进行的化学吸附过程,通过热力学计算得出pH 为9时的吸附反应比pH为12时更容易发生.红外光谱测试表明,当pH为5~9时NaBX在斑铜矿表面的吸附产物为Cu(BX)₂,Fe(BX)₃和(BX)₂,而当pH为12时的吸附产物为Cu(BX)₂.     

碳钢表面生成黄铁矿保护膜的研究

研究了碳钢表面在H_2S水溶液中,迅速生成黄铁矿保护膜的机理和工艺条件。用X光衍射和扫描电镜形貌观察确认,在Fe-H_2S-H_2O系中产生的各种硫化铁腐蚀产物的物相及其转化次序。实验结果指出,当反应温度高于100℃时,产生二硫化物S_2~(2-)离子,提高pH值,能降低溶解Fe~(2+)浓度,这是迅速生成黄铁矿的必要条件。     

黄铁矿电化学浮选研究

研究了黄铁矿自诱导浮选行为及黄药条件下黄铁矿电化学浮选的电化学行为。研究结果表明在一定矿浆电位条件下,黄铁矿表面被氧化生成疏水的元素S^0,从而产生自诱导浮选。在合适的电位下,黄药能在黄铁矿表面氧化生成双黄药,电位地视则导致黄铁矿表面氧化生成Fe(OH)3和SO4^2-,降低矿物可浮性。     

HCl气体在烧结矿表面的吸附机理及特性

基于密度泛函理论,对HCl气体在烧结矿表面的吸附机理进行模拟计算,并且通过实验研究了不同反应温度、烧结矿粒度和HCl气体流量条件下烧结矿表面吸附HCl气体的特性规律.结果表明：HCl在α-Fe2 O3(001)表面的最大吸附能为-175.91 kJ·mol-1,为化学吸附. Cl原子与基底表面的Fe原子发生反应结合成Cl-Fe键.吸附后Fe-O键长变短,Fe-O键能增加,结构更紧密. Cl原子与Fe原子结合成键后,削弱Cl原子与H原子的结合.温度对烧结矿吸附氯元素量的影响较大,随着温度升高,氯元素吸附量逐渐增多;随着烧结矿粒度增大,氯元素吸附量逐渐减少;随着HCl气体流量的增加,氯元素吸附量迅速增加.     

DMDPQ表面吸附伏安的研究

用循环伏安法研究了６，７－二甲基－２，３－二（２－吡啶基）喹恶啉在１：１体积比的水－甲醇混合溶液中，热解石墨电极上的吸附伏安行为，测定了ＤＭＤＰＱ的表观标准电极电位和扩散系数，对其电极反应的机制进行了探讨。     

纤维素黄原酸酯对水中Ni~(2+)离子的吸附研究

采用脱脂棉与二硫化碳反应制备纤维素黄原酸酯,并对含镍离子的废水进行吸附研究,考察了吸附温度、吸附时间、溶液pH值以及吸附剂用量等因素对吸附率及吸附量的影响.结果表明,当吸附温度为50℃、吸附时间为2h、溶液pH值为8.0、吸附剂用量为2.0g时,纤维素黄原酸酯对镍离子吸附量可达26.11mg/g,吸附率97.18%.纤维素黄原酸酯对镍离子的吸附效果较好而且纤维素黄原酸酯的制备工艺简单,是一种高效、价廉的水处理剂.     

某铅锌选矿废水对黄铁矿浮选行为的影响

选矿废水含有大量重金属离子、选矿药剂、悬浮物等污染物,直接排放会引起水资源浪费和环境污染.本文通过单矿物浮选试验,研究了废水、蒸馏水、废水处理水三种体系中,丁黄药、丁铵黑药及乙硫氮对黄铁矿的浮选行为的影响.实验结果表明:在废水体系中加与不加捕收剂,黄铁矿的浮选回收率均比蒸馏水体系中低;在废水处理水体系中,无论加或不加捕收剂,黄铁矿的浮选回收率均比废水体系中高.     

甲壳素/纤维素共混粘胶长丝的研制

为了探讨不同共混比的纤维素黄原酸酯、甲壳素黄原酸酯共混溶液所制得长丝的形态结构和物理性能，选择了甲壳素质量分数分别为0％、2.89％、6．46％的长丝进行研究。普通粘胶长丝、共混长丝的表面均有沟槽，随着甲壳素质量分数的增加，沟槽量变少，且纤维表面变得粗糙、不光滑。在试验范围内，与纯粘胶纤维相比，共混长丝的湿干强度降低，但降低的幅度不大。随着共混长丝中甲壳素质量分数的增加，长丝的结晶度、取向度、模量、密度随之减小；纤维回潮率、可及度呈现下降趋势，但降低的幅度都不大。共混纤维对大肠杆菌、葡萄球菌等菌类的抑菌率均在26％以上，为合格的抑菌产品。     

CeO2上CO和CO2吸附表面体的红外光谱研究

应用红外光谱技术研究了CO,CO_2等在氧化态和还原态CeO_2上表面吸附体的形成及反应,归属了所观察到的红外吸收带,证实在表面上存在HCO_3~-,HCOO~-,及两种不同键合方式的CO_3~(2-)等表面物种。观察到HCO_3~-有两种存在形式,一种在较高的温度下稳定,一种在较低温度下稳定。在不同温度下HCOO~-、CO_3~(2-)、HCO_3~-三种表面物种之间可相互转化,在氧化态样品上,CO最终氧化生成CO_2气体。     

利用硫酸渣生产铁精矿的研究

通过对硫酸渣的物质组成和矿物特性的研究，提出了一种联合工艺处理硫酸渣，可获得合格的炼铁原料．试验结果表明，硫酸渣铁含量51．56％，含硫1.36％的情况下，采用酸浸洗、磁选、水力旋流器分级工艺流程，可获得轶含量60．66％，含硫0．2％左右的铁精矿，金属回收率为43．6％．     

鞣酸对方铅矿及黄铁矿的抑制作用

通过浮选试验发现有机抑制剂鞣酸能强烈抑制方铅矿和黄铁矿的浮选而对黄铜矿浮选影响较小.通过吸附量、紫外光谱、循环伏安扫描及交流阻抗法研究了鞣酸对方铅矿和黄铁矿的抑制机理.结果表明:鞣酸吸附在方铅矿和黄铁矿表面,增大了矿物表面的法拉第反应电阻;鞣酸能够影响乙基黄药在方铅矿和黄铁矿表面的电化学反应,阻碍部分乙基黄药在方铅矿和黄铁矿表面吸附.鞣酸本身的亲水性以及能够减少乙基黄药在矿物表面疏水产物的生成,是鞣酸能够强烈抑制黄铁矿及方铅矿浮选的原因.     

Ag在Si表面吸附的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法计算优化了Ag原子在硅惯习面Si(111)和Si（220）晶面的最佳吸附位置,并计算了Ag/Si(111)和Ag/Si(220)体系的表面吸附能和表面态电子结构．研究表明：Si基表面Ag原子的最稳定吸附居于Si(220)晶面的穴位,此时的吸附能最低,其值为5.2569eV,属于强化学吸附;同时由于在Ag/Si(220)体系中,Ag-4d轨道和表面态Si-3s、3p轨道电子的强相互作用,以及Ag-4p轨道的电子云强偏向于Si-3s、3p轨道使得体系的能隙宽度变窄,导电性急剧增大．