王建军
- 作品数：12 被引量：92H指数：6
- 供职机构：中南大学资源加工与生物工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技支撑计划湖南省自然科学杰出青年基金更多>>
- 相关领域：矿业工程更多>>
- 白钨矿晶体化学及浮选现状被引量：3
- 2021年
- 白钨矿是国家战略性矿产资源。浮选是基于不同矿物表面物理化学性质的差异实现不同矿物之间彼此分离的方法,也是目前高效处理利用白钨矿的最主要方法。基于白钨矿的晶体(表面)结构,研究并总结了表面断裂键性质、解理及暴露面性质、表面(自由)能、润湿性、表面电性、吸附性等白钨矿的表面物理化学性质及其各向异性,归纳了晶体结构特征与表面性质之间的关系,分析了不同表面性质之间的关联,解释了白钨矿的分选原理。研究发现,表面断裂键密度(D_(b))和表面能存在正相关性,(112)、(001)和(101)面是白钨矿最主要的暴露面,具有较小的D_(b)和表面能,其D_(b)大小关系为:(101)面>(112)面>(001)面,所以自然条件下(112)面和(001)面为主要解理和暴露面,(101)面则需要较大外力才能解理。D_(b)越大,矿物亲水性越强,(112)面亲水性比(001)面更强。表面活性氧和钙质点及其断裂键差异可解释表面电性及吸附性的各向异性。表面Ca质点断裂键数多,反应活性高,与药剂结合能高且构型稳定,(001)面具有更高活性氧原子密度,可能通过氢键作用结合更多的OH^(-),导致更高的负表面电势。通过优化磨矿过程中的影响参数,可调控颗粒的高活性晶面暴露情况及颗粒形貌,暴露高活性的(101)面和(112)面,减少(001)面的暴露比例,强化白钨矿的浮选行为。研究结果对于强化白钨矿的浮选分离回收具有重要的指导价值。
- 汪聪邓建邓建王建军王建军孙磊孙磊孙伟
- 关键词：白钨矿表面能润湿性表面电性磨矿
- 钨矿浮选药剂设计与组装被引量：8
- 2021年
- 钨矿主要包括黑钨矿和白钨矿,其中白钨矿是主要的钨矿物,也是非常重要的战略含钙矿物。但钨矿物与脉石矿物的分离,尤其是与萤石和方解石等常见含钙矿物的选择性分离仍是世界难题。许多文献侧重于对新药剂的报道,但缺乏对这些药剂进行有效归类和进一步的分析。因此,分析了钨矿浮选药剂设计与组装原理,较为详细地论述了钨矿浮选过程中最重要的两大类药剂—捕收剂(阴离子捕收剂、阳离子捕收剂、两性捕收剂和配合物捕收剂等)和抑制剂(有机抑制剂和无机抑制剂)的类型、吸附机理和应用,阐述了钨矿浮选药剂设计与组装规律,以期对钨矿物与脉石矿物的高效分离提供借鉴。通过总结现有钨矿分选药剂,提出了钨矿浮选药剂要根据钨矿物与脉石矿物表面物理化学性质差异(表面润湿性、表面电位、表面活性位点等)以及钨矿物自身表面性质各向异性(不同晶面的性质差异)进行有针对性地设计与组装。同时,提出了药剂的设计与组装要遵循一定的方法,包括亲固官能团、疏水链等的设计和组装以及相应捕收剂和抑制剂的协同应用,从而兼顾捕收性和选择性,使得钨矿物能与其他矿物更高效地分离。与其他捕收剂相比,含有特殊官能团的螯合和配合物捕收剂对钨矿物具有更好的选择性,但是成本较高,因此,可开发疏水性更强的螯合或者配合物捕收剂,如在铅-苯甲羟肟酸配合物基础上嫁接更疏水的阴离子捕收剂或者对苯甲羟肟酸进行改性,增强其整体疏水性和分选效率。与其他抑制剂相比,高效、环保的聚羧酸类抑制剂对方解石具有更好的选择性,但需同时添加对硅酸盐类脉石矿物具有良好抑制能力的水玻璃及其改性物。需要注意的是,尽管白钨矿与萤石和方解石表面的钙活性位点有一定的差异性,但未来新药剂的设计可以另辟蹊径,设计与白钨矿氧�
- 王建军王建军韩海生韩海生孙伟高志勇伍思回亢建华亢建华蒋旭
- 关键词：钨矿浮选捕收剂抑制剂
- 钨矿浮选工艺进展与实践被引量：11
- 2021年
- 综述了钨矿浮选工艺进展与实践应用,介绍了钨矿浮选药剂和工艺的发展历程,重点阐述了脂肪酸浮选工艺、以螯合捕收剂为主的浮选工艺和金属-有机配合物浮选工艺这3种主要的钨矿浮选工艺。脂肪酸法包括常温浮选和"彼德洛夫"加温浮选,对白钨矿具有较强的捕收能力,其中加温浮选对矿石性质具有良好的适应性,在白钨矿浮选中应用最为广泛。螯合捕收剂浮选工艺以GY法为典型代表,对钨矿具有较高的选择性,可以实现黑白钨矿的混合浮选,在黑钨矿和黑白钨混合浮选中应用广泛。近年来兴起的金属-有机配合物浮选工艺以苯甲羟肟酸铅(Pb-BHA)作为捕收剂,对黑白钨矿都具有很强的选择性捕收能力,可实现黑白钨矿的常温短流程浮选,在黑白钨混合矿及单一白钨矿都实现了工业化应用,为复杂钨矿的高效浮选提供了解决方案。未来钨矿浮选工艺将继续朝着高选择性和清洁高效的方向发展,以实现钨资源利用效率最大化。
- 卫召孙伟韩海生王建军王建军亢建华
- 关键词：钨矿浮选工艺脂肪酸螯合剂金属-有机配合物
- 微细粒矿物分选理论和浮选药剂研究进展被引量：2
- 2023年
- 为了推动微细粒矿物的高效回收利用,从微细粒矿物的分选难题、基础研究和浮选药剂研究等方面进行了综合评述,深入剖析了微细粒矿物高效选择性回收的瓶颈问题。分析指出:微细粒矿物质量小、表面能大导致其较难分选;增大微细粒矿物的表观粒径,从而将微细粒难题转化为常规颗粒问题是微细粒回收的基本方向;组合捕收剂的开发与应用已经取得较为优异的成绩,也是未来微细粒分选药剂研究的热点方向。
- 廖德进陶黎明王建军高志勇
- 关键词：微细粒矿物分选浮选药剂
- DTPMP在萤石和方解石浮选分离中的应用及机理
- 2024年
- 萤石(CaF_(2))是一种关键战略性矿产资源,在自然界中常与同为含钙矿物的方解石(CaCO_(3))共生。泡沫浮选是分离这两种含钙矿物最主要的方法,但萤石和方解石表面的钙活性位点相似,导致其选择性分离一直是世界性难题。萤石浮选中常用水玻璃抑制方解石,实现萤石正浮选富集。然而,水玻璃选择性低且用量大,导致部分萤石被抑制无法回收,且因其分散性好会造成尾矿难以沉降、尾水难以处理等问题。本文提出了抑制萤石浮选方解石的反浮选思路,并开发了一种绿色萤石抑制剂—二乙烯三胺五甲叉膦酸(DTPMP)。单矿物、二元混合矿及实际矿浮选试验表明,在中性pH下,以油酸钠(NaOL)作捕收剂、低用量的DTPMP作抑制剂,可实现萤石的反浮选分离。药剂吸附量检测和傅里叶变换红外光谱(FTIR)表明,DTPMP在萤石表面的吸附量更多、吸附强度更大。密度泛函理论(DFT)计算结果表明,DTPMP更容易在萤石表面吸附,且DTPMP膦酸基团中的H原子与萤石表面的F原子生成的氢键作用较强。因此,DTPMP作为一种绿色高效的抑制剂,在萤石浮选领域具有较好的工业应用前景。
- 吴望妮陶黎明范瑞华彭涛彭涛王建军
- 关键词：方解石萤石浮选抑制剂
- 月桂酰肌氨酸钠选择性分离萤石和方解石及其作用机理被引量：3
- 2022年
- 战略含钙矿物萤石与方解石具有相似的表面钙活性位点,导致两者的高效分离是浮选领域世界难题之一。在本文中,绿色、低廉和具有特殊官能团的月桂酰肌氨酸钠(SNLS)被用作一种新型萤石捕收剂。结果表明:在单矿物浮选试验中,当pH值为9.0和SNLS用量为1.5×10^(−5)mol/L时,萤石和方解石的回收率存在54.59%的最大差值。在人工混合矿浮选试验中,当pH值为9.0且不使用任何抑制剂时,用量为1.3×10^(−5)mol/L的SNLS可实现萤石和方解石的选择性分离。与方解石相比,SNLS在萤石表面吸附更多,其原因是萤石表面的钙原子密度更大和活性更高,使得SNLS在萤石表面吸附更强。因此,SNLS在萤石和方解石表面显著的吸附行为差异为工业上萤石的高效分选提供了可能。
- 陶黎明王建军王建军江哲伊孙伟孙伟高志勇伍思回胡阳
- 关键词：萤石方解石浮选月桂酰肌氨酸钠捕收剂
- Pb-BHA配位捕收剂的黑白钨混合常温浮选研究被引量：25
- 2017年
- 铅离子为活化剂、苯甲羟肟酸(BHA)为捕收剂的药剂体系被广泛应用于钨矿浮选中,但铅离子不可避免会与苯甲羟肟酸形成配合物,研究Pb-BHA(苯甲羟肟酸铅)配合物对白钨矿、黑钨矿、方解石和萤石单矿物的捕收性能和浮选行为,以及Pb-BHA配位捕收剂在黑白钨常温混合浮选中的应用。结果表明,Pb-BHA配位捕收剂在一定的Pb/BHA配比下对钨矿物的捕收能力优于Pb^(2+)和BHA分开加入,不同Pb/BHA配比的Pb-BHA配位捕收剂对四种矿物在不同的浮选pH值区间的捕收能力差异较大,通过调整Pb/BHA配比和pH值控制Pb-BHA配合物的结构及捕收性能,可以实现钨矿物与含钙脉石矿物的高效浮选分离。基于PbBHA配位捕收剂的黑白钨混合常温浮选新工艺在柿竹园选厂得到成功应用,对钨资源的高效综合利用及清洁生产具有重要指导意义。
- 卫召韩海生胡岳华朱阳戈孙伟王建军林上勇成朋飞李成伟陈宇枫
- 关键词：黑白钨矿常温浮选
- 巯基乙酸抑制黄铜矿作用机理探讨被引量：2
- 2015年
- 巯基乙酸作为一种高效的黄铜矿浮选抑制剂,通过纯矿物浮选实验、浮选溶液化学计算以及药剂分子结构模拟,并结合红外光谱检测的结果,探讨了巯基乙酸抑制黄铜矿的机理。研究表明:巯基乙酸抑制黄铜矿最佳pH值为10.0,巯基乙酸的主要组成成分HSCH_2COO-的-SH基团通过较强化学作用吸附于黄铜矿表面,亲水性的-COO-指向矿浆溶液中,在其表面形成稳定的亲水层,从而抑制黄铜矿的浮选。
- 黄虎辉王建军耿志强高志勇
- 关键词：巯基乙酸黄铜矿浮选
- 应用组合起泡剂优化黑、白钨混合浮选被引量：2
- 2018年
- 针对湖南某钨选厂使用杂醇类起泡剂BK205所产生的泡沫小、性脆、泡沫层薄等不利于二次浮选的特点,采用BK205与新型醚类起泡剂CU组合使用以便实现矿石中钨矿物的高效回收。结果表明,在采用BK205与新型醚类起泡剂CU组合质量比为3∶1、先BK205后CU的加药方式下,小型闭路试验得到精矿WO3品位为30.13%,回收率为78.98%。工业试验表明,组合起泡剂不仅改善浮选泡沫,减少药剂用量,降低药剂成本,而且能获得比原起泡剂更好的工业指标,使钨矿物得到更高效的回收。
- 林上勇曹学锋孙伟王建军韩海生
- 关键词：CU浮选
- 白钨矿常温浮选基础研究被引量：10
- 2016年
- 以白钨矿、萤石和方解石单矿物为研究对象,通过单矿物可浮性试验、动电位测定、吸附量测定以及溶液化学分析,对白钨矿的常温浮选行为及机理进行了系统研究。浮选试验结果表明,用Ca O+Na2CO3(以1∶3的质量比添加)调节矿浆p H=11.0、硅酸钠为抑制剂、733氧化石蜡皂为捕收剂,可以实现常温下白钨矿与萤石和方解石的有效分离。用Ca O+Na2CO3调浆后,萤石和方解石表面的Ca2+浓度大于白钨矿表面的Ca2+浓度,加入硅酸钠后,萤石、方解石表面动电位显著负移,而白钨矿表面电位变化不明显。吸附量测定及溶液化学计算表明:硅酸钠在3种矿物表面的吸附量由大到小为萤石>方解石>白钨矿,即3种矿物表面生成硅酸钙的难易程度由强到弱依次为萤石>方解石>白钨矿。
- 王建军高志勇孙伟刘红尾
- 关键词：白钨矿常温浮选吸附量
