孙文娟
- 作品数：10 被引量：30H指数：3
- 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重点实验室开放基金湖南省科技计划项目更多>>
- 相关领域：矿业工程生物学更多>>
- 钙离子对白钨矿浮选行为的影响及其调控研究
- 2023年
- 白钨矿的表面性质和浮选行为受矿浆中钙离子影响显著。为了探究钙离子对白钨矿浮选的影响及其调控方法,在钙离子矿浆中开展了不同pH调整剂作用下的白钨矿和方解石浮选试验,并通过XRD、粒度测试、红外光谱和吸附量等测试分析机理。结果表明,在钙离子矿浆中使用碳酸钠调整pH=10时白钨矿浮选回收率仅为11.40%,与使用氢氧化钠时的浮选回收率相比降低了46.73个百分点;使用碳酸钠调节pH=9.5浮选白钨矿时,添加氟化钠后白钨矿浮选回收率由20.46%提升至76.01%。机理研究表明,钙离子矿浆中使用碳酸钠调整pH时,生成了大量的纳米碳酸钙,Pb-BHA捕收剂在其表面发生化学吸附,吸附量高于白钨矿;加入氟化钠后,纳米碳酸钙表面发生转化生成氟化钙,其表面的捕收剂吸附量明显降低。高钙矿浆中使用碳酸钠时生成的纳米碳酸钙,在浮选中与白钨矿表面竞争吸附捕收剂,使得白钨矿浮选效果变差。氟化钠可以促进纳米碳酸钙表面转化为氟化钙,降低捕收剂在纳米碳酸钙表面的吸附,从而消除其对白钨矿浮选的不利影响。
- 孙文娟孙文娟韩海生陈文胜
- 关键词：钙离子溶液化学白钨矿纳米碳酸钙
- 金属离子配位调控分子组装浮选理论及其研究进展被引量：10
- 2020年
- 在矿物浮选过程中,金属离子发挥着重要的作用,特别是活化浮选作用。在氧化矿的金属离子活化浮选过程中,金属离子与浮选药剂形成的金属-有机/无机配合物在矿物浮选过程中发挥了极大的作用,并在捕收能力和选择性等方面体现出一定的优势。本文总结了苯甲羟肟酸铅配合物、油酸钙、盐化水玻璃、金属离子改性淀粉等在浮选领域的研究进展,并从金属离子配位调控分子组装的角度,提出金属离子在矿物浮选过程中的新作用机制。金属离子具有良好的模板效应,可以定向调控金属配合物结构实现功能组装,这一功能为新型浮选药剂的设计与开发提供了新的思路。
- 孙文娟韩海生胡岳华孙伟朱阳戈桂夏辉曹学锋邢耀文李成必卫召
- 关键词：金属离子配合物配位组装浮选药剂
- Al-淀粉配合物对白钨矿浮选中微细粒方解石的选择性抑制行为及机理
- 2023年
- 微细粒方解石与白钨矿嵌布连生紧密,其体积小、质量轻、比表面积大,难以高效抑制,严重影响钨浮选指标的提升。通过合成反应、团簇模型计算及红外光谱分析,研究了铝离子与淀粉的作用产物;通过单矿物及实际矿石浮选实验,与苛化淀粉对比,揭示了Al-淀粉的选择性抑制效果;通过Zeta电位、X射线光电子能谱,剖析了Al-淀粉对微细粒方解石的选择性抑制机理。结果表明,Al^(3+)最容易与淀粉反式分子支链O_(6)和邻近O_(1)原子反应,生成键长最短的O_(1)—Al—O_(6)结构。苛化淀粉对白钨矿和方解石均产生抑制作用,而Al-淀粉只对微细粒方解石的浮选产生抑制效果,将钨精矿WO3品位由苛化淀粉的31.44%提升至40.51%,从而实现白钨矿与方解石的浮选分离。苛化淀粉通过羟基作用于白钨矿和方解石的表面,使两矿物的表面电位产生负偏移,影响两矿物表面的Ca、O特征原子。Al-淀粉通过金属基团,选择性地与方解石表面阴离子O位点发生化学吸附而不会与白钨矿表面发生作用,从而改变细方解石的表面电荷及特征原子,产生抑制作用。
- 王若林韩海生孙文娟孙文娟孙文娟孙伟
- 关键词：浮选白钨矿
- 金属基捕收剂配体结构优化研究被引量：2
- 2021年
- 苯甲羟肟酸铅(Pb-BHA)配合物捕收剂在氧化矿浮选中得到了广泛应用,然而较大的药剂用量导致浮选成本较高,提高Pb-BHA在矿物浮选中的捕收能力势在必行。研究了Pb-BHA配合物捕收剂配体结构的优化,通过在苯甲羟肟酸分子苯基的对位引入给电子基团甲基合成一种新型捕收剂分子—对甲基苯甲羟肟酸(MBHA),以提高Pb-BHA对白钨矿浮选的捕收能力。通过浮选试验研究了Pb-MBHA在白钨矿浮选中的行为,结果表明PbMBHA在浮选中表现出比Pb-BHA更强的捕收能力和良好的选择性,在钨矿浮选中可以较大幅度地提高浮选回收率。量子化学计算表明,甲基的引入通过共轭效应增加了BHA分子氧原子活性位点的电子密度,使MBHA成为更强的电子供体,更容易与金属离子形成配合物。Zeta电位和XPS分析表明,Pb-MBHA在溶液中的电位更正,并且在白钨矿表面表现出更强的化学吸附作用。因此,通过在苯环上引入给电子基团可以提高Pb-BHA的浮选捕收能力,为金属基浮选药剂配体结构的优化设计提供了理论指导。
- 卫召孙伟韩海生曹建曹建孙文娟
- 关键词：羟肟酸共轭效应量子化学计算
- 含钙矿物表面转化行为及其在浮选中的应用被引量：3
- 2021年
- 含钙矿物是典型的半可溶性盐类矿物,其浮选过程中不可避免地存在着表面转化现象导致矿物表面物化性质甚至浮选行为发生变化,影响浮选药剂的选择性作用和矿物的选择性分离。矿物间的表面转化通常被认为是浮选的不利因素,但是其对浮选分离的有利影响却一直被忽略。研究了白钨矿-萤石-方解石和白钨矿-萤石-重晶石两个体系中矿物间的表面转化行为,并借助矿物的定向表面转化实现白钨矿与伴生脉石矿物的浮选分离。溶液化学计算表明:与白钨矿相比,萤石更容易在方解石和重晶石表面发生表面转化,使用萤石或氟化钠可以将方解石和重晶石表面选择性转化为CaF2或BaF2结构。Zeta电位、X射线光电子能谱及原子力显微镜检测结果也证实了萤石的表面转化在方解石及重晶石表面更明显、更剧烈。浮选试验结果表明,在萤石存在的条件下,采用Pb-BHA配合物捕收剂可以有效地实现白钨矿与方解石及白钨矿与重晶石的浮选分离。因此,在Pb-BHA配合物捕收剂浮选钨矿体系下,萤石可以作为方解石和重晶石等脉石矿物的天然抑制剂,通过将脉矿物表面转化为类似萤石的结构从而大幅提高分选效率。这一研究为半可溶性盐类矿物的高效浮选分离提供了新的思路和方法。
- 王若林韩海生孙伟孙文娟孙文娟付君浩
- 关键词：盐类矿物白钨矿萤石溶液化学
- 不同底物培养的细胞吸附固体基质和有机溶剂的差异
- 2014年
- 目的:对细菌吸附有机溶剂法进行一定的修改,探索水相溶液pH和电解质浓度对测定细胞疏水性的影响,以及不同底物培养的细胞疏水性的差异性。探索细胞和固体间的静电作用和疏水作用对细菌早期吸附的影响。方法:以9K液体培养基为水相溶液,测定不同pH值和电解质浓度下细胞转移到有机相的吸附率。测定不同底物培养的细胞的Zeta电位以及在石英砂和黄铜矿表面的吸附率。结果:水相溶液pH值的变化并没有引起细胞转移到有机溶液的吸附率的显著变化,而在实验所用的电解质浓度梯度范围内,随着浓度的增加,细胞转移到有机溶剂的吸附率也随之增加,但是以单质硫为底物培养的细胞的吸附率始终大于以Fe2+和黄铜矿为底物培养的细胞。在溶液pH 2.0的条件下,石英砂和黄铜矿带负电,单质硫培养的细胞带正电,而以Fe2+和黄铜矿为底物培养的额细胞带负电。结论:细胞表面疏水性不会受到溶液pH值变化的扰动,但是却会随着电解液浓度的增加而增加,以单质硫为底物培养的细胞的疏水性大于以Fe2+和黄铜矿为底物培养的细胞,不同的细胞表面均含有大量的作为电子供体和电子受体的官能团。不同底物培养的细胞在石英砂和黄铜矿表面的早期吸附受到静电作用和疏水作用力的共同影响。
- 沈振孙文娟夏乐先
- 关键词：疏水性吸附率电解质有机溶剂
- 含钙矿物浮选过程中Ca-油酸胶体捕收剂的作用机理
- 2022年
- 研究了油酸钠浮选白钨矿、萤石和方解石过程中Ca-油酸[Ca(OL)_(2)]胶体的存在及其对浮选的影响。溶液化学计算表明,三种含钙矿物溶解的钙离子可以与油酸阴离子反应生成Ca(OL)_(2)胶体,并且在碱性条件下作为溶液中的主要组分存在和发挥作用。纯矿物试验结果表明,Ca(OL)_(2)胶体对白钨矿和萤石的捕收能力较油酸钠强,对方解石的捕收能力较油酸钠弱。Ca(OL)_(2)胶体吸附后的三种矿物表面疏水性差异增大,白钨矿、萤石表面疏水性强于油酸钠作用后,而方解石表面疏水性弱于油酸钠作用后。Ca(OL)_(2)胶体在白钨矿表面发生化学吸附,在萤石和方解石表面以化学吸附为主,当pH<9.0时存在一定的静电吸附作用。油酸钠浮选含钙矿物过程中除油酸阴离子直接作用于矿物表面的路径外,存在另外一种重要的作用路径:钙离子与油酸阴离子在溶液中首先生成Ca(OL)_(2)胶体,Ca(OL)_(2)胶体在溶液中迁移至矿物表面发生吸附。
- 孙文娟韩海生王舰程永彪王若林穆迎迎
- 关键词：白钨矿方解石浮选
- 煮沸裂解法和试剂盒法提取浸矿菌基因组DNA的比较被引量：6
- 2014年
- 目的:在生物浸出中,微生物群落结构分析有着重要意义,而群落分析的基础是提取纯度高、损失少的基因组DNA。为了解决这一问题,本实验通过比较两种较常用的DNA提取方法,煮沸裂解法和试剂盒法,寻找一种灵敏、快速、经济实用的制备浸矿细菌基因组DNA的方法。方法:分别用煮沸裂解法和试剂盒法提取6种浸矿菌的基因组DNA,从所提取的基因组DNA浓度、纯度、回收率和对PCR扩增反应的影响方面比较了两种方法的提取效果;用两种方法来处理不同浓度梯度的一种菌,通过实时定量PCR来比较两种方法的灵敏性。结果:相同处理量(108个)的革兰氏阳性菌(1株)、革兰氏阴性菌(4株)、古菌(1株)经两种方法提取的基因组DNA差异较大,煮沸裂解法所得的6组基因组DNA更纯,其OD260/OD280的值更接近1.8-2.0(纯DNA的OD260/OD280在1.8-2.0之间),前者所提DNA回收率最大可达后者的16.7倍;煮沸裂解法只需较少菌(102个)便能让实时定量PCR检测到所提DNA模板浓度,比试剂盒法灵敏。结论:两种方法提取的基因组DNA均可用于后续的PCR扩增,此外,前者提取的DNA浓度随细菌浓度增加而呈线性增大,而后者随菌浓度增大,所提DNA量增加有限,因此,在生物浸出中微生物基因组DNA的提取可直接采用简单快速的煮沸提取法,为实验节约成本和时间。
- 夏乐先孙文娟沈振梁昱婷柳建设陈建华邱冠周
- 关键词：浸矿细菌聚合酶链反应实时荧光定量PCR
- 伴生低品位锡资源回收新技术研究及应用被引量：1
- 2020年
- 柿竹园伴生锡金属品位低,赋存状态复杂,易碎易泥化,在过去工业生产中并未实现对锡的分离富集。在开发伴生低品位锡资源回收新技术试验基础上,采用“钨锡混合浮选—白钨浮选—重选—浮选”的选矿工艺,开展伴生低品位锡资源回收分流技术的工业试验。在硫化矿尾矿细度为-0.074 mm占68%~72%的条件下,钨锡混合精矿中WO3品位为19.55%、Sn品位为5.53%,对原矿WO3回收率达到13.51%、Sn回收率为18.34%。
- 魏大为孙文娟韩海生
- 浮选药剂界面组装技术及其研究进展被引量：9
- 2022年
- 浮选药剂是浮选技术的科学基础和关键,也是浮选过程强化的根本所在.浮选药剂分子通过范德华力、氢键、疏水力等弱作用力形成具有特定结构的胶束或半胶束,在固/液界面、气/液界面发生特性吸附,产生协同效应,为浮选新药剂的设计与开发提供了新的方向.本文总结了浮选药剂界面组装技术及其研究进展,包括:阴/阳离子捕收剂组装、离子型药剂与中性分子组装及金属离子配位调控分子组装等.浮选药剂界面组装技术的关键在于药剂间的缔合和界面吸附作用的调控,依赖于对分子、原子层面微观作用机制及其“构-效”关系的精确认知.在此方面目前尚未形成系统的理论,这制约了浮选药剂开发的效率.近年来,量子化学计算、分子动力学模拟、界面光谱技术等快速发展,为精确解析浮选药剂的界面组装机制提供了良好的支撑,是未来发展的重要方向.
- 孙伟王靖波韩海生王丽王丽刘若华
- 关键词：矿物浮选浮选药剂配位组装
