《銅鉛鋅多金屬硫化礦浮選分離基礎研究》是依託中南大學，由劉潤清擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：銅鉛鋅多金屬硫化礦浮選分離基礎研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：劉潤清
- 依託單位：中南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
銅鉛鋅鐵多金屬硫化礦的浮選分離一直是國內外選礦界研究的重點和難點。本項目主要研究銅鉛鋅鐵多金屬硫化礦的表面性質對浮選行為的影響；研究浮選劑（捕收劑和抑制劑）／硫化礦物/水溶液體系中，各種相互作用溶液化學行為及複雜界面相互作用；利用QSAR方法開發多金屬硫化礦的高選擇性浮選劑，根據浮選藥劑所需具備的功能和結構，進行浮選劑極性基及烴鏈結構設計；研究浮選劑對各種礦物表面電性、潤濕性及浮選行為的影響，及浮選劑在各種礦物表面的吸附行為與機理；研究電極反應過程的可逆性，化學反應歷程、電極表面吸附等，測量電極反應參數（陽極峰電流、陰極峰電流、陽極峰電位和陰極峰電位），判斷其控制步驟和反應類型對浮選藥劑與礦物作用的影響。從而形成銅鉛鋅多金屬硫化礦浮選分離新技術，為我國銅鉛鋅浮選分離和提高礦產資源綜合利用率，具有重要的理論意義和實際價值。
結題摘要
隨著礦產資源的大規模開採利用，我國礦產資源出現品位低、多金屬共生、複雜難處理等特點，長期無法得到有效利用，因此，開展低品位複雜多金屬礦產資源的高效利用是解決我國金屬礦產資源嚴重短缺的重要途徑。本研究主要以黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦等硫化礦為研究對象，結合浮選方法和藥劑開發及一些測試手段進行銅鉛鋅多金屬硫化礦分離基礎研究。主要研究了礦物表面結構和表面性質的關係；在此基礎上針對性利用QSAR 進行選擇性較好的捕收劑、抑制劑的設計開發，並進行組合藥劑試驗研究；通過電化學手段研究了各種電化學平衡反應對硫化礦物表面電化學反應進程的影響；最終進行了複雜多金屬硫化礦的實際礦石浮選分離試驗。通過研究得出以下重要結果和結論：1.硫化礦表面與藥劑的作用很大程度上與表面活性有關，而表面活性與表面雜質、缺陷的類型有關，也就是硫化礦的表面結構在很大程度上決定了礦物與藥劑的作用，直接影響到礦物的浮選指標。硫化礦表面解離性質與礦物表面的電性、相鄰晶面的層間距、斷裂鍵密度和表面能有關。2.針對礦物結構特點，結合藥劑分子定量構效關係，發現和確定對化合物的各種性質起決定作用的結構因素，設計併合成了對黃銅礦具有高選擇性捕收能力的藥劑（N-戊基-O-戊氧羰基硫氨酯），並揭示了這些捕收劑選擇性結構方面的機理；利用工業廢物改進合成了對方鉛礦和閃鋅礦抑制能力較強的高選擇性抑制劑。3. 單礦物浮選試驗和實際礦石浮選試驗表明設計的藥劑有較好的選擇性，能對多金屬硫化礦進行有效分離。4. 套用紅外光譜、紫外光譜、接觸角測量等各種測試手段對藥劑的作用機理做了大量的驗證工作。同時，由於硫化礦屬於半導體，涉及到電子轉移等問題，因此通過循環伏安等電化學測試手段研究了各類藥劑與礦物之間的反應歷程、表面產物等。
