一种更贴近真实矿物浮选的电化学研究方法技术

本发明专利技术涉及矿物浮选机理研究的电化学方法，具体是一种更贴近真实矿物浮选的电化学研究方法。本发明专利技术包括以下步骤：(1)制作矿物电极；(2)配置电解液；(3)电化学实验。从本发明专利技术的A和B两种电极的OCP实验结果可知：A和B电极的OCP值有很大区别，B电极的OCP值一直处在稳定状态；A电极的OCP值一开始就比B电极的低很多，然后再迅速升高，最后会稳定在某一固定值。因为A电极是新鲜矿物断面，要经历“不断被氧化”的过程，而B电极在打磨期间就完全被氧化了。A电极实验比B电极实验更能贴近真实浮选过程，A电极所获得的实验数据更能解释真实浮现机理，因此本发明专利技术能使矿物浮选机理研究更接近真实，具有现实性。

【技术实现步骤摘要】
一种更贴近真实矿物浮选的电化学研究方法
本专利技术涉及矿物浮选机理研究的电化学方法，具体是一种更贴近真实矿物浮选的电化学研究方法。
技术介绍
浮选是矿物分离的主要方法，它包括磨矿、加药、调浆、鼓气、刮泡和烘干等六个主要步骤来实现矿物分离和富集。目前研究矿物浮选机理大多采用电化学法，将矿物做成电极，然后将其抛光打磨成平整光滑的表面，再将电极置于电解液中测试其电化学性能(开路电位OCP、循环伏安CV、等等)，这种方法可获得很多电化学参数，对解释浮选行为及机理有很大帮助，但是这种研究方法并不能完全代表真实浮选过程，原因有以下两点：(1)、浮选过程中，矿物是通过球磨机磨矿来获得细小颗粒，使矿物中带正电荷的金属原子裸露于矿物表面，其表面并非光滑平整，而是无规则、凹凸不平的。(2)、经抛光打磨后的矿物电极表面是被氧化了的金属氧化物，而真实浮选中经磨矿后的表面是带电荷金属原子，是一种新鲜的表面。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种更贴近真实矿物浮选的电化学研究方法，使矿物浮选机理研究更接近真实。本专利技术的技术方案：一种更贴近真实矿物浮选的电化学研究方法，包括以下步骤：(1)制作矿物电极：将块状矿物切割成柱状体，用银导电胶将一根导线粘接到柱状体矿物底面，用薄片卷成圆筒状，然后将粘接好导线的柱状体矿物放入圆筒状薄片的中央，用环氧树脂填充圆筒状薄片与柱状体矿物之间的空隙，待环氧树脂完全固化后拆除外层的圆筒状薄片，即制得备用的矿物电极；根据环氧树脂填充高度不同分为两种矿物电极，第一种是让部分柱状体矿物嵌于环氧树脂内，称为A电极；第二种是让全部柱状体矿物嵌于环氧树脂内，称为B电极；(2)配置电解液：电解液为基础液或者是在基础液中添加了浮选药剂的溶液，基础液是pH范围在1-13内的缓冲溶液，浮选药剂的种类和浓度依现有技术确定；(3)电化学实验：银电极作为参比电极，铂电极作为对电极，步骤(1)制作矿物电极作为工作电极；在定容电解槽内，在矿物真实浮选最优的pH值范围内做电化学实验；为了模拟真实浮选过程和获得新鲜的电极表面，将A电极露出部分敲成新鲜断面，然后立即做OCP实验(现有技术)；B电极则用金刚砂纸打磨矿物获得光滑平整表面，然后立即做OCP实验。从本专利技术的A和B两种电极的OCP实验结果可知：A和B电极的OCP值有很大区别，B电极的OCP值一直处在稳定状态；A电极的OCP值一开始就比B电极的低很多，然后再迅速升高，最后会稳定在某一固定值。这是因为A电极是新鲜矿物断面，在电解槽中还要经历一个“不断被氧化”的过程，而B电极则已经在打磨期间就完全被氧化了。从真实浮选过程来看，A电极实验比B电极实验更能贴近真实浮选过程，A电极所获得的实验数据更能解释真实浮现机理，因此本专利技术能使矿物浮选机理研究更接近真实，具有现实性。附图说明图1为本专利技术实施例1中OCP实验结果曲线图(A电极和B电极在有无PAX条件下的曲线图，PAX代表黄药)。具体实施方式本专利技术提出了一种新的电化学研究方法，可以获得更贴近真实浮选工艺的电化学参数，为研究真实浮选提供更可靠的数据支撑。实施例1：(1)制作矿物电极：将块状黄铁矿切割成长宽高为3*3*15mm的横截面为正方形的柱状，用银导电胶将一根铜线粘接到柱状黄铁矿的底面上；用薄铝片制成直径为6mm，高度为15mm的圆筒，然后将粘接好铜线的柱状黄铁矿放入铝圆筒内，用环氧树脂填充铝圆筒内的空隙，待环氧树脂完全固化后拆除外层的铝圆筒，即制得备用的矿物电极；矿物电极的A电极中环氧树脂的填充高度为3mm，柱状黄铁矿露出高度为12mm；B电极中环氧树脂的填充高度为15mm，柱状黄铁矿露出高度为0mm；(2)配置电解液：配置pH值为5缓冲溶液：取13.6克KH2PO4溶解于100毫升水中，形成A溶液；取2.3克KOH溶解于500毫升水溶液中，形成B溶液；46毫升B溶液和100毫升A溶液，一起定容至1L容量瓶；浮选药剂选用黄药PAX，浓度取0.001mol/L；(3)电化学实验：银电极作为参比电极，电极作为对电极，骤(1)制作矿物电极作为工作电极；电解槽为圆柱形，体积为200毫升，所有测试都在pH值为5的缓冲溶液中进行；为了获得新鲜的黄铁矿电极表面，特使用一把铁钳将A电极露出部分敲成新鲜断面，然后立即做OCP实验；B电极则用600号金刚砂纸打磨柱状黄铁矿获得光滑平整表面，然后立即做B电极的OCP实验；OCP实验结果如图1所示。由A和B两种电极的OCP实验结果可知：当没有加入黄药时，时间从0-600秒内，B电极的OCP一直处在稳定状态，为0.17V；A电极的OCP一开始就比B电极的低很多，然后再迅速升高，直到400秒后才逐步稳定，为0.16V；这是因为A电极是黄铁矿的新鲜断面，在电解槽中还要经历一个“不断被氧化”的过程，而B电极则已经在打磨期间就完全被氧化了；当加入黄药后，由于黄药是还原剂，容易附在电极表面，所以A和B电极的OCP都大大降低，A电极的OCP值-0.09比B电极的-0.04低；结果表明A电极和B电极获得的电化学信息是完全不同的，从真实浮选过程来看，A电极实验更能贴近浮选真实过程，A电极获得的电化学参数比B电极更接近真实浮选过程。实施例2：步骤同实施例1，将块状黄铁矿切割的尺寸由“3*3*15mm”变为“5*5*20mm”，其他条件都不变化。结果如下：在pH值为5的缓冲溶液中测试OCP，当没有加入黄药时，时间从0-600秒内，B电极的OCP一直处在稳定状态，为0.17V；A电极的OCP一开始就比B电极的低很多，然后再迅速升高，直到410秒后才逐步稳定，为0.16V。当加入黄药后，A和B电极的OCP都大大降低，A电极的OCP值(-0.08)比B电极的(-0.03)低。实施例3：步骤同实施例1，将OCP实验时间由“0-600秒”变为“0-400秒”，其他条件都不变化。结果如下：在pH值为5的缓冲溶液中测试OCP，当没有加入黄药时，时间从0-400秒内，B电极的OCP一直处在稳定状态，为0.17V；A电极的OCP一开始就比B电极的低很多，然后再迅速升高，400秒时为0.14V。当加入黄药后，A和B电极的OCP都大大降低，A电极的OCP值(-0.07)比B电极的(-0.03)低。实施例4：步骤同实施例1，将黄药浓度由“0.001mol/L”变为“0.002mol/L”，其他条件都不变化。结果如下：在pH值为5的缓冲溶液中测试OCP，当没有加入黄药时，时间从0-600秒内，B电极的OCP一直处在稳定状态，为0.17V；A电极的OCP一开始就比B电极的低很多，然后再迅速升高，400秒时为0.14V。当加入黄药(0.002mol/L)后，A和B电极的OCP都大大降低，A电极的OCP值(-0.11)比B电极的(-0.05)低。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种更贴近真实矿物浮选的电化学研究方法，其特征是，包括以下步骤：(1)制作矿物电极：将块状矿物切割成柱状体，用银导电胶将一根导线粘接到柱状体矿物底面，用薄片卷成圆筒状，然后将粘接好导线的柱状体矿物放入圆筒状薄片的中央，用环氧树脂填充圆筒状薄片与柱状体矿物之间的空隙，待环氧树脂完全固化后拆除外层的圆筒状薄片，即制得备用的矿物电极；根据环氧树脂填充高度不同分为两种矿物电极，第一种是让部分柱状体矿物嵌于环氧树脂内，称为A电极；第二种是让全部柱状体矿物嵌于环氧树脂内，称为B电极；(2)配置电解液：电解液为基础液或者是在基础液中添加了浮选药剂的溶液，基础液是pH范围在1‑13内的缓冲溶液，浮选药剂的种类和浓度依现有技术确定；(3)电化学实验：银电极作为参比电极，铂电极作为对电极，步骤(1)制作矿物电极作为工作电极；在定容电解槽内，在矿物真实浮选最优的pH值范围内做电化学实验；为了模拟真实浮选过程和获得新鲜的电极表面，将A电极露出部分敲成新鲜断面，然后立即做OCP实验；B电极则用金刚砂纸打磨矿物获得光滑平整表面，然后立即做OCP实验。

【技术特征摘要】
1.一种更贴近真实矿物浮选的电化学研究方法，其特征是，包括以下步骤：(1)制作矿物电极：将块状矿物切割成柱状体，用银导电胶将一根导线粘接到柱状体矿物底面，用薄片卷成圆筒状，然后将粘接好导线的柱状体矿物放入圆筒状薄片的中央，用环氧树脂填充圆筒状薄片与柱状体矿物之间的空隙，待环氧树脂完全固化后拆除外层的圆筒状薄片，即制得备用的矿物电极；根据环氧树脂填充高度不同分为两种矿物电极，第一种是让部分柱状体矿物嵌于环氧树脂内，称为A电极；第二种是让全部柱状体矿物嵌于环氧树脂内，称为B电极；(2)配置电解液：电解液为基础液或者是在基础液中添加了浮选药剂的溶液，基础液是pH范围在1-13内的缓冲溶液，浮选药剂的种类和浓度依现有技术确定；(3)电化学实验：银电极作为参比电极，铂电极作为对电极，步骤(1)制作矿物电极作为工作电极；在定容电解槽内，在矿物真实浮选最优的pH值范围内做电化学实验；为了模拟真实浮选过程和获得新鲜的电极表面，将A电极露出部分敲成新鲜断面，然后立即做OCP实验；B电极则用金刚砂纸打磨矿物获得光滑平整表面，然后立即做OCP实验。2.根据权利要求1所述的一种更贴近真实矿物浮选的电化学研究方法，其特征是，具体实施为：(1)制作矿物电极：将块状黄铁矿切割成长宽高为3*3*15mm的横截面为正方形的柱状，用银导电胶将一根铜线粘接到柱状黄铁矿的底面上；用薄铝片制成直径为6mm，高度为15mm的圆筒，然后将粘接好铜线的柱状黄铁矿放入铝圆筒内，用环氧树脂填充铝圆筒内的空隙，待环氧树脂完全固化后...

【专利技术属性】
技术研发人员：李立清，杨丽钦，廖春发，黄志强，王义，赵靖华，肖焱尹，安文娟，
申请(专利权)人：江西理工大学，
类型：发明
国别省市：江西,36