CN113813922B - 一种载体型矿化富集分离药剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种载体型矿化富集分离药剂及其制备方法和应用。将PTA氧化残渣进行离心分离，得到乙酸溶液和干基；将乙酸溶液与铁屑混合后，进行超声处理，得到混合溶液；将干基进行热处理后，与混合溶液混合进行溶剂热反应，得到载体型矿化富集剂；将载体型矿化富集剂分散至醇类溶剂中，再加入矿化分离剂进行回流反应，即得同时具有富集比高和矿化分离能力强的载体型矿化富集分离药剂，将其用于吸附浮选过程，能够将溶液中的水溶性有机物/无机物及悬浮颗粒物快速捕获至药剂表面，且其表面修饰大量疏水基团易于与气泡相结合，实现目标物质的快速分离。

Description

一种载体型矿化富集分离药剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种载体型矿化富集分离药剂，具体涉及一种利用PTA氧化残渣及铁屑等固体废料为原料通过溶剂热反应获得载体型矿化富集剂，再与矿化分离剂复合形成的载体型矿化富集分离药剂，还涉及一种载体型矿化富集分离药剂的制备方法，以及涉及一种载体型矿化富集分离药剂在水体中水溶性有机物和/或水溶性无机物和/或悬浮颗粒物的吸附浮选分离过程中的应用，属于化工冶金分离技术领域。
背景技术
湿法冶金以化学化工技术为主要手段，涉及浸出、固液分离、溶剂萃取、离子交换、电沉积、电解、化学分离等工艺技术，以及加压、焙烧、微生物、电滋波、化学还原与氧化等辅助技术，从而使其成为火法冶金不能替代与比拟的、广泛采用的技术。在湿法冶金过程中会产生大量的含水溶性无机物和有机物以及悬浮颗粒的溶液。针对溶液中含水溶性无机物和有机物以及悬浮颗粒的有效分离是当今研究的热点问题。浮选分离法是一种起步早、应用广泛、成本低、设备简单易于维护、技术相对成熟的处理方法。其中，吸附浮选法对于处理不同条件的溶液具有适应性强、富集比高、处理效果好等一系列优点。
吸附浮选，是指加入载体，对目的物进行吸附、交换吸附和吸收作用，预先捕获目的物，然后浮选目的物的过程。在吸附浮选中，吸附载体与气泡发生结合的过程，称为矿化过程。因此，吸附浮选的实质是吸附载体对目标物质的矿化富集分离。为了强化吸附浮选分离效果，选择一种富集比高、矿化分离能力强的吸附载体是至关重要的。常见的吸附剂如石墨烯、氧化石墨烯、介孔硅纳米颗粒、有机聚合物、活性炭等，与溶液中的目标物质为非特异性的相互作用，选择性差。为了提高吸附剂与目标物质的亲和性，金属(Al、Fe、Zr、La等)掺杂或改性成为研究热点。例如，中国专利(CN103203219A)公开了以活性炭纤维为基体，负载氧化镧和氧化铁，制备吸附性能优良的新型吸附除磷剂。中国专利(CN102247804A)公开了以浸渍法将氢氧化镧浸渍于活性炭纤维上，实现磷酸根的吸附。中国专利(CN108704611B)公开了先制备介孔纤维素生物炭，再通过溶剂热法一步合成MnFe2O4后将其负载在介孔纤维素生物炭上，并成功应用于有机磷的吸附。金属掺杂或改性多采用的是浸渍法，其稳定性差，在水介质中易脱落；有些金属离子如Ag+、Ni2+等价格昂贵，从而限制了它们的大规模使用。综合上述研究可知，现有的吸附剂仅仅应用于吸附富集过程，在矿化分离方面鲜有报道。绝大多数吸附剂表面含氧官能团多，在溶液中易形成较厚的水化膜，其矿化分离能力差，需借助表面活性剂进行浮选分离。其存在的问题是：常规的表面活性剂难以在强亲水的吸附载体表面铺展。表面活性剂浓度低，分离效果差，从而导致目标物质分离不彻底。为了显著改善其表面疏水性，往往需要加大表面活性剂用量以提高其回收率，但大量表面活性剂的投入，会引发水体的二次污染。搅拌时间不易控制，搅拌时间短，会造成搅拌不均匀，矿化程度低；搅拌时间长，会造成已矿化的碳氢化合物颗粒造成破坏。
因此，针对现有吸附剂的不足，开发一种富集比高、矿化分离能力强的载体型矿化富集分离药剂，具有十分重要的意义和实用价值。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的是在于提供一种用于溶液体系中水溶性有机物和无机物以及悬浮颗粒吸附浮选分离过程的具有富集比高以及矿化分离能力强的载体型矿化富集分离药剂。
本发明的第二个目的是在于提供一种载体型矿化富集分离药剂的制备方法，该方法利用铁屑与PTA氧化残渣作为原料，成本低，且制备过程简单，工艺条件温和，有利于大规模生产。
本发明的第三个目的是在于提供一种载体型矿化富集分离药剂在水体中水溶性有机物和/或水溶性无机物和/或悬浮颗粒物的吸附浮选分离过程中应用，该载体型矿化富集分离药剂能够将溶液中的水溶性有机物、水溶性无机物以及悬浮颗粒物快速捕获至药剂表面，且其表面修饰大量疏水基团易于与气泡相结合，实现目标物质的快速分离。
为了实现上述技术目的，本发明提供了一种载体型矿化富集分离药剂的制备方法，该方法包括以下步骤：
1)将PTA氧化残渣进行离心分离，得到乙酸溶液和干基；
2)将所述乙酸溶液与铁屑混合后，进行超声处理，得到混合溶液；
3)将所述干基进行热处理后，与所述混合溶液混合进行溶剂热反应，得到载体型矿化富集剂；
4)将所述载体型矿化富集剂分散至醇类溶剂中，再加入矿化分离剂进行回流反应，即得载体型矿化富集分离药剂。
本发明利用铁屑与PTA氧化残渣中分离得到的乙酸溶液进行活化反应，能够产生Fe2+、Fe3+包覆Fe0的活性位点，再将PTA氧化残渣干基进行热处理，苯二甲酸类等活性成分的成功分离，实现活性组分的高效富集。苯二甲酸类活性成分等与活化铁屑进行水热反应，这些有机羧酸类化合物与铁屑中的Fe2+、Fe3+等活性位点反应，对其进行羧基等活性基团修饰，生成载体型矿化富集剂，再利用矿化分离剂来与载体型矿化富集剂表面修饰的活性基团进行反应，使得矿化分离剂稳定修饰在载体型矿化富集剂表面形成具有高富集能力以及强矿化分离能力的载体型矿化富集分离剂。在吸附浮选分离体系中，载体型矿化富集分离药剂将溶液中的水溶性有机物、水溶性无机物及悬浮颗粒物从溶液体系中快速捕获至药剂表面，然后将溶液转移至多级区矿化冶金分离系统，载体型矿化分离药剂表面丰富的疏水基团和少量表面活性剂的调节，使药剂充分与气泡相结合，实现目标物质的快速分离。
作为一个优选的方案，所述矿化分离剂由以下质量份组分组成：正辛基三乙氧基硅烷10～20份，正十六烷基三甲氧基硅烷35～40份，二苯基二乙氧基硅烷5～10份，铝酸酯偶联剂35～40份。本发明的矿化分离剂中的几种组分协同配合，能够实现对载体型矿化富集剂的疏水性能的定点调控，单一的矿化分离剂导致载体型矿化富集剂的疏水性能过高或过低，其次通过矿化分离剂对其进行羧基等活性基团修饰，降低斥力的作用，提高药剂的等电点，形成具有高富集能力以及强矿化分离能力的载体型矿化富集分离剂。
作为一个优选的方案，PTA氧化残渣、铁屑与矿化分离剂的质量比为20～40:40～80:10～50。
作为一个优选的方案，所述铁屑包含的活性成分Fe2O3和零价铁的质量比为15～20:80～85。Fe2O3主要包覆在零价铁的表面。
作为一个优选的方案，所述PTA氧化残渣包含苯甲酸、对甲基苯甲酸、苯二甲酸及乙酸。PTA氧化残渣为现有技术中常见的化工废料，其主要包含乙酸溶液和苯甲酸类和苯二甲酸类，一般乙酸溶液的质量百分占到30～60％，且乙酸溶液的质量百分比浓度为10～30％。PTA氧化残渣中苯甲酸类和苯二甲酸类的主要组成及含量为：苯甲酸20～50份、对甲基苯甲酸1～30份、邻苯二甲酸0～6份、间苯二甲酸0～30份、对苯二甲酸10～50份。所述干基包含苯甲酸、对甲基苯甲酸和苯二甲酸。
作为一个优选的方案，所述热处理条件为：温度为100～180℃，时间为10～30min。热处理气氛为空气气氛，实现活性组分苯二甲酸等的高效富集。
作为一个优选的方案，所述超声处理的时间为10～30min。
作为一个优选的方案，所述溶剂热反应条件为：温度为100～150℃，时间为20～40h。所述溶剂热反应过程中采用DMF作为反应介质。
作为一个优选的方案，所述回流反应的条件为：温度为60～150℃，时间为20～180min。
本发明还提供了一种载体型矿化富集分离药剂，其由所述的制备方法得到。
本发明的载体型矿化富集分离药剂的粒度不超过2μm。
本发明还提供了一种载体型矿化富集分离药剂的应用，其应用于水体中水溶性有机物和/或水溶性无机物和/或悬浮颗粒物的吸附浮选分离过程。
作为一个优选的方案，载体型矿化富集分离药剂使用具体过程如下：向含水溶性无机或有机物，或悬浮颗粒等溶液中加入载体型矿化富集分离药剂，用量为50～500mg/L，搅拌15～60min，然后将溶液转移至多级区矿化冶金分离系统，加入适量表面活性剂，反应分离时间为1～7min，其分离效率为99.89％～100％。
对现有技术，本发明的技术方案带来的有效技术效果：
(1)本发明可实现载体型矿化富集分离药剂同时具有富集比高和矿化分离能力强的特征。本发明的载体型矿化富集分离药剂利用废铁屑和PTA氧化残渣合成吸附载体，可以实现矿化分离剂通过化学键合修饰在载体上，大大提高了稳定性，解决浸渍法稳定性差的问题，显著提高了对目标物质的富集效率。本发明的载体型矿化富集分离药剂利用矿化分离剂对载体型矿化富集剂进行表面修饰能够有效覆盖其表面的极性基团，强化矿化分离性能，降低药耗。
(2)本发明的载体型矿化富集分离药剂采用铁屑和PTA氧化残渣作为主要原料，实现了有机和无机两种固废的综合利用，实现了资源的回收和高效利用。
(3)本发明的载体型矿化富集分离药剂的制备方法利用铁屑与PTA氧化残渣作为原料，成本低，且制备过程简单，工艺条件温和，有利于大规模生产。
(4)本发明的载体型矿化富集分离药剂在水体中水溶性有机物、水溶性无机物或悬浮颗粒物的吸附浮选分离过程中应用，该载体型矿化富集分离药剂能够将溶液中的水溶性有机物、水溶性无机物或悬浮颗粒物快速捕获至药剂表面，并且其表面修饰大量疏水基团易于与气泡相结合，实现目标物质的快速分离。
附图说明
图1为载体型矿化富集分离药剂的合成及应用工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明内容作进一步说明。需要说明的是，这些实施例仅为了更好的理解本发明内容，而不是限制本发明权利要求所保护的范围。
实施例1
载体型矿化富集分离药剂在湿法冶金体系的有价元素的富集，目标元素为钨、钼、钒，总浓度为1000mg/L，pH＝6。
如图1所示，具体步骤如下：首先，将质量份组成为干基60份、乙酸40份为PTA氧化残渣进行离心分离，获得干基和乙酸溶液；其中干基的质量份组成为苯甲酸20份、对甲基苯甲酸30份、邻苯二甲酸6份、间苯二甲酸20份、对苯二甲酸24份；醋酸溶液的质量浓度为15％。然后，将干基转移至管式炉中进行加热，温度为150℃，加热时间为10～30min，气氛为空气气氛。同时，将质量份组成为Fe2O3 15份、零价铁85份的废铁屑加入至乙酸溶液中，超声分散30min。然后，将加热后的干基加入上述混合溶液中，并加入30份N,N二甲基甲酰胺作为溶剂，进行溶剂热反应，条件为120℃，反应时间为30h。反应完成后离心、清洗，得到载体型矿化富集剂；将载体型矿化富集剂加入50份甲醇溶液中，并缓慢加入质量份组成为：正辛基三乙氧基硅烷20份、正十六烷基三甲氧基硅烷35份、二苯基二乙氧基硅烷10份、铝酸酯偶联剂35份的矿化分离剂，进行加热回流反应，温度100℃，时间为30min。反应完成后离心洗涤，干燥，获得载体型矿化富集分离剂。其中，载体型矿化富集分离剂的质量份组成为废铁屑60份、PTA氧化残渣30份、矿化分离剂10份，平均粒度为1.854μm。向含目标物质的溶液中加入载体型矿化富集分离药剂，用量为50mg/L，搅拌15min，然后将溶液转移至多级区矿化冶金分离系统，加入表面活性剂，反应分离时间为2min，实现目标物质的分离。其中，目标物质的分离效率如表1所示。
表1实施例1具体参数及结果表
实施例2
载体型矿化富集分离药剂在湿法冶金体系中痕量金属的富集分离，目标元素为钨、钼、钒、铼、硒，总浓度为50mg/L，pH＝6。
如图1所示，具体步骤如下：首先，将质量份组成为干基50份、乙酸50份为PTA氧化残渣进行离心分离，获得干基和乙酸溶液；其中干基的质量份组成为苯甲酸20份、对甲基苯甲酸30份、邻苯二甲酸1份、间苯二甲酸5份、对苯二甲酸44份；醋酸溶液的质量浓度为28％。然后，将干基转移至管式炉中进行加热，温度为150℃，加热时间为20min，气氛为空气气氛。同时，将质量份组成为Fe2O3 20份、零价铁80份的废铁屑加入至乙酸溶液中，超声分散30min。然后，将加热后的干基加入上述混合溶液中，并30份N,N二甲基甲酰胺作为溶剂，进行溶剂热反应，条件为110℃，反应时间为20h。反应完成后离心、清洗，得到载体型矿化富集剂；将载体型矿化富集剂加入50份甲醇溶液中，并缓慢加入质量份组成为：正辛基三乙氧基硅烷10份、正十六烷基三甲氧基硅烷40份、二苯基二乙氧基硅烷10份、铝酸酯偶联剂40份的矿化分离剂，进行加热回流反应，温度70℃，时间为60min。反应完成后离心洗涤，干燥，获得载体型矿化富集分离剂。其中，载体型矿化富集分离药剂的质量份组成为废铁屑50份、PTA氧化残渣25份、矿化分离剂25份，平均粒度为1.920μm。向含目标物质的溶液中加入载体型矿化富集分离药剂，用量为50mg/L，搅拌15min，然后将溶液转移至多级区矿化冶金分离系统，加入表面活性剂，反应分离时间为2min，实现目标物质的分离。其中，目标物质的分离效率如表2所示。
表2实施例2具体参数及结果表
实施例3
载体型矿化富集分离药剂在湿法冶金体系中废水中有害元素的去除，目标元素为磷、氟、铬、砷，总浓度为100mg/L，COD为300mg/L，悬浮物200mg/L，pH＝5。
如图1所示，具体步骤如下：首先，将质量份组成为干基55份、乙酸45份为PTA氧化残渣进行离心分离，获得干基和乙酸溶液；其中干基的质量份组成为苯甲酸25份、对甲基苯甲酸25份、邻苯二甲酸5份、间苯二甲酸20份、对苯二甲酸25份；醋酸溶液的质量浓度为30％。然后，将干基转移至管式炉中进行加热，温度为170℃，加热时间为30min，气氛为空气气氛。同时，将质量份组成为Fe2O3 20份、零价铁80份的废铁屑加入至乙酸溶液中，超声分散30min。然后，将加热后的干基加入上述混合溶液中，并加入30份N,N二甲基甲酰胺作为溶剂，进行溶剂热反应，条件为130℃，反应时间为30h。反应完成后离心、清洗，得到载体型矿化富集剂；将载体型矿化富集剂加入50份甲醇溶液中，并缓慢加入质量份组成为：正辛基三乙氧基硅烷10份、正十六烷基三甲氧基硅烷40份、二苯基二乙氧基硅烷10份、铝酸酯偶联剂40份的矿化分离剂，进行加热回流反应，温度90℃，时间为30min。反应完成后离心洗涤，干燥，获得载体型矿化富集分离药剂。其中，载体型矿化富集分离药剂的质量份组成为废铁屑55份、PTA氧化残渣25份、矿化分离剂20份，平均粒度为1.736μm。向含目标物质的溶液中加入载体型矿化富集分离药剂，用量为50mg/L，搅拌15min，然后将溶液转移至多级区矿化冶金分离系统，加入表面活性剂，反应分离时间为2min，实现目标物质的分离。其中，目标物质的分离效率如表3所示。
表3实施例3具体参数及结果表
对比例1
载体型矿化富集分离药剂在湿法冶金体系中有价金属的富集分离，目标元素为钨、钼、钒，总浓度为1000mg/L，pH＝6。
具体步骤如下：首先，将质量份组成为干基60份、乙酸40份为PTA氧化残渣进行离心分离，获得干基和乙酸溶液；其中干基的质量份组成为苯甲酸20份、对甲基苯甲酸30份、邻苯二甲酸6份、间苯二甲酸20份、对苯二甲酸24份；醋酸溶液的质量浓度为15％。然后，将干基转移至管式炉中进行加热，温度为150℃，加热时间为10～30min，气氛为空气气氛。同时，将质量份组成为Fe2O315份、零价铁85份的废铁屑加入至乙酸溶液中，超声分散30min。然后，将加热后的干基加入上述混合溶液中，并加入30份N,N二甲基甲酰胺作为溶剂，进行溶剂热反应，条件为120℃，反应时间为30h。反应完成后离心、清洗，得到载体型矿化富集剂。其中，载体型矿化富集剂的质量份组成为废铁屑65份、PTA氧化残渣35份。向含目标物质的溶液中加入载体型矿化富集药剂，用量为50mg/L，搅拌15min，然后将溶液转移至多级区矿化冶金分离系统，加入表面活性剂，反应分离时间为2min，实现目标物质的分离。其中，目标物质的分离效率如表4所示。
表4对比实施例1具体参数及结果表
对比例2
载体型矿化富集分离药剂在湿法冶金体系中废水中有害元素的富集分离，目标元素为磷、氟、铬、砷，总浓度为100mg/L，COD为300mg/L，悬浮物200mg/L，pH＝5。
具体步骤如下：将质量份组成为Fe2O3 20份、零价铁80份的废铁屑加入至质量份组成为干基55份、乙酸45份的PTA氧化残渣中，超声分散30min。然后，在上述混合溶液中加入30份N,N二甲基甲酰胺作为溶剂，进行溶剂热反应，条件为130℃，反应时间为30h。反应完成后离心、清洗，得到载体型矿化富集剂；将载体型矿化富集剂加入50份甲醇溶液中，并缓慢加入质量份组成为：正辛基三乙氧基硅烷10份、正十六烷基三甲氧基硅烷40份、二苯基二乙氧基硅烷10份、铝酸酯偶联剂40份的矿化分离剂，进行加热回流反应，温度90℃，时间为30min。反应完成后离心洗涤，干燥，获得载体型矿化富集分离剂。其中，载体型矿化富集分离药剂的质量份组成为废铁屑55份、PTA氧化残渣25份、矿化分离剂20份，平均粒度为1.736μm。向含目标物质的溶液中加入载体型矿化富集分离药剂，用量为50mg/L，搅拌15min，然后将溶液转移至多级区矿化冶金分离系统，加入表面活性剂，反应分离时间为2min，实现目标物质的分离。其中，目标物质的分离效率如表5所示。
表5对比实施例2具体参数及结果表

Claims (7)

1.一种载体型矿化富集分离药剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)将PTA氧化残渣进行离心分离，得到乙酸溶液和干基；
2)将所述乙酸溶液与铁屑混合后，进行超声处理，得到混合溶液；
3)将所述干基进行热处理后，与所述混合溶液混合进行溶剂热反应，得到载体型矿化富集剂；所述热处理条件为：温度为100～180℃，时间为10～30min；所述溶剂热反应条件为：温度为100～150℃，时间为20～40h；
4)将所述载体型矿化富集剂分散至醇类溶剂中，再加入矿化分离剂进行回流反应，即得载体型矿化富集分离药剂；所述矿化分离剂由以下质量份组分组成：正辛基三乙氧基硅烷10～20份，正十六烷基三甲氧基硅烷35～40份，二苯基二乙氧基硅烷5～10份，铝酸酯偶联剂35～40份。
2.根据权利要求1所述的一种载体型矿化富集分离药剂的制备方法，其特征在于：PTA氧化残渣、铁屑与矿化分离剂的质量比为20～40:40～80:10～50。
3.根据权利要求2所述的一种载体型矿化富集分离药剂的制备方法，其特征在于：所述铁屑包含的活性成分Fe2O3和零价铁的质量比为15～20:80～85。
4.根据权利要求2所述的一种载体型矿化富集分离药剂的制备方法，其特征在于：所述干基包含苯甲酸、对甲基苯甲酸和苯二甲酸。
5.根据权利要求1所述的一种载体型矿化富集分离药剂的制备方法，其特征在于：所述回流反应的条件为：温度为60～150℃，时间为20～180min。
6.一种载体型矿化富集分离药剂，其特征在于：由权利要求1～5任一项所述的制备方法得到。
7.权利要求6所述的一种载体型矿化富集分离药剂的应用，其特征在于：应用于水体中水溶性有机物和/或水溶性无机物和/或悬浮颗粒物的吸附浮选分离过程。
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Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6139684A (en) * 1998-10-09 2000-10-31 Sep Technologies, Inc. Method and apparatus for decontaminating liquid suspensions
RU2368427C1 (ru) * 2008-04-15 2009-09-27 Институт проблем комплексного освоения недр РАН (ИПКОН РАН) Способ флотации благородных металлов
CN101778957A (zh) * 2007-07-17 2010-07-14 巴斯夫欧洲公司 借助疏水固体表面选矿的方法
RU2011148497A (ru) * 2011-11-30 2013-11-20 Открытое акционерное общество научно-производственная фирма "ФиБрА" Способ получения сорбентов тяжелых металлов и сорбенты тяжелых металлов (варианты)
CN103949353A (zh) * 2014-05-14 2014-07-30 中国矿业大学 一种低阶煤油泡柱浮选过程强化方法及装置
CN104451173A (zh) * 2014-12-11 2015-03-25 江西一元再生资源有限公司 一种从生物预氧化-炭浆法提金尾渣中浮选回收金的方法
CN109306408A (zh) * 2018-11-29 2019-02-05 中南大学 一种钛铁矿烟尘除砷及回收有价金属的方法
CN109761325A (zh) * 2019-02-27 2019-05-17 郑州大学 一种废水中金属离子沉淀转化及浮选脱除的复合调控剂及方法
CN110216020A (zh) * 2019-04-23 2019-09-10 中南大学 一种荷电磁性疏水材料及其制备方法和在微细粒矿物分离中的应用
CN111683755A (zh) * 2018-02-09 2020-09-18 阿尔托大学基金会 在泡沫浮选中作为矿物富集化学助剂的纤维素基衍生物
CN112566725A (zh) * 2018-08-13 2021-03-26 巴斯夫欧洲公司 用于矿物加工的载体-磁力分离与其他分离的组合
CN112871460A (zh) * 2021-01-11 2021-06-01 中国地质科学院矿产综合利用研究所 一种适用于超微细粒钛铁矿的分散抑制剂及其制备方法和应用

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6959815B2 (en) * 2002-01-28 2005-11-01 The Governors Of The University Of Alberta Selective reactive oily bubble carriers in flotation processes and methods of generation and uses thereof
FR2880553B1 (fr) * 2005-01-07 2007-04-20 Univ Limoges "dispositif de separation comprenant un canal de separation et un contre-canal"

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6139684A (en) * 1998-10-09 2000-10-31 Sep Technologies, Inc. Method and apparatus for decontaminating liquid suspensions
CN101778957A (zh) * 2007-07-17 2010-07-14 巴斯夫欧洲公司 借助疏水固体表面选矿的方法
RU2368427C1 (ru) * 2008-04-15 2009-09-27 Институт проблем комплексного освоения недр РАН (ИПКОН РАН) Способ флотации благородных металлов
RU2011148497A (ru) * 2011-11-30 2013-11-20 Открытое акционерное общество научно-производственная фирма "ФиБрА" Способ получения сорбентов тяжелых металлов и сорбенты тяжелых металлов (варианты)
CN103949353A (zh) * 2014-05-14 2014-07-30 中国矿业大学 一种低阶煤油泡柱浮选过程强化方法及装置
CN104451173A (zh) * 2014-12-11 2015-03-25 江西一元再生资源有限公司 一种从生物预氧化-炭浆法提金尾渣中浮选回收金的方法
CN111683755A (zh) * 2018-02-09 2020-09-18 阿尔托大学基金会 在泡沫浮选中作为矿物富集化学助剂的纤维素基衍生物
CN112566725A (zh) * 2018-08-13 2021-03-26 巴斯夫欧洲公司 用于矿物加工的载体-磁力分离与其他分离的组合
CN109306408A (zh) * 2018-11-29 2019-02-05 中南大学 一种钛铁矿烟尘除砷及回收有价金属的方法
CN109761325A (zh) * 2019-02-27 2019-05-17 郑州大学 一种废水中金属离子沉淀转化及浮选脱除的复合调控剂及方法
CN110216020A (zh) * 2019-04-23 2019-09-10 中南大学 一种荷电磁性疏水材料及其制备方法和在微细粒矿物分离中的应用
CN112871460A (zh) * 2021-01-11 2021-06-01 中国地质科学院矿产综合利用研究所 一种适用于超微细粒钛铁矿的分散抑制剂及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Isopropylxanthate ions uptake by modified natural zeolite and removal by dissolved air flotation;C.R. Oliveira等;《International Journal of Mineral Processing》;第74卷(第I-4期);第101-106页 *
Various fl otation techniques for metal ions removal;Eleni A. Deliyanni等;《Journal of Molecular Liquids》;第225卷;第260-264页 *
作为废水处理技术中的浮选法;J・鲁比奥, 崔洪山, 李长根;国外金属矿选矿(第06期);第4-13页 *
微粒吸附浮选工艺的进展;L·A·费里斯 等;《国外金属矿选矿》(第11期);第18-21页 *

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