N-烷基-1,3-丙二胺类捕收剂的结构与浮选铝硅酸盐矿物性能的研究

以脂肪胺和丙烯腈为原料，常压下合成了N－烷基－1，3－丙二胺类捕收剂，考察了它们对高岭石、叶蜡石、伊利石的浮选行为。多胺类的捕收性能优于十二胺；最佳浮选pH值为4－6。药剂结构和溶液化学行为、矿物晶体结构和溶液化学行为解释了浮选机理。多胺有望成为一类有效分离－水硬铝石和铝硅酸盐矿物的反浮选捕收剂。     

3种捕收剂对赤铁矿与霓石浮选行为的研究

本文研究了油酸钠,阳离子捕收剂十二胺及螯合捕收剂α－亚硝基β－萘酚对赤铁矿与霓石的浮选行为,探讨了药剂与矿物的作用机理。结果表明,３种捕收剂相比较,捕收能力顺序为：油酸钠＞十二胺＞α－亚硝基β－萘酚,选择性顺序相反。用α－亚硝基β－萘酚成功地实现了赤铁矿与霓石的浮选分离。     

N-十二烷基-1，3-丙二胺捕收性能研究

通过浮选试验研究了N-十二烷基-1,3-丙二胺对石英、赤铁矿、方解石、菱锌矿和菱镁矿的捕收性能,并与十二胺进行了比较。试验结果表明：N-十二烷基-1,3-丙二胺对石英具有比十二胺更强的捕收性能,在很宽的pH值范围内,对石英的回收率均在90%以上,当pH=10.02时,石英回收率高达98.38%;N-十二烷基-1,3-丙二胺对赤铁矿的捕收能力与十二胺相差不大;N-十二烷基-1,3-丙二胺对方解石的捕收性能明显比十二胺差,而且对菱锌矿和菱镁矿基本无捕收能力。基团电负性计算结果表明,N-十二烷基-1,3-丙二胺比十二胺具有更好的选择性。     

四种阳离子捕收剂对赤铁矿和石英浮选行为的影响

以赤铁矿和石英为试验原料，探究了十二胺、十二烷基三甲基氯化铵、GE-609与N-十二烷基乙二胺四种阳离子捕收剂对两种矿物浮选行为的影响。结果表明，四种阳离子捕收剂对石英和赤铁矿均有一定的捕收作用，且对石英的捕收能力均强于赤铁矿；在四种捕收剂体系中，淀粉对赤铁矿均有明显的抑制作用，对于石英，淀粉除在N-十二烷基乙二胺体系中对石英一定抑制作用外，在其他三种捕收剂体系中淀粉对石英浮选影响较小。混合矿浮选试验表明，与十二胺和N-十二烷基乙二胺相比，十二烷基三甲基氯化铵和GE-609作为捕收剂时，精矿Fe品位和Fe回收率指标相对较优，与单矿物浮选结果一致。      

N,N-二羟乙基十二胺对赤铁矿和石英的浮选性能研究

以赤铁矿反浮选脱硅体系为载体,通过单矿物浮选试验和人工混合矿分选试验考察了N,N-二羟乙基十二胺对赤铁矿和石英浮选行为的影响。单矿物浮选试验结果表明,N,N-二羟乙基十二胺对石英具有很好的捕收能力,在矿浆自然pH、N,N-二羟乙基十二胺用量大于13.33 mg/L时,石英回收率保持在90%以上;N,N-二羟乙基十二胺对赤铁矿的捕收能力较弱,在考察的捕收剂用量范围内,赤铁矿回收率不超过70%。人工混合矿分选结果表明,在矿浆自然pH、N,N-二羟乙基十二胺用量为20 mg/L、淀粉用量为3.33 mg/L条件下,可获得精矿铁回收率为86.86%、铁品位为65.28%的分选指标;N,N-二羟乙基十二胺可应用于石英和赤铁矿矿物的浮选分离。动电位测试结果表明,N,N-二羟乙基十二胺在石英表面发生了静电吸附。     

霓石溶出金属离子对镜铁矿、霓石可浮性的影响

为了研究霓石表面溶出离子Fe³⁺、Na⁺对十二胺体系中镜铁矿和霓石可浮性的影响，以0.044~0.074 mm粒级镜铁矿和霓石单矿物为研究对象，进行单矿物浮选试验，并通过Zeta电位测量和溶液化学计算研究其作用机理。结果表明：十二胺对镜铁矿和霓石均具有较好的捕收作用；Fe³⁺对镜铁矿的抑制效果强于霓石，Na⁺对2种矿物可浮性均无明显影响；加入Fe³⁺、Na⁺均能使镜铁矿和霓石矿物表面电位发生右移，表面电位升高减弱了十二胺在矿物表面的静电吸附；Fe3+主要以亲水性Fe（OH）₃沉淀形式吸附在矿物表面，使矿物亲水性增大，从而对矿物产生抑制作用。     

有机酸抑制剂对含铁硅酸盐矿物的抑制机理研究

在赤铁矿与霓石的弱酸性浮选分离体系中,α位被－OH,－SH取代的小分子有机酸如乳酸,羟基乙酸,巯基乙酸,葡萄糖酸等对霓石具有良好的选择性,对其结构与性能的关系进行了详细的研究,并提出选择性吸附的模型来说明其对霓石的抑制机理。     

氟硅酸铵在赤铁矿与霓石分离中的作用机理

研究了以油酸钠为捕收剂浮选赤铁矿时，氟硅酸铵对含铁硅酸盐脉石矿物霓石的选择性抑制作用。纯矿物浮选试验结果表明，在pH4～5的弱酸性条件下，氟硅酸铵对赤铁矿浮选的影响较小，而对霓石强烈抑制，从而能够实现两种矿物的浮选分离。通过红外光谱(IR)与光电子能谱(XPS)分析测试，发现(NH4)2SiF6在霓石矿物表面以化学吸附作用为主，并提出了SiF6^2-在两种矿物表面的理论吸附模型，首次运用配位化学的观点合理解释了氟硅酸铵选择性抑制含铁硅酸盐矿物的根本原因。     

胺类捕收剂对含钙矿物浮选行为的研究

通过单矿物浮选试验研究了十二胺、十二烷基三甲基氯化铵和十二烷基二甲基苄基氯化铵对白钨矿、方解石和萤石的浮选行为。结果表明, 捕收能力强弱顺序为十二胺>十二烷基二甲基苄基氯化铵>十二烷基三甲基氯化铵, 且十二胺和十二烷基二甲基苄基氯化铵均表现出较好的选择性, 但二者的浮选行为有所不同。在pH=8～9的范围内, 十二胺浮选3种含钙矿物的顺序是萤石>方解石>白钨矿, 而十二烷基二甲基苄基氯化铵的浮选顺序为白钨矿>方解石>萤石。基团电负性、水-油平衡度和疏水链长的计算结果表明, 3种捕收剂对含钙矿物捕收性能的差异是由它们极性基的特性决定的。     

新型阳离子捕收剂DHPA的浮选及泡沫性能研究

研究了新型阳离子捕收剂DHPA的浮选及泡沫性能, 并与十二胺、十二烷基二甲基叔胺及十二烷基三甲基氯化铵进行了对比。粗铁精矿反浮选试验表明, DHPA和十二胺均取得了较好的浮选指标, 十二烷基二甲基叔胺和十二烷基三甲基氯化铵的浮选指标不太理想, 捕收能力强弱顺序为: 十二胺＞DHPA＞十二烷基二甲基叔胺＞十二烷基三甲基氯化铵。三相泡沫试验表明, 十二胺的泡沫量最丰富, 而且最不容易消泡, 其它3种药剂泡沫性能相差不大, 消泡速度快慢顺序为: 十二烷基三甲基氯化铵＞DHPA＞十二烷基二甲基叔＞十二胺。综合浮选和泡沫性能表明DHPA是一种较好的阳离子捕收剂。     

十二胺和十二烷基磺酸钠在长石石英表面的吸附

采用浮选试验、ζ-电位和FTIR光谱分析,研究了十二胺(阳离子捕收剂,DDA)和十二烷基磺酸钠(阴离子捕收剂,SDS)作捕收剂在长石石英表面的吸附。浮选结果表明,pH值在2附近时,长石和石英的浮游差最大,混合捕收剂能增大二者的浮游差,有利于长石的优先浮选。在单一捕收剂中长石和石英ζ-电位均整体向正或负方向移动,在混合捕收剂溶液中,二者ζ-电位在碱性介质中正移幅度较酸性介质明显。FTIR光谱结果表明,pH值为2时,DDA在长石和石英表面均只存在物理吸附;SDS在长石表面既存在物理吸附,还与Al-O形成化学吸附,而在石英表面仅存在物理吸附;混合捕收剂在长石表面既有物理吸附,还存在氢键作用,而在石英表面仅存在物理吸附。     

Ionic strength effects in diamine flotation of quartz and magnetite

The flotation of quartz and magnetite was studied as a function of pH when using N-alkyl-1, 3 diaminopropanes and n-dodecylamine as collectors. The alkyl chains of the diamines were 8, 12 and 16 carbons in length. Two collector concentrations were used and flotation studied in the absence of additives and in the presence of NaCl. The chain length effect on flotation using the diamines is comparable to that observed in flotation using monoamines. All the amines are relatively stronger collectors for quartz than for magnetite. The NaCl, in the concentration studied, 0.6 kmol/m³, functions as a depressant for the minerals. The 12 C diamine is a stronger collector for the minerals than the 12 C monoamine. Probable surface chemical phenomena giving rise to the observed experimental results are discussed.     

Calcium ion effects in amine flotation of quartz and magnetite

The flotation of quartz and magnetite was studied as a function of pH when using N-alkyl-1, 3 diaminopropanes as collectors in the presence of Ca(II). The alkyl chains of the diamines were 8, 12 and 16 carbons in length. Two collector concentrations were used and flotation studied in the absence of additives and in the presence of CaCl₂. All the amines are relatively stronger collectors for quartz than for magnetite in both the absence and presence of CaCl₂, in the concentration studied, 0.1 mol/dm³, functions as a depressant for the minerals. Probable surface chemical phenomena giving rise to the observed experimental results are discussed.     

高降解性月桂酰基丙基氧化胺的合成及 浮选性能研究

常见的胺类阳离子捕收剂具有较高的毒性,而且降解性能差,不仅对人们生产生活带 来了严重的影响,而且污染环境,阻碍了胺类捕收剂在工业上的安全应用。采用常见的胺类表面 活性剂——月桂酰基丙基叔胺为原料,合成一种新型的低毒高降解性胺类表面活性剂——月桂酰 基丙基氧化胺（LAO）,并将其首次作为捕收剂用于赤铁矿与石英的浮选分离试验。分别采用石英 、赤铁矿单矿物浮选和人工混合矿浮选试验,考察LAO的浮选特性。单矿物浮选试验结果表明, LAO作为捕收剂对石英具有良好的捕收能力,在pH=6.0～8.0之间石英的回收率可达95.0%以上,且 赤铁矿回收率低于10.0%。人工混合矿浮选试验表明,LAO对石英和赤铁矿具有良好的选择性,LAO 用量15.0 mg/L,淀粉用量6.0 mg/L,矿浆pH值为5.98的条件下,LAO对赤铁矿和石英的分离效率 可达88.86%,远高于常见阳离子捕收剂十二胺。生物降解和毒理试验结果表明,相比于高毒性难 降解的胺类捕收剂十二胺,LAO毒性低,属于低毒有机化合物,其生物降解性能也优于DDA。在此 基础上,探讨LAO生物降解机理,为低毒高降解性胺类阳离子捕收剂的设计及其在工业上的应用提 供指导。     

十二胺与十二烷基磺酸钠组合捕收剂对赤铁矿浮选的优化及其泡沫性能调控北大核心

采用十二胺进行微细粒级赤铁矿反浮选时具有泡沫产品黏、难消泡的问题。选取赤铁矿和石英两种纯矿物,分别在十二胺(DDA)以及十二胺与十二烷基磺酸钠(SDS)的组合捕收剂体系下,研究了pH值、捕收剂用量及其配比、淀粉用量等对赤铁矿和石英单矿物和混合矿浮选的影响,并进行了泡沫稳定性试验。研究表明,不加入矿物颗粒时,十二胺溶液的气泡平均尺寸小于组合捕收剂(DDA∶SDS=2∶1)的气泡平均尺寸;采用十二胺作捕收剂浮选赤铁矿和石英时,泡沫量更多,气泡小且密集,气泡破裂速度较慢,泡沫更黏更稳定。与单一十二胺捕收剂相比,十二胺和十二烷基磺酸钠组合捕收剂在浮选指标和泡沫性能均体现出了优势。在适宜的药剂制度条件下,十二胺与十二烷基磺酸钠在一定比例条件下组合使用,不仅能够提高浮选指标,还能优化泡沫性能,大幅度降低泡沫黏性。研究对克服阳离子浮选工艺存在的泡沫问题和微细粒级赤铁矿石的浮选具有一定的参考价值。     

基于 CASTEP模拟的氟磷灰石与十二烷基磷酸酯作用机理研究

为探究十二烷基磷酸酯分子结构对氟磷灰石浮选性能的影响，采用量子 化学模拟手段，研究了十二烷基磷酸酯分子结构特性及其在氟磷灰石晶体表面的作用机理。采用 Materials Studio 软件的 CASTEP 模块，首先对分子态和离子态十二烷基磷酸酯的分子结构进行了优化，得到十二烷基磷酸 酯分子及其阴离子的净电荷、Mulliken 电荷布居、偶极距及最高占据轨道 （HOMO）组成和能量。结果表明，相对于十二烷基磷酸酯分子，十二烷基磷酸酯阴离子有更强的供电子能力、范德华作用能力和反应活性。对十二烷基磷 酸酯阴离子在氟磷灰石表面的相互作用模型进行了模拟计算，得到十二烷基磷酸酯与氟磷灰石之间的作用模型和 吸附能，十二烷基磷酸酯阴离子与氟磷灰石表面之间的吸附能为负值，二者之间能够自发发生吸附作用，并形成 化学键。通过单矿物浮选试验验证了模拟计算结果，即十二烷基磷酸酯可以作为氟磷灰石的浮选捕收剂。关键词     

Selective flotation separation of spodumene from feldspar using new mixed anionic/cationic collectors

The selectivity in flotation separation of spodumene from other pegmatic aluminosilicates such as feldspar and mica, using a single fatty acid anionic collector, is found to be very difficult. It is attributed to the same surface Al site for interaction with fatty acid. In this study, a collector mixture of sodium oleate (NaOL) and dodecyl trimethyl ammonium chloride (DTAC) demonstrates a high selectivity for the flotation of spodumene from feldspar. The influences of important factors such as molar ratio of the mixed collectors, dosages of calcium chloride, sodium hydroxide and sodium carbonate, and pulp temperature on spodumene and feldspar flotation using the mixed collectors have been investigated through micro-flotation tests. The optimum molar ratio of NaOL and DTAC is found to be 9:1. Sodium hydroxide has to be used as a pH regulator. Without the use of depressants, no selectivity is observed as the flotation of spodumene and feldspar are activated by Ca²⁺. Sodium carbonate must be used as depressant of feldspar. A comparison of the flotation for a lithium pegmatite ore using mixed fatty acid soaps and mixed anionic/cationic collectors (NaOL/DTAC) was carried out by the batch flotation tests. The results indicated that NaOL/DTAC decrease collector consumption by two-thirds. The recovery and grade of Li₂O concentrates increase by 4.93% and 0.31%, respectively.     

蓝晶石矿物的晶体结构与浮选行为研究

本文选取蓝晶石纯矿物为研究对象,研究其晶体结构与表面性质之间的关系及其对浮选行为的影响,从而为有效分选蓝晶石矿物提供理论指导。结果表明:金属离子Mn+-Xn-键的强弱顺序为Si-OAl-O,蓝晶石矿物解离后表面暴露大量的化合价和配位价不饱和的Al 3+离子,在水溶液中零电点相对较高,表明在强酸性环境中采用十二烷基磺酸钠作捕收剂浮选效果极好,在中强碱性环境中则采用油酸钠作捕收剂浮选时可浮性较好。