几种常用捕收剂与红柱石作用机理的量子化学研究

运用量子化学中RHF（Hartree-Fock-Roothaan）方法,利用STO-3G基组,研究红柱石晶体中各离子电荷分布及4种捕收剂与红柱石作用的键级与能量变化。经对红柱石与捕收剂成键机理分析表明,十二烷基磺酸钠为化学吸附,十二胺为物理吸附,油酸钠和羟肟酸为物理吸附与化学吸附共存。4种捕收剂按捕收能力从强到弱的排序为：十二烷基磺酸钠〉十二胺〉羟肟酸〉油酸钠。该排序结果与浮选试验结果一致。     

N-十二烷基乙二胺在石英表面的吸附机理

采用单矿物浮选试验探讨了N-十二烷基乙二胺(ND)对石英的捕收性能,通过动电位测试、X-射线光电子能谱分析和表面自由能计算分析其在石英表面的吸附机理.结果表明,与十二胺相比,ND对石英具有更好的捕收能力,在捕收剂用量为41.7mg/L,pH=6.6时,石英回收率达到最大值98.10%.表面自由能计算结果表明,石英表面吸附ND后的表面自由能明显降低,疏水性增强;X射线光电子能谱分析和动电位测试结果表明,ND与石英表面主要发生了静电和氢键吸附.     

几种阳离子捕收剂浮选胶磷矿性能比较

为了较好地实现磷矿反浮选脱硅,选取适宜的胺类捕收剂及合理的浮选条件非常关键. 通过单泡管试验,对比研究椰油二胺、工业二胺、十二胺、86D（脂肪一胺）等4种不同胺类捕收剂对胶磷矿的浮选效果. 纯矿物试验结果表明:不同的胺类捕收剂具有不同的浮选性能,在不同的pH值下同一胺类捕收剂的浮选能力不同;在低用量、弱酸性介质中,十二胺对胶磷矿的捕收能力优于椰油二胺、工业二胺,最低是长碳链的一胺86D;在相同pH值条件下,碳链组成相同的脂肪二胺捕收能力强于脂肪一胺,碳链较长的脂肪一胺比碳链短的脂肪一胺捕收能力弱;在酸性介质中胺类捕收剂对胶磷矿的捕收能力比在碱性介质中弱. 实际矿物试验结果表明:胺类捕收剂对磷酸盐和硅酸盐矿物均具有较好的捕收能力;通过改变药剂加入量,调整其选择性,可更好地分离磷矿物与脉石矿物.     

石英与长石在酸性介质中的浮选分离研究

以十二烷基磺酸钠(SDS)和N-十二烷基-1,3-丙二胺(DN12)作为混合捕收剂,采用单矿浮选实验分离石英与长石,探究DN12和SDS对长石和石英浮选回收率的影响及其浮选分离的机理。结果表明,在p H为2.0,DN12浓度为4.739×10-4mol/L,SDS浓度为2.38×10-4mol/L时,长石和石英回收率的差值最大,达62.3%。紫外光谱的分析得出,SDS和DN12捕收剂在长石表面仅存在物理吸附,在石英表面不仅存在物理吸附,还存在化学吸附,表明该捕收剂对石英具有更强的捕收能力。     

四氢呋喃酯类捕收剂与低阶煤作用机理的量子化学研究

四氢呋喃酯类化合物(THF)是一种低阶煤浮选的高效捕收剂。为了探究THF与低阶煤相互作用的内在机理,本文以四氢呋喃酯类捕收剂为对象,采用量子化学方法,基于密度泛函理论(DFT),在B3LYP/6-311G水平下,计算得到了键长、键角、Mulliken电荷、前线轨道能量和吸附能等参数,研究了这些参数与THF捕收性能之间的内在联系,分析了THF分子与煤分子的相互作用机理.结果表明:最高占据轨道(HOMO)能量和吸附能与THF捕收性能密切相关,可以作为THF捕收性能的判据;对比THF分子与煤分子吸附前后键长、键角、Mulliken电荷的变化,发现脂肪族THF分子主要通过四氢呋喃基和酯基与煤分子发生吸附作用,苯环在芳香族THF分子与煤分子的吸附过程中发挥了重要作用.     

组合捕收剂对氧化锌矿浮选性能的影响

综合分析辅助药剂苯乙基丙二酸与传统的捕收剂十二胺组合浮选氧化锌矿物.实验研究自变量影响因子——矿浆pH值、温度t、捕收剂和硫化剂用量等对因变量(实验指标上浮率)的影响,并与单一十二胺药剂浮选效果比较,研究探索新型组合药剂使用的优点及其浮选分离性能,筛选实验的最佳浮选工艺及其操作条件.实验表明:组合捕收剂比单一捕收剂对氧化锌矿有更好的捕收性能,尤其是苯乙基丙二酸与十二胺组合,在适宜的操作条件下,即矿浆pH=7,温度t=35℃,硫化钠用量为0.71 g/L,十二胺用量为0.12 g/L,苯乙基丙二酸用量为0.04 g/L,回收率从单一药剂的86.41%提高到94.72%.     

钙离子影响十二烷基磺酸钠捕收石英的机理研究

采用浮选实验、ZETA电位测定、红外光谱分析以及钙离子溶液的化学计算,研究了钙离子在阴离子捕收荆十二烷基磺酸钠(SAS)体系下对石英表面ZETA电位和浮选行为的影响.结果表明:Ca(OH)+是影响石英表面ZETA电位的主要原因,同时说明Ca(OH)+是钙离子活化阴离子捕收剂SAS捕收石英的主要活性成分.     

一种新型耐低温阳离子捕收剂浮选实验研究

以月桂酸钠、环氧氯丙烷及三甲胺盐酸盐为原料合成一种含酯基类阳离子表面活性剂M-201.通过纯矿物浮选试验证明该新型阳离子捕收剂对石英有较好的浮选性.应用M-201反浮选酒钢磁选铁精矿(给矿51.73%)中的SiO2得到良好指标:25℃时,精矿中全铁品位为56.58%,铁回收率为70.26%.通过与十二胺和醚胺的对比证明,捕收剂M-201具有更好的浮选性、耐低温性和泡沫性能.与十二胺阳离子相比,M-201阳离子的最高占据轨道与最低空轨道能量差(ΔE)更小,反应活性更高,捕收力更强.     

巯基苯并咪唑类捕收剂的设计合成与性能

采用密度泛函DFT/B3LYP方法,通过对巯基苯并噻唑类捕收剂(MBT)的单点能、荷电分布以及前线轨道等量子化学参数的计算,研究了2-巯基苯并噻唑类捕收剂的电子转移能力ΔN与取代基团的关系.结果表明,取代基团碳链增加、供电性增强,分子的HOMO轨道能量升高,电子转移能力增强,据此设计了11种巯基苯并咪唑(MBI)类新型捕收剂,合成了其中3种理论活性较高的化合物EMBI,PMBI和BMBI,并通过药剂对方铅矿、闪锌矿和黄铁矿的吸附行为进行表征,对矿物的吸附能力由强到弱次序为:方铅矿,闪锌矿,黄铁矿;矿物对3种捕收剂的吸附量随取代基团的增加而增大,由大到小次序为:BMBI,PMBI,EMBI,与理论计算结果一致.     

新型捕收剂BS—4对镍黄铁矿捕收性能及作用机理

通过单矿物试验和实际矿石试验研究了新型捕收剂ＢＳ－４对镍黄铁矿的捕收性能。结果表明：对单矿物,ＰＨ为９．０￣１１．０时,ＢＳ－４对镍黄铁矿具有很好的捕收性能,ＢＳ－４与丁基黄药混合用药能提高捕收剂的捕收能力;对实际矿石,采用质量比为１：１的ＢＳ－４与丁基黄药作为捕收剂,在加大对蛇纹石抑制作用的条件下,镍回收率为９１．４７％,铜的回收率为８８．０４％,通过动电位测试、矿物表面对药剂吸附量的测定以及对     

红柱石浮选特性及捕收剂作用机理研究

作者选用了七种捕收剂在单泡管中和浮选机中研究了红柱石的浮选特性。研究结果表明,油酸钠是红柱石的最佳捕收剂。同时采用红外光谱和紫外光谱法研究了油酸钠在红柱石表面的吸附产物,从而对油酸钠与红柱石表面的作用机理提出了自己的观点。     

Effect and mechanism of dolomite with different size fractions on hematite flotation using sodium oleate as collector

The effect of dolomite with different particle size fractions on hematite flotation was studied using sodium oleate as collector at p H of about 9. The effect mechanism of dolomite on hematite flotation was investigated by means of solution chemistry, ultraviolet spectrophotometry(UV), inductively coupled plasma atomic emission spectrometry(ICP-AES) and X-ray photoelectron spectroscopy(XPS). It is observed that dolomite with different size fractions has depressing effect on hematite flotation using sodium oleate as collector, and dolomite could be the "mineral depressant" of hematite using sodium oleate as collector. The reasons for that are concerned with sodium oleate consumption and the adsorption onto hematite of dissolved species of dolomite.     

Flotation performances of polymorphic pyrrhotite

The floatability of different crystalline structures of pyrrhotite (monoclinic and hexagonal) was studied. It is shown that the floatability of monoclinic and hexagonal has obvious difference, and that the flotation recovery of monoclinic pyrrhotite is larger than that of hexagonal pyrrhotite using different collectors. When butyl dithiophosphate is used as the collector, the recovery is larger than that by sodium butyl xanthate and sodium diethyl dithiocarbamate. At the pH values ranging from 6 to 9, monoclinic pyrrhotite can be floated well, and the flotation recovery is higher than 90%. Monoclinic and hexagonal pyrrhotites are more easily activated by Cu²⁺ in acidic conditions than in alkaline conditions. But Cu²⁺ cannot activate hexagonal pyrrhotite using sodium diethyldithiocarbamate as the collector. By the measurement of contact angle, it is indicated that monoclinic and hexagonal pyrrhotites float well and are easily activated by Cu²⁺ when dithiophosphate is used as the collector. Using sodium diethyl dithiocarbamate as a collector, the relationship between potential and pH range for pyrrhotite flotation is established. At pH 5, the optimal potential range for flotation of monoclinic pyrrhotite is about 125–580 mV (vs SHE), with the maximum flotation occurring at about 350 mV (vs SHE); the optimal potential range for flotation of hexagonal pyrrhotite is 200–580 mV (vs SHE), with the maximum flotation occurring at about 300 mV (vs SHE).     

硅线石浮选捕收剂选择的研究

本研究选用了油酸钠、M_(50) (石油磺酸钠)、烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠、烷基硫酸钠、氯代烷基吡啶及烷基盐酸铵作为硅线石的捕收剂,通过一系列对纯矿物和天然矿石的浮选试验,从中找出了较适合于硅线石的浮选捕收剂。并通过红外光谱、ζ-电位等手段对油酸钠与硅线石表面的作用机理进行了研究,发现其作用形式由浮选介质的 pH 值决定。     

改性高钛高炉渣的浮选性能

以攀钢高炉渣为原料,采用＂选择性分离与长大＂的方法使高炉渣中的钛富集于钙钛矿中,然后在常温25℃,pH值9.3下,研究捕收剂油酸、捕收剂A与抑制剂水玻璃、CMC的用量对改性高炉渣中钙钛矿浮选性能的影响.实验结果表明：捕收剂油酸和捕收剂A都能用于改性渣的浮选,但是捕收剂A浮选性能更佳;抑制剂水玻璃和CMC都能抑制脉石,但是水玻璃也抑制钙钛矿浮选,所以CMC更适用于改性高炉渣的浮选.本实验优化出最佳浮选工艺,即为捕收剂A用量600 g/t,CMC用量为1 500 g/t时,浮选效果最为理想.此选冶结合的绿色分离技术适宜于攀钢含钛高炉渣的综合处理.     

改性脂肪酸对磷矿的浮选

改性脂肪酸XF-1是一种新型的磷矿捕收剂.为了考察XF-1对磷矿的浮选效果,选取XF-1、磺化油酸钠及油酸钠为捕收剂对宜化磷矿进行浮选,动电位及单矿物吸咐对比分析表明,在捕收剂用量为1.5kg/t,浮选温度为30℃时,XF-1、磺化油酸钠和油酸钠将五氧化二磷品位为21%的粗磷矿分别提升到27%、23.6%、22.1%,磷回收率分别为85%、75.4%、74.8%;在低温15~25℃时,XF-1浮选获得磷矿品位和磷回收率明显高于磺化油酸钠和油酸钠.采用粗选与精选相结合的闭路浮选工艺,捕收剂XF-1选别出品位为30%、磷回收率为90%的磷精矿,且精矿氧化镁含量只有1.4%.XF-1所表现出的亲和力和吸附力优于磺化油酸钠和油酸钠,XF-1具有良好的捕收性能.     

地源热泵系统地中集热器强化传热初步研究

为了增强地中集热器的换热效果,从强化传热的角度对不同的集热器进行了计算说明并与数值模拟结果进行了比较,结果表明,减小管径可以增强地中集热器的换热效果;从地中集热器的结构、载冷剂的种类与性质、回填材料的选择等几方面进行了理论探讨,进而提出了提高地源热泵系统地中集热器换热效果的措施.     

Leaching kinetics of molybdenum from Ni-Mo ore in sulfuric acid solution with sodium peroxodisulfate as oxidant

The leaching kinetics of molybdenum from Ni-Mo ore in sulfuric acid solution with sodium peroxodisulfate was studied.The effects including leaching temperature, reaction time, particle size, stirring speed, and concentrations of sulfuric acid and sodium peroxodisulfate were investigated. The leaching process of molybdenum from Ni-Mo ore is controlled by the chemical reaction through the solid layer across the unreacted shrinking core. The apparent activation energy of the leaching of molybdenum is calculated to be 41.0 k J/mol and the leaching kinetics equation of molybdenum from Ni-Mo ore is expressed as1-(1-a)1/3=3405.7exp[-41030.0/(RT)]t.     

不同表面活性剂对改性脂肪酸捕收剂的增效作用

为了考查几种表面活性剂对磷矿捕收剂的增效作用,以贵州瓮福白岩磷矿为试验样品,通过浮选试验研究了表面活性剂吐温-80、吐温-80和十二烷基硫酸钠1∶1混合物、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸甲酯α-磺酸钠盐-2、脂肪酸甲酯α-磺酸钠盐-3对改性脂肪酸类捕收剂H-2增效作用.结果表明,对于贵州瓮福白岩磷矿,通过在捕收剂中添加表面活性剂,可以提高捕收剂对磷酸盐矿物的选择性.添加表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚为捕收剂H-2的13%时,选矿回收率从75.02%提高到93.14%,选矿效率从2.15%提高到7.87%.表面活性剂中烷基酚聚氧乙烯醚的增效作用优于吐温-80、吐温-80和十二烷基硫酸钠1∶1混合物、脂肪酸甲酯α-磺酸钠盐-2、脂肪酸甲酯α-磺酸钠盐-3,以表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚复配H-2所得到的新型药剂,浮选性能要优于分析纯的油酸钠和工业应用的捕收剂FMS-01.