新型纳米粒子捕收剂浮选回收微细粒黄铜矿的机理研究

发布时间：2017-11-22 13:19

  本文关键词：新型纳米粒子捕收剂浮选回收微细粒黄铜矿的机理研究

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【摘要】：浮选回收微细粒级矿物一直都是选矿领域的难题之一,主要是由于这些微细粒颗粒自身的物理性质所引起的,即质量小,界面自由能高,从而减少了气泡与颗粒间的碰撞和附着几率。本文针对微细粒级黄铜矿难选的问题,研究了新型阴、阳及非离子型疏水性纳米粒子对微细粒黄铜矿的浮选应用,通过单矿物的浮选试验、黄铜矿在疏水性纳米粒子捕收剂体系中的界面热力学研究和接触角、Zeta电位、红外光谱、扫描电镜等检测方法考察了药剂的捕收性能以及在黄铜矿表面的吸附机理。阴、阳及非离子型疏水性纳米粒子对微细粒黄铜矿的捕收性能研究发现,其浮选回收率的变化规律基本相似,回收率随着药剂用量先增加后趋于平稳,差别在于不同捕收剂与黄铜矿作用后,其回收率趋于稳定的值不同,相比之下,非离子型纳米粒子的作用效果较差。矿浆pH值直接影响阴、阳离子纳米捕收剂的捕收性能,黄铜矿的回收率在过酸、过碱条件下较低,在pH=7时最高;pH值对非离子型纳米粒子影响较小。杨氏(T.Young)方程计算得知黄铜矿属于极性表面,且表现出更强的路易斯碱特征。黄铜矿及各疏水性纳米粒子与水分子间均存在范德华引力和疏水引力,引力大小决定了疏水性纳米粒子捕收剂疏水性的强弱。根据各界面之间相互作用的EDLVO势能曲线可知,各界面间的极性自由能(AB)比范德华能(LW)、静电能(EL)大一至两个数量级,并对颗粒间的相互作用起主导作用,这一点就是纳米粒子捕收剂可以在黄铜矿表面发生吸附的机理。采用接触角、Zeta电位、红外光谱、解吸试验、扫描电镜等方法对微细粒黄铜矿与疏水性纳米粒子捕收剂之间的机理进行研究。接触角测试发现,黄铜矿与捕收剂作用后,表面接触角明显变大并且在96°~109°之间时,黄铜矿具有较高的回收率。Zeta电位显示,阴、阳离子纳米粒子在黄铜矿表面吸附作用比非离子型纳米粒子的吸附作用强,且药剂中官能团咪唑或噻唑中氮原子与金属离子发生了络合反应。由红外光谱可知,纳米粒子在矿物表面的吸附既有-NH2的物理吸附又有官能团C-S和C-N的化学吸附。解吸试验结果表明其化学吸附较为稳定。扫描电镜图(SEM)显示纳米粒子以微球状的形态吸附在黄铜矿表面,且较为均匀的吸附在矿表面的凸起部分,凹部分较少甚至没有吸附。
【学位授予单位】：江西理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD923

【参考文献】

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本文编号：1214841