超声波对捕收剂溶液性质及其与白钨矿、萤石、方解石表面吸附的影响

发布时间：2020-05-01 23:20

【摘要】：白钨矿与含钙矿物具有相似的表面化学和溶解特征,导致其分离困难。超声波具有空化效应、机械力学效应、热效应等特征,可改变药剂溶液性质、微观结构和矿物表面性质。本文以白钨矿、萤石、方解石为研究对象,在超声波条件下,通过对阴离子捕收剂(油酸钠、环烷酸)、阳离子捕收剂(十二胺、CTAB)、螯合捕收剂(苯甲羟肟酸、水杨羟肟酸)的溶液性质、微观结构和单矿物浮选特性研究,探明超声波对矿物与捕收剂的作用机理,为超声波强化白钨矿浮选提供理论依据。研究结果如下:(1)开展了超声波对捕收剂溶液性质(电导率、表面张力、溶氧量和临界胶束浓度)作用规律的研究。超声波的作用使捕收剂溶液电导率增大,表面张力与溶氧量减小,阴离子捕收剂溶液临界胶束浓度增大。超声波空化作用诱导了极性离子的形成,促进了捕收剂分子在溶液中的解离,导致溶液电导率增大;超声波破坏了溶液中分子间的平衡,水化作用减弱,导致表面张力减小;超声波作用产生的高温高压环境使溶液中氧过饱和而逸出,导致溶氧量下降。(2)采用TEM观察超声波对捕收剂微观结构的影响,揭示了超声波对捕收剂在溶液中的存在形式和聚集体结构的调控机理。阴离子、阳离子捕收剂溶液在浓度小于临界胶束浓度时,超声波可改变其存在形态和聚集状态;浓度大于临界胶束浓度时,超声波仅改变其聚集状态。螯合类捕收剂溶液在较低浓度时,超声波可改变其存在形态和聚集状态;在较高浓度时,超声波仅改变其聚集状态。(3)通过改变超声波作用于捕收剂溶液、矿物、矿物与捕收剂的混合体系的方式,考察不同超声波作用方式对白钨矿、萤石、方解石浮选行为及其与捕收剂吸附特性的影响。将捕收剂溶液进行超声处理,白钨矿、萤石、方解石与超声后捕收剂作用后,表面接触角和吸附量均增大,浮选回收率提高,可能是超声波的作用降低了捕收剂溶液表面张力、增大了比表面积所致。将矿物进行超声处理,加快了白钨矿表面WO_4~(2-)的溶解及萤石、方解石表面Ca~(2+)的溶解,暴露了矿物表面Ca~(2+)活性位点,白钨矿在阴离子捕收剂溶液中表面接触角和吸附量增大,浮选回收率提高;萤石和方解石在阳离子捕收剂溶液中表面接触角和吸附量增大,浮选回收率提高;白钨矿、萤石和方解石在螯合捕收剂溶液的表面接触角和吸附量均增大,浮选回收率提高。将矿物与捕收剂溶液混合超声处理,矿物表面接触角和吸附量减小,其浮选回收率下降,可能是超声波的作用阻碍了药剂与矿物的相互作用,并使部分吸附不稳定的捕收剂从矿物表面脱落。
【图文】：

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式挂槽浮选机（规格 5~35g）进行单样（粒度为-0.074mm~+0.038m搅拌 3min，最后浮选刮泡 3min。作为活化剂和 MIBC 作为起泡剂、环烷酸、十二胺、CTAB 为捕收
【学位授予单位】：江西理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：O647.3;TD923.13

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本文编号：2647178