纤维素类抑制剂在白钨矿浮选体系中的吸附行为与机理研究

发布时间：2020-07-23 09:54

【摘要】：纤维素在大自然中广泛存在,并且具有高度的稳定性、安全性、易于改性等优点,使得纤维素在选矿领域具有广阔的前景。论文以白钨矿、方解石、萤石为研究对象,讨论纤维素类抑制剂的抑制行为,通过单矿物浮选试验,详细考察纤维素类抑制剂种类、粘度、用量、金属离子对三种含钙矿物浮选行为的影响。通过接触角测试、紫外吸附量测试、原子力显微镜以及红外光谱等分析测试手段,研究纤维素类抑制剂在白钨矿、萤石和方解石三种矿物表面的抑制机理,得出以下结论:(1)甲基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素及十二烷基苯磺酸-羧甲基纤维素对白钨矿基本没有抑制作用,除了甲基纤维素外的三种纤维素均对方解石和萤石有抑制作用,抑制效果顺序为:羧甲基纤维素十二烷基苯磺酸-羧甲基纤维素羟乙基纤维素。试验研究发现当pH范围为6-10时,纤维素类抑制剂对方解石和萤石的抑制效果最佳,当pH大于10时,抑制效果都有所下降;同时试验表面Fe3+、Mg2+、Ca2+、Al3+均可以强化纤维素类药剂的抑制效果。(2)接触角测试可得:甲基纤维素不能改变白钨矿、萤石和方解石的接触角;除了甲基纤维素外的三种纤维素均不能改变白钨矿的接触角,但都可以降低萤石和方解石的接触角。(3)紫外吸附量测试可得:甲基纤维素不能减少油酸钠在白钨矿、方解石和萤石表面吸附;而除了甲基纤维素外的三种纤维素均不能减少油酸钠在白钨矿表面吸附,但均可以降低油酸钠在方解石和萤石表面吸附。(4)原子力显微镜图像观察可得:甲基纤维素处理后的三种矿物表面光滑,无药剂吸附;羟乙基纤维素在白钨矿表面没有药剂吸附,而在萤石和方解石表面吸附强烈,在萤石表面的吸附形状为不规则块状,在方解石表面的吸附形状多为圆形;羧甲基纤维素在白钨矿表面基本不吸附,在方解石表面吸附形状为圆型,在萤石表面的吸附性质为不规则小块;十二烷基苯磺酸-羧甲基纤维素在方解石表面的吸附形状为不规则细点,在萤石表面的吸附形状多为块状吸附。(5)红外光谱测试分析发现:羧甲基纤维素在白钨矿表面不产生吸附,在方解石和萤石表面有强烈的吸附行为。
【学位授予单位】：江西理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TD923;TD954
【图文】：

方解石品位９８．４９％。三种矿物的纯度都已在９５％以上，为了避免化验带来的误逡逑差，进一步确定三种矿物的纯度，分别对三种矿物进行了邋ＸＲＤ测试，三种矿物逡逑的ＸＲＤ试验图谱如图２－１？２－３所示。三种矿物含杂质较小，并结合化验结果，逡逑三种矿物完全可以作为单矿物浮选及用于分析检测。逡逑２５００邋－逦Ｖ逡逑．逦—白钨矿｜逡逑２０００邋－逡逑鹋邋１５００邋－逡逑？逦Ｖ逡逑ｉｎ逡逑ｃ邋１０００邋－逡逑°逦Ｍ逦Ｖ逡逑ＭＯ邋－逦Ｖｗ邋ｖ邋ｖ邋Ｖ邋丫逡逑0：逦逦逡逑逦，逦ｉ逦，逦ｉ逦，逦ｉ逦，逦ｉ逦，逦ｉ逦，逦ｉ逦，逦逡逑１０逦２０逦３０逦４０逦５０逦６０逦７０逦８０逡逑２ｅ／度逡逑图２－１白钨矿ＸＲＤ检测图谱逡逑１２逡逑

个不同浓度的袖酸钠，将超纯水作为对比，通过波谱测试得出油酸钠的吸收峰在逡逑１９４ｎｍ波长处，然后通过测试六个不同浓度的油酸钠在１９４ｍｎ波长处的吸光度，逡逑标准关系曲线如图２。逡逑１００邋＇逦Ｙ＝６９．５４８６Ｘ－２．５４６５３逦／逡逑Ｒｚ＝０．９９９２逡逑８０邋－逦Ｊｔ逡逑ｓｏ：逡逑ｍ逦Ｚ逡逑＼0：邋Ｘ逡逑２0：邋／逡逑Ｑ邋？邋Ｉ邋■邋＿邋■邋ｔ邋？邋曹邋ｉ邋Ｉ邋？邋Ｉ邋■邋Ｉ邋■逡逑０．０逦０．２邋０．４邋０．６逦０．８邋１．０逦１．２逦１．４邋１．６逡逑吸光度逡逑图２－２油酸钠吸光度与浓度关系的标准曲线逡逑试验方法：称量矿样２．００ｇ，加入到４０ｍＬ浮选槽中，加入适量超纯水，按逡逑单矿物浮选试验的流程加入捕收剂和抑制剂，按照相同时间进行搅拌，然后将矿逡逑浆倒入离心管中，放入离心沉降机分离ｌＯｍｉｒｉ后得到上层清液，用紫外分光光度逡逑计对上层清液进行分析，得出吸光度，最后利用图油酸钠的吸光度与浓度关系的逡逑标准曲线得出残余浓度。由式２－１计算结果。逡逑ｒ邋＝（ｃ0－Ｃ）ｖ／ｉｏｏｏｍ逦式邋２－２逡逑式中：ｒ邋一油酸钠的吸附量，ｍｇ／ｇ逡逑Ｃｏ—油酸钠初始浓度，ｍｇ／Ｌ逡逑Ｃ一油酸钠作用后残余浓度，ｍｇ／Ｌ逡逑Ｍ一矿物的重量

油酸钠为常见的白钨捕收剂之一，选择性能力较差，为了更好的研究纤维素逡逑类在白钨与含钙脉石矿物中的抑制效果，论文采用油酸钠作为试验的捕收剂。逡逑图３－１为在三种矿物自然ｐＨ值，不加任何抑制剂的条件下，油酸钠用量的逡逑增加，白钨矿和方解石的回收率都先上升后下降，而萤石在低浓度油酸钠环境下逡逑捕收效果较好，在油酸钠浓度为１２０－１６０邋ｍｇ／Ｌ的区间范围，三者的回收率都达逡逑到最佳的状态，回收率分别为８０％、８３％和９２％左右。逡逑１００邋逦逡逑求逦方解石１逡逑￥邋６０邋－逦／逦二＝２栻矿逡逑￡．：邋／逡逑２０邋￣■逦１逦■逦１逦＊逦１逦■逦１逦？逦逡逑４０逦８０逦１２０逦１６０逦２００逡逑油酸钠浓度ｍｇ／Ｌ逡逑图３－１油酸钠浓度对三种矿物可浮性的影响逡逑如图３－２所示，在油酸钠浓度为１２０ｍｇ／Ｌ，不添加任何抑制剂。随着浮选ｐＨ逡逑值的上升，白钨矿的回收率随ｐＨ值波动最为明显，当ｐＨ值在碱性范围内，达逡逑到８０％左右，处于最高；方解石回收率随ｐＨ值变化波动较小，基本保持稳定；逡逑萤石回收率随ｐＨ值变化波动也较小，维持在９０％左右。逡逑１９逡逑

【参考文献】

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本文编号：2767168