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云母作为造岩矿物的一种，普遍存在于各种金属矿和非金属矿的尾矿中，尾矿中的细粒云母除了具有片状云母本身的优良特性外，还具有阻隔性好、覆盖性强、附着力大等诸多优点。若能有效回收尾矿中的细粒云母资源，不仅可以降低云母粉的制造成本，提高尾矿综合利用率，同时也是对我国稀缺的片状云母资源的一种保护。而目前大多数尾矿中的细粒云母资源没有得到有效回收，普遍采用的阳离子捕收剂浮选云母工艺存在捕收剂溶解度小、消泡困难、污染环境等诸多问题。组合捕收剂能在保护环境的前提下，大幅提高云母的浮选回收率，在实现尾矿资源化利用的同时节省企业治理尾矿的成本。因此，开展组合捕收剂浮选回收细粒云母技术研究不仅具有重要的实际应用价值，同时对组合捕收剂的选型及配比具有指导作用。
本文以白云母为研究对象，将阳离子捕收剂分别与不同类型的阴离子捕收剂和非离子型捕收剂进行复配，以组合捕收剂在气/液界面的自组装过程和在固/液界面的吸附过程为研究方向，通过浮选试验、表面张力、接触角、电动电位和分子动力学模拟等分析测试手段，研究不同类型组合捕收剂的协同作用机理，并根据不同摩尔比条件下组合捕收剂吸附状态的差异，确定浮选云母的组合捕收剂的最佳摩尔比条件。主要研究结果如下：
纯矿物试验表明，向十二胺中加入阴离子捕收剂或非离子型捕收剂均有助于提高十二胺对白云母的捕收能力。对于不同种类的阴/阳离子组合捕收剂而言，其均能在pH=5~13的范围内产生协同作用，白云母的浮选回收率相比单独使用阳离子捕收剂时大幅增加，而相同捕收剂用量条件下，十二胺与不同阴离子捕收剂的最佳复配摩尔比并不相同，且白云母浮选回收率随捕收剂摩尔比的变化趋势也并不一致；向十二胺中加入非离子型捕收剂有助于提高十二胺对白云母的捕收能力，且能明显降低十二胺浮选白云母时对矿浆pH值的敏感程度，随着非离子型捕收剂碳链长度的逐渐增加，阳/非离子组合捕收剂的捕收效果逐渐增强。
利用PCFF力场对组合捕收剂的自组装过程进行分子动力学模拟研究，通过对气/液界面构型、各组分浓度及相互作用能的分析，考察不同种类组合捕收剂的表面活性大小。模拟结果表明，在阴离子捕收剂作用下，十二胺相比单独使用时在气/液面更加垂直，胺基周围的反离子浓度减小，水化程度提高，整体表现出较高的表面活性，但是对于不同种类的阴离子捕收剂而言，其改善十二胺表面活性的能力并不相同，且不同摩尔比条件下的阴/阳离子组合捕收剂的表面活性也有较大差异；在阳/非离子组合捕收剂自组装体系中，十二胺在气/液界面相比于非离子型捕收剂更加垂直，组合捕收剂整体在排布上表现出较高的致密性，且随着非离子型捕收剂碳链长度的逐渐增加，致密性逐渐增强。增加组合捕收剂中十二胺的摩尔比有利于提高捕收剂胶团的致密性，但胺基的水化程度却大幅下降。
利用PCFF-INTERFACE力场研究了组合捕收剂在白云母(001)面的吸附过程，通过对吸附构型、原子密度分布、径向分布函数和吸附能等性质的分析，考察了不同种类组合捕收剂在白云母表面吸附形式的异同。模拟结果表明在阴/阳离子组合捕收剂与白云母(001)面吸附的过程中，十二胺离子首先吸附于白云母(001)面，阴离子捕收剂则通过静电力、氢键和疏水缔合作用插入到十二胺离子在白云母(001)面的吸附层中，形成与白云母表面的间接吸附。虽然吸附过程相似，但不同种类阴/阳离子组合捕收剂增加白云母表面疏水性的机理则表现出一定差异，而这种差异与吸附能和碳原子密度密切相关。不同捕收剂摩尔比条件下，阴/阳离子组合捕收剂在白云母(001)面的吸附状态差异较大，当十二胺与十二烷基磺酸钠的摩尔比为1:1时，白云母(001)面的疏水性达到最优，此时十二胺离子在白云母表面的吸附量并未达到饱和，而吸附能却达到最低值。由此得到阴/阳离子组合捕收剂浮选白云母的最佳摩尔比条件为：在保证白云母表面吸附的阴/阳离子组合捕收剂胶束稳定性最强的前提下，应最大程度提高阳离子捕收剂在白云母表面的吸附量，此时阴、阳离子捕收剂的数量之比即为最佳摩尔比。
在阳/非离子组合捕收剂与白云母(001)面的吸附过程中，十二胺离子首先吸附于白云母(001)面，而非离子型捕收剂主要通过碳链间的疏水缔合作用间接吸附于白云母表面，从而形成稳定的吸附结构，且随着非离子型捕收剂碳链长度的增加，组合捕收剂作用后的白云母表面的疏水性逐渐增强。不同摩尔比条件下，阳/非离子组合捕收剂在白云母(001)面的吸附状态差异明显，当十二胺与正辛醇的摩尔比为2:1时，白云母(001)面的疏水性达到最优，此时十二胺离子在白云母表面的吸附量达到饱和，且发生半胶束吸附的正辛醇也达到最大值。由此得到阳/非离子组合捕收剂浮选白云母的最佳摩尔比条件为：在保证白云母表面吸附阳离子捕收剂达到饱和的前提下，应最大程度提高发生半胶束吸附的非离子型捕收剂数量，此时阳、非离子捕收剂的数量之比即为最佳摩尔比。
实际矿物浮选结果表明，在十二胺/十二烷基磺酸钠作用下，脱泥钼尾矿经过一粗三精一扫的闭路浮选流程，白云母精矿K2O品位由原尾矿的2.04%提高到9.22%，回收率为70.64%；而在十二胺/正十二醇作用下，白云母精矿K2O品位提高到8.99%，回收率为73.20%，二者均高于单一十二胺作用下的浮选效果，且药剂量也所减少，该结果验证了分子动力学模拟所得出的组合捕收剂最佳复配种类及最佳复配摩尔比的结论。
本文以白云母为研究对象，将阳离子捕收剂分别与不同类型的阴离子捕收剂和非离子型捕收剂进行复配，以组合捕收剂在气/液界面的自组装过程和在固/液界面的吸附过程为研究方向，通过浮选试验、表面张力、接触角、电动电位和分子动力学模拟等分析测试手段，研究不同类型组合捕收剂的协同作用机理，并根据不同摩尔比条件下组合捕收剂吸附状态的差异，确定浮选云母的组合捕收剂的最佳摩尔比条件。主要研究结果如下：
纯矿物试验表明，向十二胺中加入阴离子捕收剂或非离子型捕收剂均有助于提高十二胺对白云母的捕收能力。对于不同种类的阴/阳离子组合捕收剂而言，其均能在pH=5~13的范围内产生协同作用，白云母的浮选回收率相比单独使用阳离子捕收剂时大幅增加，而相同捕收剂用量条件下，十二胺与不同阴离子捕收剂的最佳复配摩尔比并不相同，且白云母浮选回收率随捕收剂摩尔比的变化趋势也并不一致；向十二胺中加入非离子型捕收剂有助于提高十二胺对白云母的捕收能力，且能明显降低十二胺浮选白云母时对矿浆pH值的敏感程度，随着非离子型捕收剂碳链长度的逐渐增加，阳/非离子组合捕收剂的捕收效果逐渐增强。
利用PCFF力场对组合捕收剂的自组装过程进行分子动力学模拟研究，通过对气/液界面构型、各组分浓度及相互作用能的分析，考察不同种类组合捕收剂的表面活性大小。模拟结果表明，在阴离子捕收剂作用下，十二胺相比单独使用时在气/液面更加垂直，胺基周围的反离子浓度减小，水化程度提高，整体表现出较高的表面活性，但是对于不同种类的阴离子捕收剂而言，其改善十二胺表面活性的能力并不相同，且不同摩尔比条件下的阴/阳离子组合捕收剂的表面活性也有较大差异；在阳/非离子组合捕收剂自组装体系中，十二胺在气/液界面相比于非离子型捕收剂更加垂直，组合捕收剂整体在排布上表现出较高的致密性，且随着非离子型捕收剂碳链长度的逐渐增加，致密性逐渐增强。增加组合捕收剂中十二胺的摩尔比有利于提高捕收剂胶团的致密性，但胺基的水化程度却大幅下降。
利用PCFF-INTERFACE力场研究了组合捕收剂在白云母(001)面的吸附过程，通过对吸附构型、原子密度分布、径向分布函数和吸附能等性质的分析，考察了不同种类组合捕收剂在白云母表面吸附形式的异同。模拟结果表明在阴/阳离子组合捕收剂与白云母(001)面吸附的过程中，十二胺离子首先吸附于白云母(001)面，阴离子捕收剂则通过静电力、氢键和疏水缔合作用插入到十二胺离子在白云母(001)面的吸附层中，形成与白云母表面的间接吸附。虽然吸附过程相似，但不同种类阴/阳离子组合捕收剂增加白云母表面疏水性的机理则表现出一定差异，而这种差异与吸附能和碳原子密度密切相关。不同捕收剂摩尔比条件下，阴/阳离子组合捕收剂在白云母(001)面的吸附状态差异较大，当十二胺与十二烷基磺酸钠的摩尔比为1:1时，白云母(001)面的疏水性达到最优，此时十二胺离子在白云母表面的吸附量并未达到饱和，而吸附能却达到最低值。由此得到阴/阳离子组合捕收剂浮选白云母的最佳摩尔比条件为：在保证白云母表面吸附的阴/阳离子组合捕收剂胶束稳定性最强的前提下，应最大程度提高阳离子捕收剂在白云母表面的吸附量，此时阴、阳离子捕收剂的数量之比即为最佳摩尔比。
在阳/非离子组合捕收剂与白云母(001)面的吸附过程中，十二胺离子首先吸附于白云母(001)面，而非离子型捕收剂主要通过碳链间的疏水缔合作用间接吸附于白云母表面，从而形成稳定的吸附结构，且随着非离子型捕收剂碳链长度的增加，组合捕收剂作用后的白云母表面的疏水性逐渐增强。不同摩尔比条件下，阳/非离子组合捕收剂在白云母(001)面的吸附状态差异明显，当十二胺与正辛醇的摩尔比为2:1时，白云母(001)面的疏水性达到最优，此时十二胺离子在白云母表面的吸附量达到饱和，且发生半胶束吸附的正辛醇也达到最大值。由此得到阳/非离子组合捕收剂浮选白云母的最佳摩尔比条件为：在保证白云母表面吸附阳离子捕收剂达到饱和的前提下，应最大程度提高发生半胶束吸附的非离子型捕收剂数量，此时阳、非离子捕收剂的数量之比即为最佳摩尔比。
实际矿物浮选结果表明，在十二胺/十二烷基磺酸钠作用下，脱泥钼尾矿经过一粗三精一扫的闭路浮选流程，白云母精矿K2O品位由原尾矿的2.04%提高到9.22%，回收率为70.64%；而在十二胺/正十二醇作用下，白云母精矿K2O品位提高到8.99%，回收率为73.20%，二者均高于单一十二胺作用下的浮选效果，且药剂量也所减少，该结果验证了分子动力学模拟所得出的组合捕收剂最佳复配种类及最佳复配摩尔比的结论。