论文部分内容阅读
本文系统地研究了有机硅季铵盐复合阳离子捕收剂的合成方法,并考察了其对一水硬铝石、高岭石、叶蜡石和伊利石的浮选行为。通过接触角测量、ζ-电位测定和红外光谱分析等手段,探讨了捕收剂与铝硅矿物的作用机理。实验以脂肪叔胺和硅烷偶联剂为原料,以X-油为溶剂、碘化钾为催化剂,合成了QAX223、QAX224、QAX225和QAX226四种复合阳离子捕收剂,研究了反应温度、反应时间和溶剂用量对合成产物的影响。确定了制备捕收剂的最优工艺条件:反应温度为110℃,其摩尔比n叔胺:n硅烷:n碘化钾=1:1.1:0.01,反应时间20小时,并通过红外光谱和质谱对合成产物进行表征。单矿浮选实验结果表明,在pH=6～10的范围内,以QAX224为捕收剂,当浓度达到300mg/L时,四种矿物的回收率均在85%以上。加入淀粉做抑制剂,当用量达到300mg/L时,在广泛的pH范围内,一水硬铝石几乎全部被抑制,而硅酸盐则可出现轻微的活化作用。在单矿实验的基础上,将不同配比的一水硬铝石和高岭石的人工混合矿浮选分离,A/S最高可达到30.97。实验以QAX224为捕收剂、淀粉为抑制剂、2#油为起泡剂、无水Na2CO3为pH调整剂,进行了实际矿石开路试验。结果表明,在pH=10,QAX224用量为1.4kg/t;淀粉为1kg/t时,精矿A/S可以从5.7提高到9.58,可实现一水硬铝石与硅酸盐矿物的反浮选分离。ζ-电位测定结果表明,一水硬铝石、高岭石、伊利石和叶腊石的等电点分别为6.5、4.4、4.0和3.3;接触角测量结果表明,铝硅矿物的表面疏水性大小顺序为:高岭石＞伊利石＞叶腊石＞一水硬铝石,动电位测定结果及红外光谱分析表明,复合型阳离子捕收剂与一水硬铝石之间主要是静电作用;与硅酸盐矿物的作用除了静电吸附之外,还存在化学作用,淀粉与铝硅矿物之间主要是氢键作用。