烷氧基硅烷对十二胺浮选铝硅矿物的影响研究

摘要

本文通过浮选试验考察了十二胺（DDA）做捕收剂时十二烷基三甲氧基硅烷WD-10（C12H25Si（OCH3）3）、γ-氯丙基三乙氧基硅烷WD-30（Cl·C3H6·Si（OC2H5）3）对高岭石与一水硬铝石浮选行为的影响，通过溶液化学分析、表面张力的测试考察了烷氧基硅烷与DDA相互作用的溶液化学，并通过动电位、吸附量以及红外光谱测试考察了药剂与矿物表面的作用机理。研究内容与结果如下： 烷氧基硅烷WD-10以及WD-30在溶液中的形态与pH有关，pH=5～5.5的水溶液中，烷氧基硅烷水解为硅醇且有部分聚合物生成，强碱条件下，水解和聚合均在几分钟之内完成，以高分子量的聚硅氧烷形式存在。表面张力测试结果表明WD-10与WD-30显著降低了DDA溶液的表面张力与CMC，增强了DDA的捕收能力。 WD-10与WD-30单独使用对高岭石与一水硬铝石均无捕收作用。 与DDA组合使用，WD-10、WD-30使高岭石的浮选回收率略有升高。动电位、吸附量以及红外光谱检测结果表明：DDA通过静电作用在高岭石表面发生吸附，烷氧基硅烷WD-10、WD-30的加入不影响DDA在高岭石表面的吸附，在DDA存在下烷氧基硅烷与高岭石表面发生氢键吸附，这种吸附在烷氧基硅烷与高岭石单独作用时并不会发生。高岭石的浮选回收率在先添加DDA后加WD-10时比先加WD-10后加DDA略高，高岭石的回收率与DDA以及WD-30的加入顺序无关。 与DDA组合使用，酸性条件下WD-10使一水硬铝石浮选回收率大幅度降低，是由于WD-10的加入使十二胺在一水硬铝石表面的吸附量降低而引起的，而WD-10并不在一水硬铝石表面发生吸附；碱性条件下无此现象；WD-30的加入使得一水硬铝石浮选回收率略有升高，WD-30不影响DDA在一水硬铝石表面的吸附，其本身也不会与一水硬铝石表面发生吸附，此时一水硬铝石浮选回收率的升高，是由于WD-30降低了十二胺的CMC、增加了DDA的捕收能力而引起的。一水硬铝石的浮选回收率与烷氧基硅烷、DDA的添加顺序无关。

目录

文摘

英文文摘

声明

前言

第一章文献综述

1.1铝土矿浮选脱硅研究现状

1.1.1铝土矿组成矿物的特征与浮选行为

1.1.2铝土矿正浮选脱硅研究现状

1.1.2铝土矿反浮选脱硅研究现状

1.2铝土矿反浮选捕收剂研究现状

1.2.1铝土矿反浮选阴离子捕收剂的研究现状

1.2.2铝土矿阳离子反浮选捕收剂的研究现状

1.3浮选捕收剂组合用药研究现状

1.3.1捕收剂组合用药机理

1.3.2胺类阳离子捕收剂组合使用研究进展

1.4硅烷偶联剂

1.4.1硅烷偶联剂的结构和分类

1.4.2硅烷偶联剂与无机物、有机物作用机理

1.5本论文研究的意义和内容

第二章试验方法

2.1试验样品

2.2试剂

2.3仪器

2.4研究方法

2.4.1烷氧基硅烷水溶液的配置

2.4.2单矿物浮选试验

2.4.3红外光谱测试

2.4.4动电位测定

2.4.5吸附量测试

2.4.6表面张力测试

第三章烷氧基硅烷对十二胺浮选铝硅矿物的影响

3.1烷氧基硅烷与DDA单用时高岭石与一水硬铝石的浮选行为

3.1.1 DDA单用时高岭石与一水硬铝石的浮选行为

3.1.2烷氧基硅烷单用时高岭石与一水硬铝石的浮选行为

3.2 WD-10对DDA浮选高岭石与一水硬铝石的影响

3.2.1 WD-10与DDA添加顺序对高岭石与一水硬铝石浮选的影响

3.2.2WD-10与DDA使用比例对高岭石与一水硬铝石浮选的影响

3.3 WD-30对DDA浮选高岭石与一水硬铝石的影响

3.3.1 WD-30与DDA添加顺序对高岭石与一水硬铝石浮选的影响

3.3.2WD-30与DDA使用比例对高岭石与一水硬铝石浮选行为的影响

本章小结

第四章烷氧基硅烷与十二胺相互作用的溶液化学

4.1十二胺的溶液化学及其浮选活性组分

4.2烷氧基硅烷的溶液化学及其浮选活性组分

4.3烷氧基硅烷对DDA溶液的表面张力以及CMC的影响

4.3.1 WD-10对DDA溶液的表面张力以及CMC的降低作用

4.3.2 WD-30对DDA溶液的表面张力以及CMC的降低作用

本章小结

第五章烷氧基硅烷促进十二胺浮选高岭石的作用机理

5.1烷氧基硅烷与DDA组合使用时，DDA在高岭石表面吸附量测定

5.1.1 DDA在高岭石表面吸附量

5.1.2 WD-10与DDA组合使用时，DDA在高岭石表面吸附量

5.1.3 WD-30与DDA组合使用时，DDA在高岭石表面吸附量

5.2烷氧基硅烷与DDA对高岭石表面性质的影响

5.2.1 DDA对高岭石表面荷电性质的影响

5.2.2 WD-10、DDA组合使用时对高岭石表面荷电的影响

5.2.3 WD-30、DDA组合使用时对高岭石表面荷电的影响

5.3烷氧基硅烷与DDA在高岭石表面吸附产物的检测

5.3.1 WD-10与DDA在高岭石表面吸附产物的红外光谱检测

5.3.2 WD-30与DDA在高岭石表面吸附产物的红外光谱检测

本章小结

第六章十二胺浮选一水硬铝石体系中烷氧基硅烷的作用机理研究

6.1烷氧基硅烷与DDA组合使用时，DDA在一水硬铝石表面的吸附量

6.1.1 DDA在一水硬铝石表面吸附量

6.1.2 WD-10与DDA组合使用时，DDA在一水硬铝石表面吸附量降低

6.1.3 WD-30与DDA组合使用时，DDA在一水硬铝石表面的吸附量

6.2烷氧基硅烷与DDA组合使用时，一水硬铝石的表面电性

6.2.1 DDA对一水硬铝石表面荷电性质的影响

6.2.2 WD-10与DDA组合使用时，一水硬铝石表面电荷的降低

6.2.3 WD-30与DDA组合使用，一水硬铝石的表面荷电性质

6.3一水硬铝石与药剂作用后，吸附产物的红外光谱检测

6.3.1一水硬铝石与WD-10、DDA作用后，吸附产物的红外光谱检测

6.3.2一水硬铝石与WD-30、DDA作用后，吸附产物的红外光谱分析

本章小结

第七章结论

参考文献

致 谢

攻读学位期间的主要研究成果