苄基丙二酸的合成及捕收性能研究

摘要

浮选药剂的开发和应用与浮选工艺紧密相连，二者基本是同步进行的。在浮选发展过程中，浮选药剂的应用与发展起了巨大的推动作用，各类浮选药剂的发现与在生产实践中的具体应用，特别是近代许多特效浮选药剂的相继问世，以及浮选工艺的许多新进展，使浮选效率大为提高，许多过去认为难浮的矿物变成可浮或易浮矿物，使浮选的应用范围日益扩大。进入20世纪90年代以来，随着矿业的发展、多金属共生矿的难分难选、矿产量的增大、环境保护的日益重视，国内外的专家学者不断致力于开发新型、高效、廉价和更符合环保要求的新型选矿药剂。近年来，随着选矿事业的发展，化工产品的开发，药剂测试技术的不断创新，浮选药剂在研究工作上取得了可喜成绩，每年有关浮选药剂的资料不胜枚举。在应用研究方面：其突出之处主要表现在：一是传统药剂之间或传统药剂与新药剂之间的组合使用占有很大比例；二是改性药剂、两性药剂、螯合药剂、大分子聚合物药剂等多功能高效药剂的研究引人注目。 二元羧酸具有良好的配位性能，对金属离子的配位结构已多有研究。苄基丙二酸化合物具有两个螯合性较强的羧基，可以很好的与金属离子发生配位作用，它的苯环具有很强的疏水作用，所以该化合物具有捕收剂的基本功能。本研究从药剂开发的理念出发，综合考虑资源开发、环境保护和化工合成原理，致力于探讨药剂开发的基础理论问题，探索苄基丙二酸化合物作为一类新型浮选捕收剂的可能性以及捕收性能和捕收机理，为开发全新的系列浮选捕收剂提供科学依据。本研究工作具体包括以下几个方面： (1)在实验室条件下以苄基氯和丙二酸二乙酯为初始原料，使其在乙醇钠下进行亲核取代生成了苄基丙二酸二乙酯，苄基丙二酸二乙酯在强碱下水解生成苄基丙二酸，并对苄基丙二酸的逐级解离常数进行了测定。 (2)研究了苄基丙二酸对方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、赤铁矿、石英、菱锌矿等矿物的捕收性能及作用条件。结果表明：苄基丙二酸是赤铁矿的良好捕收剂。 (3)研究了苄基丙二酸与CF药剂、苯甲羟肟酸、C<,5-9>羟肟酸等捕收剂组合使用对菱锌矿和赤铁矿的捕收性能，确定了苄基丙二酸与上述捕收剂组合使用时的组合比例及最佳浮选pH值。 (4)通过pH电位滴定、电负性计算以及动电电位和红外光谱测试，并从配位化学的角度分析了苄基丙二酸的浮选作用机理。结果表明，苄基丙二酸与赤铁矿表面的Fe发生螯合作用，生成了六元环螯合物。

目录

文摘

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声明

第一章绪论

1.1研究背景

1.2浮选药剂的分类及发展简史

1.3新型螯合捕收剂的发展

1.3.1结构明晰的螯合捕收剂

1.3.2结构不明的螯合捕收剂

1.3.3螯合捕收剂的工业应用

1.4浮选药剂的组合使用

1.4.1浮选药剂组合使用的必然性

1.4.2组合药剂的作用机理

1.4.3螯合捕收剂与其他药剂的组合使用

1.5本课题的研究内容

第二章苄基丙二酸的合成及表征

2.1实验器材

2.2实验药品

2.3实验步骤

2.3.1反应原理

2.3.2苄基丙二酸二乙酯的合成

2.3.3苄基丙二酸二乙酯的水解

2.4苄基丙二酸的表征

2.5苄基丙二酸逐级解离常数的测定

第三章苄基丙二酸的捕收性能研究

3.1矿样制备

3.2试验用药剂和仪器设备

3.3试验方法

3.4试验结果与讨论

3.4.1对硫化物矿石捕收性能研究

3.4.2对氧化物矿物和含氧盐矿物的捕收性能

3.6小结

第四章苄基丙二酸与其他捕收剂的组合使用

4.1试验方法

4.2试验结果讨论

4.2.1苄基丙二酸与CF组合使用

4.2.2苄基丙二酸与羟肟酸类捕收剂的组合使用

4.3小结

第五章苄基丙二酸的捕收作用机理研究

5.1药剂分子极性基结构与药剂的专有属性

5.2络合能力测定

5.3苄基丙二酸的浮选溶液化学研究

5.4红外光谱和动电电位研究

5.4.1动电电位测定

5.4.2红外光谱研究

5.5作用机理探讨

第六章结论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表论文及获奖情况