氧化铅浮选黄药分子结构与性能研究

摘要

氧化铅矿石具有种类繁多，矿石组成复杂，细泥及可溶性盐含量高等特点，属于难选矿石，氧化铅矿的主要组成矿物是白铅矿，浮选氧化铅矿最有效也是应用最广的方法是硫化一黄药法。本文通过纯矿物浮选试验和实际矿石浮选，研究了不同结构和碳链长度的黄药捕收剂对白铅矿浮选行为的影响，通过吸附量测试、吸附自由能计算、烷基诱导效应、基团电负性和量子化学计算等方法和手段研究了黄药分子结构和性能的关系。 本文考察了不同硫化钠用量、矿浆pH值下，乙基黄药、丙基黄药、异丙基黄药、丁基黄药、异丁基黄药、戊基黄药和异戊基黄药七种黄药分子结构和碳链长度对氧化铅单矿物可浮性的影响。结果表明：异构体黄药对白铅矿的捕收效果优于正构体黄药，即：异丙基黄药对白铅矿的捕收效果优于正丙基黄药，异丁基黄药对白铅矿的捕收效果优于正丁基黄药，但异戊基黄药对白铅矿的捕收效果却没有正戊基黄药对白铅矿的捕收效果好。随着烷基碳链长度的增加，黄药对白铅矿的捕收效果越来越好，即：正戊基黄药对白铅矿的捕收效果优于正丁基黄药，正丁基黄药对白铅矿的捕收效果优于正丙基黄药，正丙基黄药对白铅矿的捕收效果优于乙基黄药。 在纯矿物浮选试验基础上进行了氧化铅矿石的浮选试验。在磨矿细度为90.1％、硫化钠用量为10kg/t和捕收剂用量为450g/t的条件下，试验结果和单矿物试验结果一致，异构体黄药对氧化铅的浮选效果优于正构体黄药，但正戊基黄药对氧化铅的浮选效果优于异戊基黄药；烷基碳链越长，对氧化铅的浮选效果越好。从吸附自由能计算、烷基诱导效应、基团电负性和量子化学计算等方面探讨了黄药分子结构和性能的关系。研究结果表明：黄药在氧化铅表面的吸附量随着黄原酸盐的溶度积和正构体黄药中烷基的碳原子数增大而增大；随着黄药中烷基碳链长度的增加，诱导效应增大，基团电负性减小，使得极性基中硫原子上的电子密度增加，与矿物作用增强；除戊基黄药外，异构体黄药的诱导效应大于正构体黄药，异构体黄药的基团电负性小于正构体黄药，所以异构体黄药对氧化铅的浮选效果优于正构体黄药，而异戊基黄药的反常则是因为隔离作用的影晌；采用烷基离子化势数据和量子化学HMO法计算了极性基中硫原子上的电子密度，计算结果表明极性基中硫原子的电子密度随着碳链长度增加而增加，即：q乙基黄药>

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第一章文献综述

第二章试验研究方法

2.1矿样性质及制备

2.2试验仪器及药剂

2.3浮选试验流程

2.4黄药的合成

2.5吸附量的测定

第三章白铅矿的浮选行为研究

3.1烷基结构的影响

3.2碳链长度的影响

3.3小结

第四章氧化铅矿石浮选研究

4.1磨矿细度试验

4.2硫化钠用量试验

4.3不同种类黄药试验

4.4小结

第五章黄药分子结构与性能机理研究

5.1黄药结构对吸附量的影响

5.2烷基诱导效应的影响

5.3基团电负性的影响

5.4量子化学研究

5.5小结

第六章结论

参考文献

致谢

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