本文主要研究内容
作者魏梦楠（2019）在《石英及长石-石英系统的浮选行为和捕收剂吸附机理》一文中研究指出：随着不可再生矿产资源的不断减少和环保意识的不断提高,矿产资源的综合利用越来越受到人们的重视。作为重要的工业原料,长石和石英广泛应用于玻璃、陶瓷、耐火材料等行业,而品位较高的长石精矿和石英砂则具有更大的价值。然而两者常常相互伴生,从而降低各自的品位,限制其应用,因此,分离长石与石英是矿产资源综合利用的重要体现。目前,工业上分离长石与石英方法众多,其中,浮选法最为有效。而过去,在浮选过程中经常添加HF和其他一些工业强酸,不仅浮选、流程复杂,腐蚀生产设备,酸液的排放对环境更是造成极大的危害。因此,在中性/弱碱性介质下浮选分离是未来长石石英分离工艺的发展方向。本文通过探索一种新型绿色药剂制度,来实现长石石英无氟无酸有效分离,从而提高长石品位,满足高级陶瓷釉料质量标准。该浮选流程简单、成本低廉且绿色环保,具有重要的实践意义。本文通过单矿物浮选试验、批次浮选试验,并采用ICP-OES,XRD,zeta电位,FTIR及XPS分析手段,研究了聚醚胺在伴生矿/石英表面的浮选性能以及吸附机理。选择和优化一种合理的浮选药剂制度,包括浮选捕收剂的种类及用量、矿浆pH、矿物颗粒的尺寸范围等,确定一种在中性或弱碱介质下高效浮选分离长石石英新方案。本文研究对比了六种表面活性剂(十二胺盐盐酸盐(1-DAH)、聚醚胺(PEA)、十二烷基磺酸钠(SDS)、N-月桂基肌氨酸钠(N-LSS)、聚丙烯酰胺(PAM)和聚氧乙烯脂肪醇醚58)(Brij 58),结果表明,与其他表面活性剂相比,在中性或弱碱性介质下,PEA存在下伴生矿和石英上浮率差最大,因此,PEA被选为最优异的浮选捕收剂。用于从长石石英伴生矿中分离石英的最佳试验参数:粒度范围(150-270 μm),PEA浓度(5×l0-5-10-4 M)和矿浆pH(9.00-9.50)。当粒度范围为150-270μm,PEA浓度是10-4 M时,石英的上浮率为97.79%,伴生矿的上浮率为19.30%。通过长石石英伴生矿批次浮选试验,结果表明Al、K和Na等元素基本上都富集在F3(第三批次浮选产品)和下沉产品中,而留在F1(第一批次浮选产品)和F2(第二批次浮选产品)产品中却很少。XRD图谱表明F1产品中基本都是石英相。与原料相比,下沉产品中存在更多的长石相和微量的石英相。因此,从伴生矿中分离石英是行之有效的。最终,在下沉产品中获得了高品位的长石精矿(Na2O+K20的含量总和>12%,A203>18%)。通过对PEA吸附机理的研究,采用zeta电位、FT-IR以及XPS分析手段,证实在中性或弱碱性条件下,PEA可以通过静电吸附或氢键吸附形式吸附在石英表面,而由于K+/Na+存在可以抑制PEA中带正电的—NH3+/—NH2头基吸附在伴生矿表面,导致PEA对伴生矿的吸附比对石英的吸附弱的多,从而高效分离长石石英。此外,石英砂内部存在大量的Al杂质,严重破坏石英的性能。然而仅通过常规的化学酸浸很难去除A1杂质,因为A1主要替代晶格里的Si并同时引入带正电的碱金属或碱土金属离子(Li+、Na+、K+、Ca2+、Ba2+等)。磨矿可以将石英本身分成富Al、K、Na区和贫Al、K、Na区,并加入合适的捕收剂,使其存在疏水性差异,并得以分离,实现石英的分级与提纯。本文分别对三种不同纯度石英砂进行浮选试验,选择和优化一种合理的浮选药剂制度,包括浮选捕收剂的用量、矿浆pH、矿物颗粒的尺寸范围等,确定一种在中性或弱碱介质下高效浮选分级石英砂新方案。泡沫浮选试验证实用于石英分级的最佳参数条件:粒度范围(150-270 μm),PEA浓度2×l0-5-5×l0-5M)和矿浆pH(9.00-9.50)。当PEA浓度为5×l0-5M,颗粒尺寸范围为180-270μm 纯度较高的印度石英砂可以完全浮起,而含有大量杂质(Al、K、Na)元素的凤阳石英砂表现出很小的可浮性。通过批次浮选试验,结果表明Al、K和Na等元素基本上都富集在下沉产品中,而留在F1和F2产品中的却很少。较高纯度的石英砂可以优先被浮起。PEA可以通过—NH3+/—NH2头基团的形式静电和氢键吸附在高纯度石英砂的表面上。有大量杂质的石英砂表面上的K+或Na+离子以抑制PEA中带正电的—NH3+/-NH2头基吸附在表面上。此外,-Al+与-Al…OH-的水合作用弱于Si+与—Si…OH-的水合作用,较少的—NH2通过氢键吸附于含有较多杂质含量的石英砂表面,导致PEA在杂质含量较多的石英砂表面的吸附弱于其在高纯石英砂表面的吸附,因此可以将不同纯度的石英砂进行分级处理。
Abstract
sui zhao bu ke zai sheng kuang chan zi yuan de bu duan jian shao he huan bao yi shi de bu duan di gao ,kuang chan zi yuan de zeng ge li yong yue lai yue shou dao ren men de chong shi 。zuo wei chong yao de gong ye yuan liao ,chang dan he dan ying an fan ying yong yu bo li 、tao ci 、nai huo cai liao deng hang ye ,er pin wei jiao gao de chang dan jing kuang he dan ying sha ze ju you geng da de jia zhi 。ran er liang zhe chang chang xiang hu ban sheng ,cong er jiang di ge zi de pin wei ,xian zhi ji ying yong ,yin ci ,fen li chang dan yu dan ying shi kuang chan zi yuan zeng ge li yong de chong yao ti xian 。mu qian ,gong ye shang fen li chang dan yu dan ying fang fa zhong duo ,ji zhong ,fu shua fa zui wei you xiao 。er guo qu ,zai fu shua guo cheng zhong jing chang tian jia HFhe ji ta yi xie gong ye jiang suan ,bu jin fu shua 、liu cheng fu za ,fu shi sheng chan she bei ,suan ye de pai fang dui huan jing geng shi zao cheng ji da de wei hai 。yin ci ,zai zhong xing /ruo jian xing jie zhi xia fu shua fen li shi wei lai chang dan dan ying fen li gong yi de fa zhan fang xiang 。ben wen tong guo tan suo yi chong xin xing lu se yao ji zhi du ,lai shi xian chang dan dan ying mo fu mo suan you xiao fen li ,cong er di gao chang dan pin wei ,man zu gao ji tao ci you liao zhi liang biao zhun 。gai fu shua liu cheng jian chan 、cheng ben di lian ju lu se huan bao ,ju you chong yao de shi jian yi yi 。ben wen tong guo chan kuang wu fu shua shi yan 、pi ci fu shua shi yan ,bing cai yong ICP-OES,XRD,zetadian wei ,FTIRji XPSfen xi shou duan ,yan jiu le ju mi an zai ban sheng kuang /dan ying biao mian de fu shua xing neng yi ji xi fu ji li 。shua ze he you hua yi chong ge li de fu shua yao ji zhi du ,bao gua fu shua bu shou ji de chong lei ji yong liang 、kuang jiang pH、kuang wu ke li de che cun fan wei deng ,que ding yi chong zai zhong xing huo ruo jian jie zhi xia gao xiao fu shua fen li chang dan dan ying xin fang an 。ben wen yan jiu dui bi le liu chong biao mian huo xing ji (shi er an yan yan suan yan (1-DAH)、ju mi an (PEA)、shi er wan ji huang suan na (SDS)、N-yue gui ji ji an suan na (N-LSS)、ju bing xi xian an (PAM)he ju yang yi xi zhi fang chun mi 58)(Brij 58),jie guo biao ming ,yu ji ta biao mian huo xing ji xiang bi ,zai zhong xing huo ruo jian xing jie zhi xia ,PEAcun zai xia ban sheng kuang he dan ying shang fu lv cha zui da ,yin ci ,PEAbei shua wei zui you yi de fu shua bu shou ji 。yong yu cong chang dan dan ying ban sheng kuang zhong fen li dan ying de zui jia shi yan can shu :li du fan wei (150-270 μm),PEAnong du (5×l0-5-10-4 M)he kuang jiang pH(9.00-9.50)。dang li du fan wei wei 150-270μm,PEAnong du shi 10-4 Mshi ,dan ying de shang fu lv wei 97.79%,ban sheng kuang de shang fu lv wei 19.30%。tong guo chang dan dan ying ban sheng kuang pi ci fu shua shi yan ,jie guo biao ming Al、Khe Nadeng yuan su ji ben shang dou fu ji zai F3(di san pi ci fu shua chan pin )he xia chen chan pin zhong ,er liu zai F1(di yi pi ci fu shua chan pin )he F2(di er pi ci fu shua chan pin )chan pin zhong que hen shao 。XRDtu pu biao ming F1chan pin zhong ji ben dou shi dan ying xiang 。yu yuan liao xiang bi ,xia chen chan pin zhong cun zai geng duo de chang dan xiang he wei liang de dan ying xiang 。yin ci ,cong ban sheng kuang zhong fen li dan ying shi hang zhi you xiao de 。zui zhong ,zai xia chen chan pin zhong huo de le gao pin wei de chang dan jing kuang (Na2O+K20de han liang zong he >12%,A203>18%)。tong guo dui PEAxi fu ji li de yan jiu ,cai yong zetadian wei 、FT-IRyi ji XPSfen xi shou duan ,zheng shi zai zhong xing huo ruo jian xing tiao jian xia ,PEAke yi tong guo jing dian xi fu huo qing jian xi fu xing shi xi fu zai dan ying biao mian ,er you yu K+/Na+cun zai ke yi yi zhi PEAzhong dai zheng dian de —NH3+/—NH2tou ji xi fu zai ban sheng kuang biao mian ,dao zhi PEAdui ban sheng kuang de xi fu bi dui dan ying de xi fu ruo de duo ,cong er gao xiao fen li chang dan dan ying 。ci wai ,dan ying sha nei bu cun zai da liang de Alza zhi ,yan chong po huai dan ying de xing neng 。ran er jin tong guo chang gui de hua xue suan jin hen nan qu chu A1za zhi ,yin wei A1zhu yao ti dai jing ge li de Sibing tong shi yin ru dai zheng dian de jian jin shu huo jian tu jin shu li zi (Li+、Na+、K+、Ca2+、Ba2+deng )。mo kuang ke yi jiang dan ying ben shen fen cheng fu Al、K、Naou he pin Al、K、Naou ,bing jia ru ge kuo de bu shou ji ,shi ji cun zai shu shui xing cha yi ,bing de yi fen li ,shi xian dan ying de fen ji yu di chun 。ben wen fen bie dui san chong bu tong chun du dan ying sha jin hang fu shua shi yan ,shua ze he you hua yi chong ge li de fu shua yao ji zhi du ,bao gua fu shua bu shou ji de yong liang 、kuang jiang pH、kuang wu ke li de che cun fan wei deng ,que ding yi chong zai zhong xing huo ruo jian jie zhi xia gao xiao fu shua fen ji dan ying sha xin fang an 。pao mo fu shua shi yan zheng shi yong yu dan ying fen ji de zui jia can shu tiao jian :li du fan wei (150-270 μm),PEAnong du 2×l0-5-5×l0-5M)he kuang jiang pH(9.00-9.50)。dang PEAnong du wei 5×l0-5M,ke li che cun fan wei wei 180-270μm chun du jiao gao de yin du dan ying sha ke yi wan quan fu qi ,er han you da liang za zhi (Al、K、Na)yuan su de feng yang dan ying sha biao xian chu hen xiao de ke fu xing 。tong guo pi ci fu shua shi yan ,jie guo biao ming Al、Khe Nadeng yuan su ji ben shang dou fu ji zai xia chen chan pin zhong ,er liu zai F1he F2chan pin zhong de que hen shao 。jiao gao chun du de dan ying sha ke yi you xian bei fu qi 。PEAke yi tong guo —NH3+/—NH2tou ji tuan de xing shi jing dian he qing jian xi fu zai gao chun du dan ying sha de biao mian shang 。you da liang za zhi de dan ying sha biao mian shang de K+huo Na+li zi yi yi zhi PEAzhong dai zheng dian de —NH3+/-NH2tou ji xi fu zai biao mian shang 。ci wai ,-Al+yu -Al…OH-de shui ge zuo yong ruo yu Si+yu —Si…OH-de shui ge zuo yong ,jiao shao de —NH2tong guo qing jian xi fu yu han you jiao duo za zhi han liang de dan ying sha biao mian ,dao zhi PEAzai za zhi han liang jiao duo de dan ying sha biao mian de xi fu ruo yu ji zai gao chun dan ying sha biao mian de xi fu ,yin ci ke yi jiang bu tong chun du de dan ying sha jin hang fen ji chu li 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自中国科学技术大学的魏梦楠，发表于刊物中国科学技术大学2019-07-12论文，是一篇关于长石论文,石英论文,浮选论文,聚醚胺论文,吸附机理论文,分级论文,中国科学技术大学2019-07-12论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自中国科学技术大学2019-07-12论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
标签：长石论文; 石英论文; 浮选论文; 聚醚胺论文; 吸附机理论文; 分级论文; 中国科学技术大学2019-07-12论文;