基于gemini有机硅捕收剂的合成及其对铝硅酸盐矿物的浮选性能研究

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1、中南大学硕士学位论文Gemini有机硅捕收剂的合成及其对铝硅酸盐矿物的浮选性能研究姓名：黄志强申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：钟宏20100524硕士学位论文摘要本文以硅烷偶联剂(SCA．1902)，六甲基二硅氧烷(MM)和二溴代烷烃为原料，通过SN2取代反应制备了Gemini有机硅系列捕收剂FGS．2、FGS．4和FGS．6。采用红外光谱、核磁共振和气质联用技术对产物结构进行了表征，分析表明合成的产品即为目标产物；通过高效液相色谱分析，三种产品的纯度分别为85．77％、87．92％和92．26％。单矿物浮选

2、试验表明，三种Gemini有机硅捕收剂在广泛pH值范围内对铝硅酸盐矿物高岭石、叶腊石和伊利石均有较强的捕收能力，碱性条件下的浮选回收率比在酸性条件下高，特别是在pH=12的强碱性情况下，三种铝硅酸盐矿物的浮选回收率接近100％；且其捕收能力随着中间连接基团碳链的增长而增加，顺序为FGS．6>FGS．4>FGS．2。当捕收剂浓度为6x10-4mol／L，矿浆pH=9．5时，三种铝硅酸盐矿物的浮选回收率达到最大值，均在90％以上。论文通过Zeta-电位测定和红外光谱分析，探讨了Gemini有机硅阳离子捕收剂与铝硅酸盐矿物的

3、作用机理。Zeta-电位测定结果表明，高岭石、叶腊石和伊利石的零点电分别为3．5、2．3和3．O，捕收剂与铝硅酸盐矿物作用后矿物表面的Zeta一电位全部为正。红外光谱测定表明，药剂与铝硅酸盐矿物作用后在3000～2800cm。处出现了甲基和亚甲基的伸缩振动吸收峰，而其他峰没有发生变化。因此，Gemini有机硅阳离子捕收剂与铝硅矿物的作用主要是静电吸附物理作用。关键词Gemini有机硅捕收剂，铝硅酸盐矿物，铝土矿反浮选，吸附机理硕十学位论文ABSTRACTABSTRACTGeminiorganosiliconsurfac

4、tants，FGS．2，FGS．4andFGS一6weresynthesizedbysilaneSCA．1902．hexamethyldisiloxaneMManddibromoalkanethroughSIN2reaction．Infraredspectra，GC—MSandNMRanalysiswerestudiedtoillustratethestructureoftheproducts．andtheresultswereagreedwellwiththeexpectedones；HPLCanalysisshow

5、edthatthepurityofthethreeproductswere85．77％．87．92％and92．26％．respectively．Theflotationbehaviorsofthemainganguemineralsinbauxiteores—kaolinite，pyrophylliteandillitewithaseriesofGeminiorganosiliconcollectorswerestudied．Thepuremineralflotationexperimentsshowthatallo

6、fthethreeGeminiorganosiliconecationiccollectorsFGS一2．FGS．4andFGS．6exhibitstrongflotationcapabilityonkaolinite，pyrophylliteandilliteoverawidepHrange，andtherecoveryofthethreealuminosilicatemineralsishigherinalkalineconditionthaninacidcondition．especiallyinstrongal

7、kalineconditionpH=12．ThecollectingcapabilityofthethreecollectorsisintheorderofFGS．6>FGS．4>FGS．2．UsingGeminiorganosiliconsurfactantsascollectors，withtheconcentrationof6×1O_斗mol／LandpH=9．5．theflotationrecoveriesofthethreealuminosilicatemineralsareallupto90％．Theads

8、orptionmechanismofthenewcollectorsonthethreealuminosilicatemineralshasbeeninvestigatedthroughZeta-potentialandIRspectrummeasurements．Zeta-potentialmeasurementindicate