探析复合阳离子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复合阳离子捕收剂的合成及其对铝硅酸盐矿物的浮选性能研究姓名：程平平申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：钟宏20090513硕士学位论文摘要本文系统地研究了有机硅季铵盐复合阳离子捕收剂的合成方法，并考察了其对一水硬铝石、高岭石、叶蜡石和伊利石的浮选行为。通过接触角测量、∈一电位测定和红外光谱分析等手段，探讨了捕收剂与铝硅矿物的作用机理。实验以脂肪叔胺和硅烷偶联剂为原料，以X．油为溶剂、碘化钾为催化剂，合成了QAX223、QAX224、QAX225和QAX226四种复合阳离子捕收剂，研究了反应温度、反应时间和溶剂用量对合成产物的影响。确定了制备捕收剂的最优工艺条件

2、：反应温度为110℃，其摩尔比n叔胺：n硅烷：n碘化钾=1．t1．1：0．01，反应时间20小时，并通过红外光谱和质谱对合成产物进行表征。单矿浮选实验结果表明，在pH=6--10的范围内，以QAX224为捕收剂，当浓度达至lJ300mg／L时，四种矿物的回收率均在85％以上。加入淀粉做抑制剂，当用量达至lJ300mg／L时，在广泛的pH范围内，一水硬铝石几乎全部被抑制，而硅酸盐则可出现轻微的活化作用。在单矿实验的基础上，将不同配比的一水硬铝石和高岭石的人工混合矿浮选分离，A／S最高可达到30．97。实验以QAX224为捕收剂、淀粉为抑制剂、2撑油为起泡剂、无水NazC03为pH调整剂，

3、进行了实际矿石开路试验。结果表明，在pH=10，QAX224用量为1．4kg／t；淀粉为lkg／t时，精矿A／S可以从5．7提高到9．58，可实现一水硬铝石与硅酸盐矿物的反浮选分离。争电位测定结果表明，一水硬铝石、高岭石、伊利石和叶腊石的等电点分别为6．5、4．4、4．O和3．3；接触角测量结果表明，铝硅矿物的表面疏水性大d'JJ顷序为：高岭石>伊利石>叶腊石>一水硬铝石，动电位测定结果及红外光谱分析表明，复合型阳离子捕收剂与一水硬铝石之间主要是静电作用；与硅酸盐矿物的作用除了静电吸附之外，还存在化学作用，淀粉与铝硅矿物之间主要是氢键作用。关键词：复合阳离子捕收剂，铝硅酸盐矿物，反浮选

4、硕士学位论文ABSTI矾CTABSTRACTInthispaper,thesynthesisofSiliconequaternaryammoniumsaltcompositecationiccollectorsandflotationpropertiesofminerals，suchasdiaspore，kaolinite，pyrophylliteandillitehavebeenstudied．ThecompositecationiccollectorsQAX223，QAX224，QAX225andQAX226weresynthesizedfromfattyamineandsilan

5、ecouplingagentswithKIascatalyst，usingX—oilassolventbyone—step．Theinfluenceofdifferenttechnicalparameters，suchastime，temperatureandsolventusageontheresurtswerestudied．Thebestconditionswereobtainedasfollowings：themoleratiooffattyamine：silanecouplingagents：KI=1：1．1：O．O1，thetemperaturereactionislO'C

6、，thereactiontimelastsfor20hours．TheproductswerecharacterizedbyIRandGC．MS．．Theresultsofflotationtestsindicatethattheflotationrecoveriesofthefouraluminosilicatemineralsareallupto85％，inpH=6-10，usingQAX224ascollector,withtheconcentrationof300mg／L．However,byaddingstarchasdepressant，whenthedosageofthe

7、depressorwasincreasedto300mg／L，nearlyalldiasporecouldbedepressedinawiderangeofpHwhilesilicatemineralswereslightlyactivated．TheA／SoftheartificialmixedmineralsofdiasporeandkaoliniteCanincreased30．79bytheflotationtest．．Therealm