【精品】新型铝土矿捕收剂的作用机理探讨.doc

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1、新型铝土矿捕收剂的作用机理探讨本章经过IR,Zeta电位，药剂结构与性能关系以及一水硬铝石的浮选溶液化学的研究进一步揭示了药剂DBCA与一水便铝石，高岭石和叶腊石的作用机理，同时提出了药剂DBCA与一水硬铝石的吸附模型。4.1研究方法4.1.1动电位的测试动电位的测试在Delsa-440SX电位仪（布鲁克海文公司，美国）。矿物样品在玛瑙迫击炮进一步地面不到矿物悬浮液含0.01%（质量分数）的固体是在一个烧杯分散15min,使用1xlO'3mol/L的硝酸钾溶液作为支持电解质，然后加入盐酸或氢氧化钠调整理想的pH值。被测量误差在±5mV的测量

2、后，每个条件至少有测三个样。4.1.2药剂与矿物作用的红外光谱分析红外光谱是用FT-IR-750红外光谱仪获得的（美国Nicolet公司）KBr压片，用来表征试剂，及药剂与矿物之间的相互作用。矿物样品在玛瑙研钵中磨成低于2“m,然后再与DBCA作用。4.2结果与讨论421DBCA与矿物作用的红外光谱分析图4・1是DBCA与一水硬铝石，高岭石，伊利石作用前后的红外光谱图。根据DBCA的红外光谱特征吸收峰出现在3250-3550cm"处（・OH,>NH）,1679cm」（>C=O）和其他等等，根据DBCA的红外吸收条件，出现或者消失的特征吸收峰

3、在一水硬铝石，高岭石和伊利石的表面可以观察到，不同的波数的转移发生在试剂和不同矿物之间。4000350030002500200015001000500Wavenumbers/cm*1Kaolinite4000350030002500200015001000500图4・1矿物用药剂处理和没有用药刑处理的红外光谱图⑻一氷硬铝石；（b）高岭石：（c）伊利石Fig.4-1FPIRspectraofmineralwithandwithoutreagent⑻Diaspore;(b)Kaolinite;(c)Illite对于DBCA,在3250-3550

4、cm4处的吸收堆消失，这可能是药剂中的・COOH与-CONHOH的・OH的与一水硬铝石的・OH发生反应脱水的结果⑹在同当时,药剂中的>C=0的吸收峰从1679cm-1向下移动至1650cm",这可以解释为,X>O的氧原子所提供的孤对电子与一水硬铝石的铝离子形成配位化学键。高岭石与DBCA作用的光谱图展现出一个波数在1640cmd处的吸收峰（即未经DBCA处理时是1638cm1）,这可能是DBCA的・NHOH在高岭石表面上形成了N・H・・・O氢键所造成的I砌。类似高岭石，DBCA与伊利石之间的氢键形成也-样，在那里，1637转移到低波数和较高

5、强度的1635cm“处。总之，对于DBCA而言，DBCA特征吸收峰对一水硬铝石有更多的移动，而两个铝矿物的转移只略有增加。因此，这可能说明，DBCA和一水硬铝石之间的相互作用主要是化学吸附，而在髙岭石，伊利石是氢键或物理吸附。由于化学键强于氢键或物理吸附，一水硬铝石的回收率很高而对于两个铝矿物的冋收率相对低，这与浮选药剂DBCA与浮选结果相一致。4.2.2DBCA对矿物动电位的影响图4・2描述了一水硬铝石，高岭石和伊利石未经DBCA处理或处理之后的pH值和动电位之间的关系。结果表明等电点（IEP）：6.2>3.8和3.0分别为一水硬铝石，髙

6、岭石，伊利石的等电点（没有与DBCA作用），这与以前的文献报逍【67刚—致。与奇岭石，伊利石相比，一水硬铝石具有较高的电位。当PH>IEP时，一水硬铝石的动电位迅速随pH值负增长而增加，而当pH值达到10时，它几乎保持不变。然而.高岭石，伊利石的动电位明显下降随着pH值的增长，当pH达到6或以上时，不再有显著的变化。£5当矿物与DBCA作用后，在不同pH值下，一水硬铝石，高岭石和伊利石的动电位变化几乎与没有使用DBCA作用相同，但在测试pH值范围内，一水硬铝石具有更负动电位比高岭石或伊利石。这些结果表明DBCA可以对矿物表面吸附。因此，DB

7、CA对一水硬铝石具有很高的捕收能力而对铝硅矿则表现出很低的活性，由此可以得岀结论，对一水硬铝石为化学吸附，而对铝硅矿是物理的或氢键，这与从红外光谱得到的结果一致。在相邻的反平行排布的水分子之间形成的闭合连接大大减弱了与溶液中的水分子相互作用，因此，表面具有弱的疏水性。在零电位时.即矿物表面上相反符号离子有序分布时，矿物表面疏水性最大。在大多数情况下，矿物表面零电荷的电位可由能量值最低时对应的矿物/水“密闭”体系平衡状态条件计算出。此时,应该考虑矿物表面阳离子和阴离子所有可能的解离和水解反应，根据反应平衡常数・水的离子积和平衡方程，如果有必要

8、还包括电中和方程，列岀和解出方程式组，方程式组中的方程式个数等于系统中未知变量的个数。解出所列方程式组，20100-30-40-50-60-702420AE二&二U3」odS2Z