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烷基胍硫酸盐系列捕收剂的合成及其对铝硅酸盐矿物的浮选性能

作　者: 赵声贵
导　师: 钟宏
学　校: 中南大学
专　业: 化学工艺
关键词: 反浮选 烷基胍硫酸盐 捕收剂 铝硅矿物
分类号: TD952
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 142次
引　用: 6次
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内容摘要


开发低品位铝土矿高效反浮选捕收剂以提高我国，一水硬铝石型铝土矿的铝硅比，对解决我国氧化铝生产中存在的问题具有重要意义。本文系统地研究了烷基胍硫酸盐系列捕收剂的合成方法及其对一水硬铝石、高岭石、叶蜡石和伊利石的浮选性能，通过矿物的接触角测量、ζ-电位测定和红外光谱分析等手段，探讨了烷基胍类捕收剂与铝硅矿物的作用机理。实验以O-甲基异脲硫酸盐和脂肪胺为原料合成了SAG6、SAG8、SAG10和SAG12四种烷基胍硫酸盐捕收剂，并通过红外光谱、元素分析和熔点测定等手段对合成化合物进行表征。浮选实验结果表明：对一水硬铝石、高岭石和伊利石，SAG12、SAG10和SAG8的捕收能力相当，明显强于SAG6；对叶腊石的捕收能力，SAG12最强，SAG10和SAG8相近，SAG6最弱。捕收剂SAG12对铝硅矿物的捕收能力和选择性均强于1231和DDA。烷基胍捕收剂在酸性条件下对四种矿物均有很强的捕收能力；在强碱性条件下，一水硬铝石的可浮性显著下降，而三种硅酸盐矿物仍保持良好的可浮性。因此，以烷基胍硫酸盐为捕收剂，在强碱性条件下，可望实现一水硬铝石与三种硅酸盐矿物的反浮选分离。ζ-电位测定结果表明，一水硬铝石、高岭石、伊利石和叶腊石的零电点分别为6.0、3.5、3.0和2.3；接触角测量结果表明，铝硅矿物的天然可浮性大小顺序为：叶腊石＞高岭石≈伊利石＞＞一水硬铝石，烷基胍药剂能增强矿物表面的疏水性；ζ-电位测定和红外光谱分析表明，烷基胍捕收剂与铝硅矿物的作用主要是静电吸附和氢键作用。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
前言  8-9
第一章 文献综述  9-22
  1.1 铝土矿资源与氧化铝生产方法  9-13
    1.1.1 世界铝土矿资源概况  9-10
    1.1.2 氧化铝生产方法  10-11
    1.1.3 我国铝土矿资源特征与氧化铝生产  11-13
  1.2 铝土矿选矿脱硅研究现状  13-17
    1.2.1 化学选矿脱硅  14-15
    1.2.2 生物选矿脱硅  15-16
    1.2.3 物理选矿脱硅  16-17
  1.3 铝土矿反浮选脱硅技术  17-21
    1.3.1 反浮选研究现状  18-19
    1.3.2 反浮选特点  19-20
    1.3.3 反浮选技术关键  20
    1.3.4 铝土矿反浮选阳离子捕收剂  20-21
  1.4 论文选题的意义及内容  21-22
第二章 试剂、仪器和试验方法  22-26
  2.1 矿样  22
  2.2 试剂和仪器  22-23
  2.3 研究方法  23-26
    2.3.1 浮选试验  24
    2.3.2 接触角测量  24
    2.3.3 ζ-电位测量  24-25
    2.3.4 红外光谱分析  25-26
第三章 烷基胍硫酸盐系列捕收剂的合成及物化性能  26-36
  3.1 烷基胍类化合物  26-29
    3.1.1 烷基胍的合成方法  26-28
    3.1.2 烷基胍的应用  28-29
  3.2 烷基胍硫酸盐系列捕收剂的合成  29-32
    3.2.1 合成原理  29-30
    3.2.2 合成方法  30
    3.2.3 反应条件的确定  30-32
  3.3 烷基胍硫酸盐的表征  32-35
    3.3.1 熔点测定  32-33
    3.3.2 元素分析  33
    3.3.3 红外光谱分析  33-35
  3.4 本章小结  35-36
第四章 烷基胍捕收剂对铝硅矿物浮选行为的研究  36-47
  4.1 烷基胍类化合物的浮选性能  36-40
    4.1.1 一水硬铝石的基本浮选行为  36-37
    4.1.2 高岭石的基本浮选行为  37-38
    4.1.3 伊利石的基本浮选行为  38-39
    4.1.4 叶腊石的基本浮选行为  39-40
  4.2 四种铝硅酸盐矿物浮选行为比较  40-44
    4.2.1 pH条件比较  41-43
    4.2.2 浮选时间的比较  43-44
  4.3 合成烷基胍类捕收剂与常规捕收剂的浮选性能比较  44-46
  4.4 本章小结  46-47
第五章 烷基胍捕收剂与铝硅矿物作用机理的研究  47-56
  5.1 接触角测量  47
  5.2 矿物表面电性  47-50
    5.2.1 铝硅矿物的ζ-电位与pH值的关系  48
    5.2.2 一水硬铝石表面电性  48-49
    5.2.3 硅酸盐矿物表面电性  49
    5.2.4 捕收剂在硅酸盐矿物表面的吸附  49-50
  5.3 与捕收剂作用后矿物表面动电位的变化  50-51
  5.4 红外光谱分析  51-55
  5.5 本章小结  55-56
第六章 结论  56-58
参考文献  58-63
致谢  63-64
攻读学位期间主要的研究成果  64

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