学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

胺系列捕收剂的合成及组合使用研究

作　者: 朱鹏程
导　师: 葛英勇
学　校: 武汉理工大学
专　业: 矿物加工工程
关键词: 阳离子捕收剂反浮选合成组合药剂 GE-651C
分类号: TD923.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 121次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载

内容摘要

酒钢镜铁山铁矿石矿物组成复杂,脉石种类多样,且多为含铁硅酸盐,缩小了与铁矿物的分选差异,造成选矿工艺难度大。为解决使用常规脂肪胺类阳离子反浮选工艺存在的选择性较差、浮选泡沫粘度大等问题,本论文围绕开发新型高效的阳离子脱硅捕收剂进行系列试验研究,使酒钢含铁硅酸盐与铁矿物易分离。本文对药剂合成的影响工艺条件进行了系统的研究,确定最佳的合成工艺条件如下:亲核加成时,投料比为醇腈比为1:1.05(摩尔比);催化剂NaOH用量为醇重量的0.85%;反应温度为43±1℃;氢化还原时,雷尼镍用量为醚腈(胺腈)重量的0.35%;温度控制在150℃左右,最佳反应压力为2.5MPa。根据原料不同,合成了E1,E2,E3这三种N-烷基1,3-丙二胺类药剂;M1,M2,M3这三种醚胺类药剂。单矿物可浮性试验表明:E1、M1、M3有很好的选择性但是药剂用量比较大,E2、M2有很好的捕收性,选择性稍差一些,E3具有较好的选择性和捕收性是一种优良的捕收剂。通过组合药剂研究,寻找到了性能优于其他药剂的组合药剂GE-651C,并发现在M1:E3=7:3时,组合药剂在性能不受影响并且降低药剂了成本。中和度是一个重要的选矿工艺参数,对于GE-651C而言,在中和度为25%时,其选矿指标最佳,并且用乙酸中和效果比盐酸中和效果好,回收率平均要高2%左右。并且GE-651C具有很好的耐低温性和对硬水的适应性;通过泡沫试验,发现GE-651C泡沫量不大,比原先酒钢用的GE-609泡沫量小,且GE-651C的泡沫较脆易消,在浮选时不会跑槽,有利于泡沫产品的后续处理。通过条件试验确定了捕收剂GE-651C用量180g/t,抑制剂淀粉用量600g/t的药剂制度。并在使用硬水的条件下闭路试验达到了综合精矿产率82.40%、品位61.83%、回收率93.48%的良好指标,较自来水无明显差异。机理研究分析表明:在pH=2～10时,吸附量随着pH的升高而增加,pH=10左右石英的吸附量达到最大,这是由于溶解的胺分子浓度的增加,形成的离子一分子二聚物的浓度最大,而在pH=12时,由于捕收剂形成沉淀使得吸附量急剧下降,这与单矿物浮选,溶液化学研究结果一致。GE-651C能优先吸附于石英表面,而在磁铁矿表面上的吸附量较石英表面小得多,对其表面动电位的改变也相应较小。正是捕收剂在石英、磁铁矿矿物表面上的吸附量的不同扩大了矿物表面疏水性的差异,为这两种矿物之间有效的反浮选分离提供了有力的理论基础。

全文目录

中文摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第1章绪论  9-25
  1.1 引言  9-10
  1.2 阳离子胺类捕收剂  10-17
    1.2.1 胺类捕收剂与矿物作用机理  10-12
    1.2.2 脂肪胺在选矿中的应用  12-13
    1.2.3 醚胺在选矿中的应用  13
    1.2.4 季胺盐在选矿中的应用  13-14
    1.2.5 松香胺与芳香胺在选矿中的应用  14-15
    1.2.6 胺类药剂在铁矿研究应用的发展动态  15-17
  1.3 组合药剂  17-23
    1.3.1 阳离子型捕收剂的组合应用  18-21
      1.3.1.1 胺-胺组合  18-19
      1.3.1.2 阳离子型与阴离子型捕收剂的组合  19-20
      1.3.1.3 阳离子捕收剂与中性油组合使用  20-21
    1.3.2 组合捕收剂的作用机理  21-23
      1.3.2.1 拼合机理  21-22
      1.3.2.2 分子络合物机理  22
      1.3.2.3 螯合机理  22
      1.3.2.4 共吸附机理  22-23
  1.4 研究的目的和意义  23-25
第2章试样、药剂、仪器及研究方法  25-32
  2.1 试验样品  25-26
    2.1.1 单矿物  25
    2.1.2 实际矿物  25-26
      2.1.2.1 原矿多元素化学分析  25-26
      2.1.2.2 原矿矿相分析  26
  2.2 试验药剂  26-27
  2.3 试验主要设备  27
  2.4 研究方法  27-32
    2.4.1 捕收剂的合成流程  27-28
    2.4.2 单矿物浮选试验  28-29
    2.4.3 实际矿物浮选试验  29
    2.4.4 捕收剂含量测试方法  29-30
    2.4.5 机理研究测试方法  30-32
第3章捕收剂的合成  32-39
  3.1 胺系列捕收剂合成原理  32-33
    3.1.1 胺腈的合成  32
    3.1.2 醚腈的合成  32-33
    3.1.3 氢化还原  33
  3.2 合成试验  33-38
    3.2.1 合成装置  33
    3.2.2 试验步骤  33
    3.2.3 合成条件的影响  33-38
      3.2.3.1 投料比的影响  34
      3.2.3.2 催化剂用量的影响  34-35
      3.2.3.3 聚合温度的影响  35-36
      3.2.3.4 雷尼镍用量的影响  36
      3.2.3.5 氢化还原温度的影响  36-37
      3.2.3.6 压力的影响  37-38
  3.3 合成的药剂  38
  3.4 小结  38-39
第4章矿物可浮性研究  39-57
  4.1 捕收剂对单矿物的浮选影响  39-47
    4.1.1 不同捕收剂对矿物可浮性的影响  39-41
    4.1.2 捕收剂药剂用量对矿物可浮性的影响  41-45
    4.1.3 组合用药浮选试验  45-47
  4.2 捕收剂对实际矿物的浮选影响  47-49
  4.3 捕收剂GE-651C的评价试验  49-54
    4.3.1 中和度对GE-651C的影响  49-50
    4.3.2 难免离子对GE-651C的影响  50-51
    4.3.3 温度对GE-651C的影响  51-52
    4.3.4 GE-651C消泡试验  52-53
    4.3.5 药剂用量试验  53-54
      4.3.5.1 抑制剂用量  53-54
      4.3.5.2 捕收剂用量  54
  4.4 小型闭路试验  54-56
  4.5 小结  56-57
第5章机理分析  57-66
  5.1 矿物的结晶构造及溶液化学研究  57-60
    5.1.1 矿物的结晶构造及表面电性  57-58
    5.1.2 药剂的溶液化学研究  58-60
  5.2 动点位  60-61
  5.3 吸附量  61-62
  5.4 红外光谱  62-65
    5.4.1 GE-651C的红外图谱  62-63
    5.4.2 石英的红外图谱  63-64
    5.4.3 捕收剂作用在石英上的红外光谱图  64-65
  5.5 小结  65-66
第6章结论  66-68
参考文献  68-71
致谢  71-72
附录  72

胺系列捕收剂的合成及组合使用研究

内容摘要

全文目录

相似论文