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本研究以酒钢磁选铁精矿为研究对象,成功研制了高效脱硅单胺和多胺系列阳离子捕收剂。通过浮选试验,从这一系列捕收剂中选择了一种最适合于该矿石的新型捕收剂B2,并通过浮选溶液化学研究、Zeta-电位测定和红外光谱分析,研究了B2的浮选作用机理。
采用醇腈亲核加成得中间体,中间体高压加氢得到最终产物。通过对产物胺值的测定:在试验确定的工艺参数条件下,合成的捕收剂有效胺值含量高。
以酒钢磁选精矿为入浮原矿,通过浮选条件单因素试验探索,确定了抑制剂和捕收剂剂的最佳用量分别为600g/t、lOOg/t,最佳的矿浆浓度为30~40%。通过考察矿浆温度对浮选指标的影响发现B2有良好的耐低温性能。并在此基础上优化了浮选工艺,最终获得良好浮选指标:精矿产率82.42%、品位61.17%、回收率92.48%,并可大大降低捕收剂用量。
对单胺和多胺系列药剂的溶液化学研究发现:以多胺为例,在4pH>9之间,二价阳离子[ODNH42+]的浓度随pH值的升高而开始减少,即静电吸附的有效成分减少,捕收效果开始变差;在pH>pHs后,多胺系列药剂形成分子沉淀,静电吸附的有效成分急剧减少,药剂的捕收效果将随pH值的升高而急剧变差。
通过对石英纯矿物和石英与B2作用后的Zeta电位测定,确定了石英的零电点和石英表面ら-电位在和B2作用前后的变化规律。石英的ら-电位变化在pH6-7范围出现极大值,说明在该pH范围内多胺系列药剂在矿物表面的吸附能力强,捕收能力强。在实际浮选中,该pH范围也正是多胺系列药剂浮选石英的最佳pH范围。
通过B2和石英与B2作用后的红外光谱的比较,发现新产生了Si-O的特征谱,说明在石英表面牢固吸附了B2这一化合物,有利于石英的浮选。