91精品人妻互换日韩精品久久影视|又粗又大的网站激情文学制服91|亚州A∨无码片中文字慕鲁丝片区|jizz中国无码91麻豆精品福利|午夜成人AA婷婷五月天精品|素人AV在线国产高清不卡片|尤物精品视频影院91日韩|亚洲精品18国产精品闷骚

    作者：沈奕斌

    長(zhǎng)石廣泛應(yīng)用于陶瓷坯料、陶瓷釉料、玻璃等工業(yè)部門(mén)，其市場(chǎng)需求量巨大。作為工業(yè)用陶瓷原料，鈣、鐵含量直接影響長(zhǎng)石燒成質(zhì)量。陶瓷在燒制過(guò)程中，含鐵礦物氧化致色影響陶瓷白度；方解石遇高溫分解，釋放出C02氣體，在陶瓷表面留下許多微孔，致使表面凹凸不平，影響陶瓷的白度和美觀，降低產(chǎn)品市場(chǎng)價(jià)值。因此必須通過(guò)選礦方式來(lái)除去長(zhǎng)石礦中的鈣、鐵等雜質(zhì)，以提高長(zhǎng)石品級(jí)，增加經(jīng)濟(jì)效益。

    長(zhǎng)石中方解石等碳酸鹽礦物可利用油酸浮選去除，溫度在15～20℃以上時(shí)浮選效果較好。當(dāng)?shù)V漿溫度較低時(shí)，油酸的分散性與水溶性變差，捕收性能降低導(dǎo)致浮選惡化，此時(shí)需要加熱礦漿，維持浮選溫度，保持藥劑活性，隨之帶來(lái)藥劑用量及能耗的增加。目前采用藥劑改性和藥劑復(fù)配來(lái)實(shí)現(xiàn)油酸的低溫浮選。但藥劑改性工藝復(fù)雜且操作成本太高，限制了其大規(guī)模推廣，而將油酸與其它藥劑復(fù)配或者將油酸簡(jiǎn)單改性后與其它藥劑復(fù)配是實(shí)現(xiàn)油酸低溫浮選的一有效途徑。此外，國(guó)內(nèi)主要報(bào)道了改性油酸在螢石、磷礦以及菱鎂礦的低溫浮選應(yīng)用，并取得良好效果，而對(duì)從長(zhǎng)石礦中浮選分離方解石等碳酸鹽礦物方面的研究較少�？�

慮到東北地區(qū)冬季的低氣溫，普通油酸的溫度適應(yīng)性差，本文運(yùn)用表面改性劑的復(fù)配作用規(guī)律，研究復(fù)配油酸在長(zhǎng)石反浮選方解石中的作用與機(jī)理，為實(shí)際生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1  實(shí)驗(yàn)部分

1.1原料性質(zhì)

    試樣取自遼寧地區(qū)某長(zhǎng)石礦，主要礦物組成為：條紋長(zhǎng)石35%;鈉長(zhǎng)石15%;微斜長(zhǎng)石10%；石英35%；方解石3%;云母1%，同時(shí)含有少量的黏土礦物和鐵質(zhì)。顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)：方解石呈不規(guī)則粒狀，部分顆粒表面蝕變，分布于長(zhǎng)石顆粒周?chē)�，另外還含有極少量的褐鐵礦。其主要化學(xué)成分(%): Si02, 70. 46; Al203, 16. 08; Fe203,0.38;Ca0，0.99；K20，7.90；Na20，2.45。選礦需要去除的成分主要為Ca0、Fe2 03。

1.2試驗(yàn)準(zhǔn)備

    藥劑：油酸（工業(yè)純）。

    乳化劑：十二烷基苯磺酸鈉（分析純）、十二烷基硫酸鈉（分析純），國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；十二烷基磺酸鈉（分析純），天津市博迪化工有限公司；市售柴油。

    儀器與設(shè)備：XMB-70三輥四筒棒磨機(jī)，湖北探礦機(jī)械廠；RK/FD型單槽浮選機(jī)，1L，長(zhǎng)春探礦機(jī)械廠；JY98-III型超聲波細(xì)胞粉碎儀，上海新藝生物技術(shù)研究所；ZetaPLus型Zeta電位及粒度分析儀，美國(guó)布魯克海文儀器公司；IR-200型傅立葉變換紅外光譜儀，山東奧斯特儀器設(shè)備公司。

1.3試驗(yàn)方法

    原礦經(jīng)過(guò)磨礦、脫泥、磁選流程得到磁精礦，其Fe2O3去除率為44.09%。用磁精礦進(jìn)行反浮方解石試驗(yàn)，試驗(yàn)原則流程見(jiàn)圖1。用Ca0的去除率來(lái)評(píng)價(jià)藥劑效果，以Fe2O3的去除率評(píng)價(jià)精礦指標(biāo)。去除率按下式計(jì)算。

    去除率=(A-B×C)／A×100

    式中：A為原礦中Fe。O�；駽a0的含量(%)；B為浮選精礦中Fe2O3或Ca0的含量(%)；C為精礦的產(chǎn)率(%)。

2  結(jié)果與討論

2.1乳化劑種類(lèi)試驗(yàn)

    乳化劑對(duì)油酸低溫下的性能改善至關(guān)重要。乳化劑能促使兩種互不相溶的液體形成穩(wěn)定乳濁液，并降低分散相的表面張力，提高油酸的捕收性能，進(jìn)行油酸與不同乳化劑復(fù)配試驗(yàn)。由于反浮方解石是在堿性條件進(jìn)行，所以選擇十二烷基硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉和十二烷基苯磺酸鈉作為陰離子乳化劑，固定油酸用量為1200g/t。乳化劑用量：油酸用量=1:7．復(fù)配藥劑經(jīng)過(guò)乳化100s，柴油用量為總藥劑用量的25%,浮選溫度15℃左右，礦漿pH值為8.5，在相同條件下進(jìn)行了長(zhǎng)石與方解石浮選分離試驗(yàn)，F(xiàn)e2 03和Ca0的去除效果見(jiàn)圖2。

    由圖2可知，油酸與乳化劑混合使用浮選效果優(yōu)于單一油酸浮選。對(duì)比單獨(dú)選用油酸的試驗(yàn)，用十二烷基硫酸鈉與油酸復(fù)配使用時(shí)，長(zhǎng)石精礦中Fe2 03去除率為65.43%，Ca0去除率為84.83%，分別提高了6.54%和4.04%；也較十二烷基磺酸鈉和十二烷基苯

磺酸鈉與油酸復(fù)配的效果好。因此浮選試驗(yàn)選擇十二烷基硫酸鈉作乳化劑與油酸進(jìn)行復(fù)配，并對(duì)復(fù)配藥劑進(jìn)行超聲波乳化，使藥劑互溶性更好。

2.2調(diào)整劑用量試驗(yàn)

    選取十二烷基硫酸鈉為乳化劑與油酸復(fù)配，其比例為1:7，固定油酸用量1200g/t，藥劑超聲乳化時(shí)間lOOs，柴油用量25%，變化Na2 CO2用量，調(diào)整礦漿pH進(jìn)行試驗(yàn)，Na2CO3用量分別為1200g/t、1600glt、2000glt、2400g/t，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3。

    由圖3可以看出，隨著Na2CO3用量的增加，F(xiàn)e2O。和Ca0的去除率先增加后降低。當(dāng)Na2CO3用量大于2000g/t時(shí)，F(xiàn)e2O3和Ca0的去除率均開(kāi)始降低，說(shuō)明增加pH調(diào)整劑用量影響了方解石等脈石礦物的可浮性，降低了復(fù)配油酸的捕收性能；而當(dāng)調(diào)整劑用量為2000g/t時(shí)，精礦中Fe2O3去除率為63.65%，Ca0去除率為83.39%，除雜效果相對(duì)較好，故確定pH調(diào)整劑用量為2000g/t，此時(shí)礦漿pH值為8.5。

2.3乳化劑與油酸復(fù)配試驗(yàn)

    選擇十二烷基硫酸鈉為乳化劑，進(jìn)行乳化劑用量條件試驗(yàn)。十二烷基硫酸鈉與油酸的配比分別為1：5、1:7、1:9和1:11，油酸用量1200g/t，復(fù)配藥劑經(jīng)過(guò)超聲波乳化lOOs，柴油用量為總藥劑用量的25%。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖4。

    由圖3可見(jiàn)，當(dāng)十二烷基硫酸鈉與油酸的配比從1: 11提高到1:7時(shí)，長(zhǎng)石精礦中Fe2 03去除率從63. 21%提高到了69.45%，Ca0去除率從82. 52%提高到了85.80%，但繼續(xù)增加十二烷基硫酸鈉的用量，鈣、鐵去除率增幅減小，說(shuō)明乳化劑用量已基本達(dá)到平衡，若再增加乳化劑用量會(huì)增加乳化劑的消耗。綜合考慮精礦質(zhì)量和藥劑消耗情況，選擇十二烷基硫酸鈉與油酸質(zhì)量復(fù)配比為1:7。

2.4柴油用量試驗(yàn)

    反浮選方解石時(shí)，向油酸與十二烷基硫酸鈉混合復(fù)配藥劑中加入一定量的非極性油，可以增強(qiáng)復(fù)配藥劑的耐低溫性，提高藥劑的捕收性能。試驗(yàn)中選擇在復(fù)配藥劑中加入適量的柴油，降低泡沫強(qiáng)度，減少長(zhǎng)石精礦的損失，破裂泡沫在礦漿中還可以達(dá)到再次分選的效果。柴油用量分別占總藥劑量的30%、25%、20%和15%，固定十二烷基硫酸鈉與油酸比例為1：7進(jìn)行復(fù)配，藥劑用量1200g／t，藥劑經(jīng)超聲波乳化lOOs，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖5。

    由圖5柴油用量試驗(yàn)結(jié)果可知，隨著柴油用量的逐漸增加，F(xiàn)e3O3、Ca0去除率先增加后降低，當(dāng)柴油用量為總藥劑量的20%時(shí)，F(xiàn)e2O3去除率為67.75%，Ca0去除率為83.71%；而當(dāng)用量增至25%時(shí)，長(zhǎng)石精礦中Fe203、Ca0去除率降低。說(shuō)明柴油過(guò)量時(shí)，可能導(dǎo)致浮選泡沫層變薄，使藥劑對(duì)方解石等脈石礦物的吸附能力減弱，降低了復(fù)配油酸的捕收性能，惡化浮選效果。綜合考慮藥劑用量與捕收性能，確定柴油用量為總藥劑用量的20%。

2.5超聲波乳化時(shí)間試驗(yàn)

    復(fù)配藥劑經(jīng)過(guò)超聲波乳化，可提高基質(zhì)油酸與浮選氣泡的活性，增強(qiáng)油酸的分散性能，有利于浮選指標(biāo)的改善。試驗(yàn)固定柴油用量為總藥劑量的20%，十二烷基硫酸鈉與油酸比例為1：7。油酸用量12 00g/t，改變藥劑乳化時(shí)間分別為lOOs、200s、300s、400s。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖6。

由圖5可知，隨著超聲波乳化時(shí)間增加，精礦中Fe203、Ca0去除率變化不顯著。與lOOs時(shí)相比，當(dāng)乳化時(shí)間為200s時(shí)，精礦Fe2 03、Ca0去除率分別提高了2.05%和1.49%，達(dá)到65.52%和83. 46%。繼續(xù)增加乳化時(shí)間，復(fù)配藥劑對(duì)原礦中的鈣、鐵去除率提高不明顯；因此確定增效油酸乳化時(shí)間為200s。

2.6捕收劑用量試驗(yàn)

    固定乳化劑十二烷基硫酸鈉與油酸的復(fù)配比例為1：7，柴油用量為20%，超聲波乳化時(shí)間為200s，進(jìn)行復(fù)配油酸用量條件試驗(yàn)。試驗(yàn)水溫在5～10℃，復(fù)配油酸用量為400g/t、800g/t、1200g/t、1400g/t、1600g/t、1800g/t，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖7。

    由圖6可知，隨著捕收劑用量的增加，F(xiàn)e2 03和Ca0的去除效果穩(wěn)步提升。當(dāng)復(fù)配油酸用量達(dá)到1600g/t時(shí)，精礦Fe2 03去除率為70. 24%，Ca0去除率為85. 67%;再增加藥劑用量到1800g/t時(shí)，長(zhǎng)石精礦中Fe2 03去除率由70. 24%增加到70. 94%，提高了0. 70%，Ca0去除率從85. 67%增加到85. 91%，僅提高了0. 24%，；表明此時(shí)去除率已經(jīng)趨于平緩，然而精礦產(chǎn)率卻明顯降低，因此復(fù)配藥劑用量在1600g/t時(shí)已經(jīng)適量，確定增效油酸用量為1600g/t。

2.7油酸與方解石作用機(jī)理

    PZC和IEP作為礦物表面性質(zhì)的重要參數(shù)，可用于研究礦物可浮性以及礦物表面電性的變化，為探究長(zhǎng)石、方解石的可浮性差異和復(fù)配藥劑在礦物顆粒表面的作用形式，進(jìn)行了長(zhǎng)石和方解石在純水和復(fù)配油酸溶液中的動(dòng)電位測(cè)試和紅外光譜測(cè)試。試驗(yàn)分別選用Zata-plus動(dòng)電位測(cè)定儀、傅里葉紅外光譜測(cè)定儀進(jìn)行測(cè)定。長(zhǎng)石與方解石分別在純水和復(fù)配油酸中的Zeta電位與pH值的關(guān)系，如圖8和圖9所示。

    由圖8和圖9礦物在純水時(shí)的曲線，可以看出長(zhǎng)石在純水中的零電點(diǎn)在pH3～3.5之間，方解石的零電點(diǎn)在pH9～9.5之間，當(dāng)pH>PZC時(shí)，礦物顆粒表面荷負(fù)電，反之荷正電。當(dāng)?shù)V漿pH在3.5～9.0之間時(shí)，利用長(zhǎng)石與方解石之間的電荷差異性（方解石礦物表面帶正電，長(zhǎng)石帶負(fù)電），采用陰離子捕收劑對(duì)方解石進(jìn)行浮選。方解石的可浮性范圍比長(zhǎng)石寬，因此增效油酸能夠有效浮選方解石，達(dá)到除雜的效果。

    由圖8和圖9礦物在復(fù)配油酸溶液中的曲線，發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)石與方解石的Zeta電位曲線都向左偏移，電動(dòng)電位值均降低，說(shuō)明復(fù)配油酸在長(zhǎng)石與方解石表面均產(chǎn)生了吸附作用。但與長(zhǎng)石相比，方解石的電動(dòng)電位下降幅度更大，說(shuō)明復(fù)配油酸在方解石上的吸附作用比在長(zhǎng)石表面的吸附作用強(qiáng)。這是由于捕收劑為極性分子，它們?cè)诘V物表面吸附取代水分子并定向排列形成一個(gè)新的附加吸附偶極子層，使礦物表面剩余電荷的相間電位差發(fā)生了變化，導(dǎo)致礦物表面電位表現(xiàn)向正或向負(fù)移動(dòng)。當(dāng)pH值在7.5～9范圍時(shí)，方解石電動(dòng)電位下降幅度較大，

大約下降140%，說(shuō)明此時(shí)方解石與油酸的吸附作用較強(qiáng)，其表面吸附的油酸根離子較多，同時(shí)在此過(guò)程中可能會(huì)形成一定量的酸皂二聚物，提高礦物表面的疏水性，促進(jìn)油酸進(jìn)一步在方解石表面的吸附口。這與前面Na2 CO。用量浮選試驗(yàn)結(jié)果中，pH值在8.5時(shí)長(zhǎng)石、方解石的浮選效果明顯的現(xiàn)象一致。而隨著pH從9.5到繼續(xù)增大到12時(shí)，發(fā)現(xiàn)方解石電動(dòng)電位降幅減小，大約下降40%�？紤]到方解石水解，礦物顆粒表面生成帶電的HC03、CO2、Ca2+、CaHC03+、CaOH2+離子，從這些產(chǎn)物看出，方解石在高pH環(huán)境下達(dá)到平衡時(shí)，會(huì)有大量的帶負(fù)電荷離子（HC03和CO2-）存在，一定程度上影響了油酸在方解石表面上的吸附。說(shuō)明在高堿性條件下，用脂肪酸類(lèi)捕收劑浮選方解石會(huì)受到一定的抑制作用。因此，在pH值為7.5～9的范圍，采用脂肪酸類(lèi)陰離子捕收劑可以順利浮選方解石，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)石礦物的提純。

    通過(guò)紅外光譜測(cè)試，探究礦物與藥劑的作用形式，其測(cè)試結(jié)果見(jiàn)圖10。A、B圖譜對(duì)比，B出現(xiàn)了波數(shù)為2922cm-1和2852 cm-l的兩個(gè)不同的特征吸收峰。經(jīng)分析，脂肪酸類(lèi)捕收劑中存在-CH2 -、CH3-等官能團(tuán)，并且-CH2-官能團(tuán)的反對(duì)稱(chēng)和對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)頻率分別為2922 cm-1和2853 cm-l，與紅外光譜測(cè)試結(jié)果基本一致，說(shuō)明B圖譜中的特征吸收峰是藥劑在礦物表面產(chǎn)生吸附的結(jié)果；此外經(jīng)水洗后的C礦樣圖譜仍然存在這兩個(gè)特征峰，說(shuō)明水洗后的方解石顆粒表面仍存在吸附的復(fù)配油酸。因此推測(cè)，復(fù)配油酸在方解石表面的吸附形式為化學(xué)吸附。

3結(jié)論

    1)改性復(fù)配工藝：十二烷基硫酸鈉與油酸按比例為1:7，柴油用量為捕收劑用量的20%，藥劑超聲處理時(shí)間為200s。在礦漿溫度為5～10℃進(jìn)行選礦試驗(yàn)，pH調(diào)整劑Na2 C03用量為2000g/t，捕收劑用量為1600g/t，獲得長(zhǎng)石精礦中Ca0含量小于0.3%，去除率達(dá)85. 67%；Fe2 03含量低于0.2%，去除率達(dá)70.24%的良好指標(biāo)。油酸經(jīng)過(guò)復(fù)配改性，改善了油酸的低溫適應(yīng)性，獲得了良好的精礦指標(biāo)，并降低了能耗。

    2)通過(guò)電動(dòng)電位測(cè)試，發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)石、方解石兩者的零電點(diǎn)差異明顯，前者在3～3.5之間，后者在9～9.5之間。此外在復(fù)配油酸溶液中，方解石電動(dòng)電位下降幅度大于長(zhǎng)石，表明藥劑在方解石表面的吸附量大于長(zhǎng)石。

3)根據(jù)紅外光譜分析結(jié)果，水洗礦樣紅外光譜中出現(xiàn)了亞甲基的反對(duì)稱(chēng)和對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)頻率，說(shuō)明水洗之后方解石顆粒表面仍有吸附的復(fù)配油酸，推斷復(fù)配油酸在方解石表面的吸附形式為化學(xué)吸附。  

4摘要：

利用不同乳化劑與油酸進(jìn)行復(fù)配改性，以提高普通油酸的低溫適應(yīng)性。以遼寧某地的長(zhǎng)石礦為試驗(yàn)原料，對(duì)低溫下長(zhǎng)石與方解石浮選分離進(jìn)行研究，并對(duì)改性油酸與方解石的作用機(jī)理進(jìn)行探討。結(jié)果表明，改性油酸能有效地提高低溫環(huán)境下長(zhǎng)石浮選提純的指標(biāo)，獲得Ca0含量小于0.3%，去除率達(dá)85.67%的長(zhǎng)石精礦。動(dòng)電位與紅外光譜測(cè)試表明，復(fù)配油酸在方解石上的吸附量大于長(zhǎng)石，且吸附形式為化學(xué)吸附。