中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所主办
高级检索

脂肪酸结构对胶磷矿表面润湿性的影响研究

,  ,  ,  ,  , 

文章导航 > 矿产保护与利用 > 2018 > 0(3): 105-111

上一篇

下一篇

沈智慧, 张覃, 卯松, 谢俊, 杨婷婷, 徐怀玉. 脂肪酸结构对胶磷矿表面润湿性的影响研究[J]. 矿产保护与利用, 2018, (3): 105-111. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2018.03.019
引用本文: 沈智慧, 张覃, 卯松, 谢俊, 杨婷婷, 徐怀玉. 脂肪酸结构对胶磷矿表面润湿性的影响研究[J]. 矿产保护与利用, 2018, (3): 105-111. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2018.03.019
shu
SHEN Zhihui, ZHANG Qin, MAO Song, XIE Jun, YANG Tingting, XU Huaiyu. Effects of Structure of Fatty Acid Collectors on Wettability of Collophane[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2018, (3): 105-111. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2018.03.019
Citation: SHEN Zhihui, ZHANG Qin, MAO Song, XIE Jun, YANG Tingting, XU Huaiyu. Effects of Structure of Fatty Acid Collectors on Wettability of Collophane[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2018, (3): 105-111. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2018.03.019
shu

脂肪酸结构对胶磷矿表面润湿性的影响研究

  • 1.

    贵州大学 矿业学院，贵州 贵阳 550025

  • 2.

    喀斯特地区优势矿产资源高效利用国家地方联合工程实验室，贵州 贵阳 550025

  • 3.

    贵州省非金属矿产资源综合利用重点实验室，贵州 贵阳 550025

  • 基金项目:
    国家自然科学基金项目（51474078）；贵州省科学技术基金（黔科合JZ字[2014]2009号）
详细信息
    作者简介: 沈智慧(1990-), 女, 实验师, 硕士, 主要研究方向为难选矿石的选矿及资源综合利用, E-mail: shen_zh9009@163.com
    通讯作者: 张覃(1967-), 女, 教授, 博士生导师, 主要研究方向为难选矿石的选矿及资源综合利用, E-mail: qzhang@gzu.edu.cn

  • 中图分类号: TD923+.13

Effects of Structure of Fatty Acid Collectors on Wettability of Collophane

  • 1.

    College of Mining, Guizhou University, Guiyang 550025, China

  • 2.

    National & Local Joint Laboratory of Engineering for Effective Utilization of Regional Mineral Resources from Karst Areas, Guiyang 550025, China

  • 3.

    Guizhou Key Laboratory of Comprehensive Utilization of Non-metallic Mineral Resources, Guiyang 550025, China

More Information

    摘要

  • 不同结构的脂肪酸在胶磷矿表面润湿程度对浮选有直接的影响。通过动态俘泡法测定接触角，研究了脂肪酸碳链长度、双键个数、羟基引入、碳链异构对胶磷矿表面润湿性的影响。结果表明，pH在8~10范围内，胶磷矿疏水性较好。饱和脂肪酸疏水能力为：棕榈酸 > 肉豆蔻酸 > 硬脂酸 > 月桂酸，碳原子数在12~16范围内，胶磷矿疏水性随碳链长度增加而增强。不饱和脂肪酸的疏水能力为：亚麻酸 > 亚油酸 > 油酸，不饱和程度越高，胶磷矿表面疏水性越强。脂肪酸烃基中引入羟基和异构的疏水能力为蓖麻油酸 > 硬脂酸 > 异硬脂酸，脂肪酸中同时含双键和羟基可提高胶磷矿疏水性，烃基正构碳链较异构疏水能力强。

    The wettability of fatty acids with different structures on the surface of collophane directly affects the flotation. In this paper, the effects of carbon chain length, double bond number, adding hydroxyl and carbon-chain isomerism on the surface wettability of collophane were investigated by measuring the contact angle with the aid of dynamic captive bubble method. The experimental results show that: the hydrophobicity of collophane is better in the range of pH 8 to 10. The hydrophobic ability order of saturated fatty acids is: palmitic acid > myristic acid > stearic acid > lauric acid. When the carbon number is in the range of 12 to 16, the hydrophobicity of collophane increases with the increase of carbon chain length. The hydrophobic ability order of unsaturated fatty acids is: linolenic acid > linoleic acid > oleic acid. The higher the unsaturated fatty acid unsaturation degree, the better the hydrophobicity of collophane. When hydroxyl group and isomer are introduced into the hydrocarbon group of fatty acids, the hydrophobic ability order is: ricinoleic acid > stearic acid > isostearic acid. Double bonds and hydroxyl groups in fatty acids can improve the hydrophobicity of collophanite. The hydrophobic ability of unsaturated fatty acid with normal hydrocarbon chain is better than that with isomeric carbon chain.

    • HTML全文
  • 加载中

  • 图 1  胶磷矿XRD图谱

    Figure 1. 

    下载: 全尺寸图片 幻灯片

    图 2  动态俘泡法(a)和接触角θ(b)示意图

    Figure 2. 

    下载: 全尺寸图片 幻灯片

    图 3  不同C链长度脂肪酸用量和pH值对胶磷矿接触角的影响(a：捕收剂用量；b：pH值)

    Figure 3. 

    下载: 全尺寸图片 幻灯片

    图 4  不同双键数目脂肪酸用量和pH值对胶磷矿接触角的影响(a：捕收剂用量；b：pH值)

    Figure 4. 

    下载: 全尺寸图片 幻灯片

    图 5  不同羟基数目脂肪酸用量和pH值对胶磷矿接触角的影响(a：捕收剂用量；b：pH值)

    Figure 5. 

    下载: 全尺寸图片 幻灯片

    图 6  不同碳链异构脂肪酸用量和pH值对胶磷矿接触角的影响(a：捕收剂用量；b：pH值)

    Figure 6. 

    下载: 全尺寸图片 幻灯片

    图 7  Ca2+与RCOO-反应的ΔG0/RT与pH值关系

    Figure 7. 

    下载: 全尺寸图片 幻灯片

    表 1  试验所用脂肪酸类捕收剂

    Table 1.  Fatty acid collectors used in the test

    捕收剂 化学式 结构式 碳链长度 双键数目
    月桂酸 C12H24O2 C12 0
    肉豆蔻酸 C14H28O2 C14 0
    棕榈酸 C16H32O2 C16 0
    硬脂酸 C18H36O2 C18 0
    异硬脂酸 C18H36O2 C18 0
    油酸 C18H34O2 C18 1
    亚油酸 C18H32O2 C18 2
    亚麻酸 C18H30O2 C18 3
    蓖麻油酸 C18H34O3 C18 1
    下载: 导出CSV

    表 2  饱和脂肪酸钙溶度积(23℃)[15]

    Table 2.  Solubility product of saturated fatty acid calcium[15]

    饱和脂肪酸中C原子数 12 14 16 18
    溶度积(Ksp) 8.0×10-13 1.0×10-15 1.6×10-16 1.4×10-18
    下载: 导出CSV

    表 3  RCOO-的加质子常数

    Table 3.  Protonation constants of RCOO-

    脂肪酸 月桂酸 肉豆蔻酸 棕榈酸 硬脂酸 油酸
    RCOO-的加质子常数KH 8.33×104 7.94×104 2.09×105 2.22×105 1.00×106
    下载: 导出CSV

    表 4  脂肪酸钙的溶度积KSP[Ca(OOCR)2] [17]

    Table 4.  Solubility product of fatty acid calcium[17]

    脂肪酸 月桂酸 肉豆蔻酸 棕榈酸 硬脂酸 油酸
    KSP[Ca(OOCR)2] 1×10-12.16 1×10-14.66 1×10-17.42 1×10-19.69 1×10-15.4
    下载: 导出CSV
    • 参考文献(17)
  • [1]

    曹先军, 杨小芹, 何漪.我国磷资源合理开发利用的分析与建议[J].化工矿物与加工, 2005(6):1-4. http://www.cqvip.com/QK/92839A/201506/664951846.html

    [2]

    李维, 高辉, 罗英杰, 等.国内外磷矿资源利用现状、趋势分析及对策建议[J].中国矿业, 2015, 24(6):6-10. http://www.cqvip.com/QK/92839X/201506/664951846.html

    [3]

    蒋郭吉玛. 夯实大国崛起的资源家底[N]. 中国矿业报, 2017-08-25(002).

    [4]

    沙惠雨, 刘长淼, 冯安生.阴离子捕收剂对胶磷矿单矿物浮选行为的影响[J].矿产保护与利用, 2016(3):26-30. http://kcbh.cbpt.cnki.net/WKD/WebPublication/paperDigest.aspx?paperID=8e8356e5-0731-4b43-b513-c8213efce6af

    [5]

    江庆梅. 混合脂肪酸在白钨矿与萤石、方解石分离中的作用[D]. 长沙: 中南大学, 2009.

    [6]

    王淀佐.浮选剂作用原理及应用[M].北京:冶金工业出版社, 1982.

    [7]

    刘润哲, 冯其明, 张国范, 等.油酸钠和亚油酸钠与胶磷矿作用特性研究[J].非金属矿, 2018, 41(2):55-57. http://mall.cnki.net/magazine/Article/JSKS201701023.htm

    [8]

    罗惠华, 汤家焰, 李成秀, 等.胶磷矿选矿中不同植物脂肪酸的常温浮选性能[J].武汉工程大学学报, 2013, 35(1):17-20. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-JSKS201510019.htm

    [9]

    Jun Xie, Xianhai Li, Song Mao, et al. Effects of structure of fatty acid collectors on the adsorption of fluorapatite (001) surface: a first-principles calculations[J]. Appl Surf Sci, 2018, 444:699-709. doi: 10.1016/j.apsusc.2018.03.105

    [10]

    祁宗, 孙传尧.白云石浮选中磷酸根与捕收剂的竞争关系分析[J].有色金属工程, 2013, 3(1):33-36. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=gwjskxk200510006

    [11]

    张庆鹏, 刘润清, 曹学锋, 等.脂肪酸类白钨矿捕收剂的结构性能关系研究[J].有色金属科学与工程, 2013, 4(5):85-90. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=jxysjs201305019

    [12]

    李成秀. 难选胶磷矿浮选新药剂试验及作用机理研究[D]. 昆明: 昆明理工大学, 2014.

    [13]

    Lu Y, Drelich J, Miller J D. Oleate adsorption at an apatite surface studied by ex-situ FTIR internal reflection spectroscopy[J]. J Colloid Interface Sci, 1998, 202(2):462-476. doi: 10.1006/jcis.1998.5466

    [14]

    朱玉霜, 朱建光.浮选药剂的化学原理[M].长沙:中南工业大学出版社, 1987.

    [15]

    朱建光.浮选药剂[M].北京:冶金工业出版社, 1993.

    [16]

    王贤晨, 张覃, 陈建华, 等.氟磷灰石与石英表面电子性质及胺类捕收剂吸附作用研究[J].贵州大学学报(自然科学版), 2017, 34(6):21-28. http://www.cqvip.com/QK/91956X/201706/674024596.html

    [17]

    王淀佐, 胡岳华.浮选溶液化学[M].长沙:湖南科学技术出版社, 1988.

    • 相关文章
  • 施引文献
  • 资源附件(0)
  • 加载中

图(7)

表(4)

计量
  • 文章访问数:  1149
  • PDF下载数:  16
  • 施引文献:  0
出版历程
收稿日期:  2018-04-03
刊出日期:  2018-06-25

目录

    版权所有：中国地质调查局发展研究中心 copyright @2020
    返回