苯甲羟肟酸钠与C18烷(烯)酸钠协同浮选金红石的机理研究

刘明宝, 耿西侠, 苏涛, 姚国超, 姚德亮, 李一凡. 苯甲羟肟酸钠与C18烷(烯)酸钠协同浮选金红石的机理研究[J]. 矿产保护与利用, 2022, 42(1): 68-74. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2022.01.010
引用本文: 刘明宝, 耿西侠, 苏涛, 姚国超, 姚德亮, 李一凡. 苯甲羟肟酸钠与C18烷(烯)酸钠协同浮选金红石的机理研究[J]. 矿产保护与利用, 2022, 42(1): 68-74. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2022.01.010
LIU Mingbao, GENG Xixia, SU Tao, YAO Guochao, YAO Deliang, LI Yifan. Flotation Properities of Rutile Using Salts of Benzohydroxamic and Octadecenoic (Octadecanoic) Acids as Synergistic Collectors[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2022, 42(1): 68-74. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2022.01.010
Citation: LIU Mingbao, GENG Xixia, SU Tao, YAO Guochao, YAO Deliang, LI Yifan. Flotation Properities of Rutile Using Salts of Benzohydroxamic and Octadecenoic (Octadecanoic) Acids as Synergistic Collectors[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2022, 42(1): 68-74. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2022.01.010

苯甲羟肟酸钠与C18烷(烯)酸钠协同浮选金红石的机理研究

  • 基金项目:
    国家自然科学基金面上项目(21973058);陕西省教育厅秦岭优势矿产资源开发及应用催化创新团队(陕教[2020]137号)
详细信息
    作者简介: 刘明宝(1982-), 男, 山东省寿光市人, 博士, 副教授, 主要从事浮选药剂研究; E-mail: lmb74@163.com
  • 中图分类号: TD923+.13;TD952.7

Flotation Properities of Rutile Using Salts of Benzohydroxamic and Octadecenoic (Octadecanoic) Acids as Synergistic Collectors

  • 研究了金红石在苯甲羟肟酸钠与C18烷(烯)酸钠复合体系中的浮选特性, 采用多种界面化学检测手段研究了组合药剂之间以及组合药剂与金红石的作用机理。结果表明: 试验条件下四种药剂对金红石捕收能力的大小顺序为: 亚麻酸钠(εmax=89.23%, ε为回收率)>亚油酸钠(εmax=69.57%)>苯甲羟肟酸钠(εmax=38.43%)>硬脂酸钠(εmax=7.13%)。具有相同碳原子数的脂肪酸钠分子中的双键数目对药剂的捕收能力及药剂组合的协同效应影响较大, 深层次的原因则是双键数目的多少可对脂肪酸类药剂的krafft点、分子结构及其与苯甲羟肟酸钠之间的作用力产生不同影响。三种药剂组合对金红石捕收能力的大小顺序为: 苯甲羟肟酸钠+亚油酸钠≈苯甲羟肟酸钠+亚麻酸钠≫苯甲羟肟酸钠与硬脂酸钠。脂肪酸类药剂分子中的双键可与苯甲羟肟酸钠分子中的苯环产生电子共轭效应, 该效应所生成的缔合物种类及其空间构象是影响组合药剂浮选效果的关键因素。苯甲羟肟酸钠和亚油酸钠体系中金红石的浮选行为与其带隙变化有较好的对应关系, 但苯甲羟肟酸钠与亚麻酸钠体系中的对应关系则不明显, 具体原因则有待于进一步研究。

  • 加载中
  • 图 1  试验样品XRD图

    Figure 1. 

    图 2  不同体系中苯甲羟肟酸钠质量含量及添加顺序对金红石回收率的影响

    Figure 2. 

    图 3  不同条件下金红石回收率与苯甲羟肟酸钠质量含量的关系

    Figure 3. 

    图 4  不同体系中金红石动电位随着苯甲羟肟酸钠质量含量及添加顺序的变化

    Figure 4. 

    图 5  不同药剂体系水溶液的表面张力

    Figure 5. 

    图 6  不同体系中金红石接触角与苯甲羟肟酸钠质量含量及添加顺序的关系

    Figure 6. 

    图 7  不同体系及药剂添加顺序下金红石的紫外漫反射光谱

    Figure 7. 

    表 1  本研究所用主要仪器及药品

    Table 1.  The main instruments and chemicals used in this study

    名称 型号 生产厂家 纯度
    挂槽浮选机 RK/FGC 武汉洛克粉磨设备制造有限公司 -
    电泳仪 JS94H 上海中晨数字技术设备有限公司 -
    接触角仪 JY-82 承德鼎盛试验机检测设备有限公司 -
    自动表面张力仪 BZY-1 上海恒平仪器有限公司 -
    紫外-可见-近红外分光光度计 Agilent5000 美国安捷伦科技公司 -
    亚油酸钠 Macklin 上海麦克林生化科技有限公司 99%
    亚麻酸钠 aladdin 阿拉丁试剂(上海)有限公司 99%
    苯甲羟肟酸钠 Macklin 上海麦克林生化科技有限公司 99%
    NaOH 天力 天津天力化学试剂有限公司 化学纯
    盐酸 坤丰 济南坤丰化工有限公司 化学纯
    / 自制 超纯水
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    表 2  不同药剂组合的协同效应

    Table 2.  Synergism of different reagent combinations

    苯甲羟肟酸钠质量含量/% 协同效应指数
    先加入苯甲羟肟酸钠 预先混合 后加入苯甲羟肟酸钠
    后加入亚油酸钠 后加入亚麻酸钠 与亚油酸钠混合 与亚麻酸钠混合 先加入亚油酸钠 先加亚麻酸钠
    0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
    10 0.36 0.06 0.37 0.06 0.36 0.11
    20 0.47 0.17 0.45 0.15 0.45 0.18
    30 0.59 0.28 0.55 0.27 0.56 0.27
    40 0.68 0.36 0.64 0.37 0.67 0.37
    50 0.79 0.44 0.74 0.47 0.73 0.47
    60 0.85 0.53 0.86 0.53 0.80 0.57
    70 0.94 0.65 0.94 0.65 0.86 0.68
    80 0.96 0.76 0.85 0.70 0.83 0.65
    90 0.87 0.81 0.67 0.52 0.68 0.57
    100 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
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    表 3  不同体系中浮选指标的拟合曲线

    Table 3.  Fitting equations of flotation index for different reagent combination systems

    药剂制度 拟合曲线 R2 SD P
    预先混合后再添加 苯甲羟肟酸钠+亚油酸钠 ε=71.00+2.34n-0.08n2+10-3n3-6.74×10-6n4 0.99 2.26 < 10-4
    苯甲羟肟酸钠+亚麻酸钠 ε=90.38-0.27n+0.017n2-2.00×10-4n3 0.98 2.65 < 10-4
    先添加苯甲羟肟酸钠 后添加亚油酸钠 ε=69.83+2.82n-0.10n2+1.50×10-3n3-8.58×10-6n4 0.99 2.51 < 10-4
    后添加亚麻酸钠 ε=89.51-0.75n+0.10n2-3.00×10-3n3+4.25×10-4n4-1.94×10-7n5 1.00 1.52 < 10-4
    后添加苯甲羟肟酸钠 先添加亚油酸钠 ε=70.33+2.44n-0.09n2+10-3n3-6.56×10-6n4 0.99 1.96 < 10-4
    先添加亚麻酸钠 ε=89.49+0.50n-0.016n2+1.78×10-4n3+4.79×10-7n4-1.64×10-8n5 1.00 1.22 < 10-4
    注:ε表示100×(金红石回收率);n表示100×(苯甲羟肟酸钠质量含量)。
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出版历程
收稿日期:  2022-02-20
刊出日期:  2022-02-25

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