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同碳数烷烃捕收剂的结构对浮选性能的影响

矿产综合利用 2023年

作者：解维伟王亚宁张子洞蒋俊杰中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院

这是一篇煤泥浮选药剂领域的论文。为研究不同分子结构的捕收剂对氧化煤浮选的影响，选择碳原子个数相同但结构不同的正十二烷、异十二烷和环十二烷作为浮选捕收剂对淮北煤样的浮选效果进行探索。浮选结果表明，捕收剂用量在0.9～1.2 k... 详细信息

这是一篇煤泥浮选药剂领域的论文。为研究不同分子结构的捕收剂对氧化煤浮选的影响，选择碳原子个数相同但结构不同的正十二烷、异十二烷和环十二烷作为浮选捕收剂对淮北煤样的浮选效果进行探索。浮选结果表明，捕收剂用量在0.9～1.2 kg/t区间内时，正十二烷、异十二烷的可燃体回收率高于环十二烷，具有较好的捕收性；同区间内异十二烷和环十二烷的精煤灰分始终低于正十二烷，具有较好的选择性，其中异十二烷投加量为1 kg/t时，浮选精煤灰分低至11.37%。对药剂作用前后的煤样进行FTIR测试、XPS测试、接触角测试和润湿热测试，通过对测试结果的分析探明药剂改善煤样浮选效果的机理。结果表明，煤样表面的含氧基团会恶化煤泥可浮性。三种不同分子结构的药剂均可不同程度提高煤样可浮性，其中异十二烷作用后的煤样C-C/C-H相对含量显著提高，C-O、C=O、O=C-O等亲水基团含量显著降低，接触角较原煤增大23.90°，润湿热较原煤提高1.041 J·g-1，说明异十二烷可有效覆盖氧化煤表面的含氧基团，增加疏水区域的面积，阻碍水化膜在煤粒表面的生成，使药剂本身在煤粒表面更好的得到铺展，并增强了吸附牢固性，进而强化浮选效果。

关键词：氧化煤捕收剂十二烷分子结构浮选性能

月桂酰胺丙基甜菜碱对赤铁矿反浮选性能及机理研究

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金属矿山 2023年第8期 74-79页

作者：郭颖刘文宝刘文刚沈岩柏赵盼星东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819 贵州科学院贵州贵阳550001

两性表面活性剂月桂酰胺丙基甜菜碱(LAB)溶解性好、毒性低,还具有优异的发泡性能,具备作为捕收剂的基本条件。将LAB作为捕收剂首次引入赤铁矿反浮选脱硅体系中。为探究LAB-35对石英和赤铁矿的浮选性能,通过单矿物和人工混合矿浮选试验,... 详细信息

两性表面活性剂月桂酰胺丙基甜菜碱(LAB)溶解性好、毒性低,还具有优异的发泡性能,具备作为捕收剂的基本条件。将LAB作为捕收剂首次引入赤铁矿反浮选脱硅体系中。为探究LAB-35对石英和赤铁矿的浮选性能,通过单矿物和人工混合矿浮选试验,分别考察了矿浆p H值、淀粉用量和LAB-35用量对石英和赤铁矿可浮性及分选性能的影响。通过接触角、红外光谱、Zeta电位和吸附量检测分析了LAB-35与石英和赤铁矿的作用机理。结果表明:LAB-35对石英具有良好的可浮性,对赤铁矿的可浮性较弱;在p H值为6.2、LAB-35用量为20 mg/L和淀粉用量为3 mg/L的条件下,可获得铁品位为66.17%、回收率为95.34%的浮选指标;机理分析表明,LAB-35与石英表面以静电吸附的形式发生作用,且在酸性至弱碱性条件下对石英的吸附能力较强。综上所述,LAB-35作为捕收剂在铁矿反浮选领域具有巨大潜力。

关键词：月桂酰胺丙基甜菜碱石英赤铁矿浮选性能作用机理

脂肪酸不饱和度对苏家沟低阶煤捕收剂浮选性能的影响及机理研究

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脂肪酸不饱和度对苏家沟低阶煤捕收剂浮选性能的影响及机理研究

作者：刘晓康中国矿业大学

学位级别：硕士

煤泥浮选利用物料表面疏水性差异实现煤与矸石的选择性分离,浮选捕收剂能有效提高煤表面的疏水性,在浮选过程中起关键作用。研究表明捕收剂分子不饱和度能够对矿物浮选回收效果产生极大影响,是捕收剂设计和选择过程中不可忽视的因素。... 详细信息

煤泥浮选利用物料表面疏水性差异实现煤与矸石的选择性分离,浮选捕收剂能有效提高煤表面的疏水性,在浮选过程中起关键作用。研究表明捕收剂分子不饱和度能够对矿物浮选回收效果产生极大影响,是捕收剂设计和选择过程中不可忽视的因素。但是目前低阶煤捕收剂设计大多从引入不同种类含氧官能团入手,鲜有人研究捕收剂分子不饱和度的影响。鉴于此,本文首先以苏家沟低阶煤为试验原料,选取油酸、亚油酸、亚麻酸为捕收剂（不饱和键数量分别为1、2、3个）,在单一药剂条件下探索了脂肪酸类捕收剂的不饱和度对于其自身捕收能力的影响规律,并从煤样表面性质、气泡-煤粒间相互作用、分子间微观相互作用角度揭示了其机理;基于上述研究,将脂肪酸和柴油进行复配并探索最佳复配比例,在最佳复配条件下研究了脂肪酸不饱和度对于该复配药剂浮选性能的影响,并基于EDLVO相互作用能计算、界面张力及药剂分散性分析揭示了其机理。研究了脂肪酸类捕收剂不饱和度对于其自身捕收能力的影响规律。在单一药剂条件下,通过单元浮选以及浮选动力学试验比较了油酸、亚油酸、亚麻酸的浮选性能。结果表明三种药剂对于精煤产率以及浮选速率的提升效果均表现为亚油酸＞油酸＞亚麻酸,可见脂肪酸类捕收剂捕收能力随不饱和度增加呈现先增加后减小的趋势,脂肪酸类捕收剂不饱和度存在最优值。研究了脂肪酸类捕收剂不饱和度对其捕收能力的影响机理。通过X射线光电子能谱分析（XPS）分别研究了三种药剂改性后煤样表面官能团的变化,结果发现亚油酸改性后煤样表面非极性官能团含量最高,油酸次之,亚麻酸最差;接触角、气泡-煤粒粘脱附动力学试验证明,药剂处理后煤样接触角提高,煤粒与气泡粘附能力以及粘附强度均呈现上升趋势,但是提升效果存在差异,表现为亚油酸＞油酸＞亚麻酸;通过分子动力学模拟和量化计算研究发现,随着不饱和键数量的增加,脂肪酸分子极性增强,其与煤表面的弱极性相互作用随之提高,但是过强的分子极性亦能够加强脂肪酸分子与水分子之间的相互作用能,反而会导致其与煤表面的相互作用相对弱化。亚油酸分子不饱和键数量适中,与煤分子相互作用相对最强,因而更易于在煤表面发生吸附和铺展。研究了三种脂肪酸-柴油复配捕收剂对苏家沟低阶煤的浮选效果,并探索了脂肪酸不饱和度对复配捕收剂浮选性能的影响机理。结果表明复配药剂的浮选效果明显优于单一药剂,三种复配药剂均在柴油:脂肪酸为3:2时取得最好浮选指标,并且柴油-亚油酸的复配效果明显优于另外两种捕收剂。通过EDLVO理论计算发现单一和复配药剂与煤粒间相互作用力均表现为吸引力,但复配药剂的作用力明显更大,其中亚油酸-柴油复配药剂作用力最大;通过界面张力测试发现添加脂肪酸类药剂能够降低柴油的油-水界面张力,各类药剂油-水界面张力排序为:柴油＞柴油-油酸＞柴油-亚油酸＞柴油-亚麻酸＞油酸＞亚油酸＞亚麻酸;通过药剂分散性分析发现柴油-亚麻酸体系分散性最强,柴油-亚油酸体系次之而柴油-油酸体系最弱。因此,复配药剂因为脂肪酸和柴油具有协同作用,所以浮选效果优于单一药剂,且亚油酸的极性适中,所以柴油-亚油酸浮选效果最好。本论文共计图片54幅,图表24个,参考文献106篇。

关键词：不同饱和度浮选药剂浮选性能脂肪酸

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芳烃捕收剂的结构对浮选性能的影响

中国矿业大学学报 2012年第1期41卷 82-85页

作者：周长春阎波刘炯天中国矿业大学化工学院江苏徐州221116

通过测定煤泥与药剂作用前后的Zeta电位、接触角、气-液表面张力以及红外光谱,研究了单取代苯、双取代苯和双取代萘3类芳烃捕收剂的结构对浮选活性的影响,探讨了煤与芳烃捕收剂的吸附作用机理.结果表明:3类芳烃捕收剂浮选活性大小依次为... 详细信息

通过测定煤泥与药剂作用前后的Zeta电位、接触角、气-液表面张力以及红外光谱,研究了单取代苯、双取代苯和双取代萘3类芳烃捕收剂的结构对浮选活性的影响,探讨了煤与芳烃捕收剂的吸附作用机理.结果表明:3类芳烃捕收剂浮选活性大小依次为:双取代萘>双取代苯>单取代苯;当芳烃捕收剂的苯环个数相等时,其浮选活性的差异主要取决于最长取代基的碳原子个数,其它取代基起辅助作用,而且取代基越多浮选活性越强;当最长取代基碳原子个数为5时,其浮选效果最佳;芳烃捕收剂与煤中的烷基、胺基和醚键作用属于化学吸附.

关键词：芳烃捕收剂结构煤泥浮选性能

阳离子药剂结构对锂辉石浮选阴阳离子组合捕收剂性能影响的研究

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阳离子药剂结构对锂辉石浮选阴阳离子组合捕收剂性能影响的研究

作者：冯海强中南大学

学位级别：硕士

浮选法是分选锂辉石最常用、最重要的方法,而高效锂辉石浮选捕收剂的筛选或开发是重点和难点。阴阳离子组合捕收剂浮选法兼顾了较好的捕收能力和选择性,是目前研究的热点。为进一步研究捕收剂结构对锂辉石浮选性能的影响,筛选出性能更... 详细信息

浮选法是分选锂辉石最常用、最重要的方法,而高效锂辉石浮选捕收剂的筛选或开发是重点和难点。阴阳离子组合捕收剂浮选法兼顾了较好的捕收能力和选择性,是目前研究的热点。为进一步研究捕收剂结构对锂辉石浮选性能的影响,筛选出性能更优的阴阳离子组合捕收剂,本文探讨了阳离子药剂结构对锂辉石浮选阴阳离子组合捕收剂性能的影响。通过单矿物和人工混合矿浮选试验,系统研究了阴阳离子组合捕收剂中阳离子药剂结构和配比的影响规律,筛选出了性能较好的新型阴阳离子组合捕收剂。并利用量子化学计算、吸附量测试及药剂溶液性能分析等手段,深入探讨了阳离子药剂结构对阴阳离子组合捕收剂浮选性能的影响机理,得到如下主要结论:(1)单矿物浮选试验表明:阳离子药剂的结构或配比不同,导致阴阳离子组合捕收剂对锂辉石的浮选性能不同。氨基的亲固能力强于酰胺基,且两个氨基位于碳链两端的结构对锂辉石的选择性强于位于碳链中间的结构。在阳离子药剂结构中引入阴离子官能团,能提高组合捕收剂对锂辉石的捕收能力和选择性;增加氨基数量,或在氨基N原子上增加甲基,则均会提高组合捕收剂对锂辉石的捕收能力,但选择性减弱。另外,阳离子药剂的碳链在一定长度范围内同其组合捕收剂对锂辉石、长石、石英的捕收能力成正比。阳离子药剂比例增大,酰胺类药剂的组合捕收剂对锂辉石的捕收能力降低;两性类药剂的组合捕收剂对锂辉石的捕收能力先升高后下降;烷基胺类和二胺类药剂的组合捕收剂对锂辉石的捕收能力提高,但选择性下降。其中,在碱性p H区间内,增大组合捕收剂中DDA比例,有助于捕收锂辉石和长石;增大十二烷基叔胺或1231比例,有助于捕收锂辉石和石英;增大十二烷基二元胺比例,则有助于捕收长石和石英。此外,经3%HCl溶液清洗后,锂辉石可浮性大幅下降。但通过调节阴阳离子组合捕收剂中阳离子药剂的结构或配比,能够提高组合捕收剂对酸洗锂辉石的浮选性能。在氨基的N原子上增加甲基,或在碳链两端上增加氨基,或增加阳离子药剂的配比,均可提高组合捕收剂对酸洗锂辉石的捕收能力和选择性。(2)人工混合矿浮选试验表明,油酸120与十二烷基二元胺、二乙醇胺月桂酸的两种组合捕收剂均能有效实现天然锂辉石与长石、石英的分离。油酸120与十二烷基二元胺配比为12:1,用量为100mg/L,p H为9.0左右时,精矿中LiO回收率和分选效率分别达91.73%和71.01%。油酸120与二乙醇胺月桂酸配比为6:1,用量为50 mg/L,p H为8.0左右时,精矿中LiO回收率和分选效率分别达85.55%和76.24%。此外,油酸120与十二烷基二元胺组合捕收剂对3%HCl溶液清洗后的人工混合矿仍具有一定的分选效果。(3)药剂溶液性能分析结果表明:增加氨基数量,或在氨基的N原子上增加甲基,或引入新的极性官能团等,均能提高组合捕收剂溶液的表面活性,降低药剂的CMC值,增强阴阳离子药剂间的相互缔合作用和在固液界面上的吸附及排列的紧密性,提高组合药剂的捕收能力。阳离子药剂的碳链长度或比例适度增加,组合药剂的溶液性能随之增强。此外,阳离子药剂活性基团的离子化程度越高,其组合药剂的捕收能力也越强。量子化学计算及吸附量分析结果表明:组合捕收剂中十二烷基二元胺更易吸附在锂辉石(110)面,药剂性能优于DDA,对酸洗锂辉石也具有较强的吸附作用。同时十二烷基二元胺链长或配比增加,其组合捕收剂在锂辉石表面的吸附量增大。油酸120与十二烷基二元胺或二乙醇胺月桂酸组合捕收剂在锂辉石表面的吸附作用强于长石、石英,体现出了良好的捕收能力和选择性。图72幅,表11个,参考文献101篇

关键词：阳离子药剂结构锂辉石阴阳离子组合捕收剂浮选性能

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废报纸的高浓碎解及其脱墨浆浮选性能

中国造纸 2004年第3期23卷 8-11页

作者：张春辉秦梦华山东轻工业学院制浆造纸工程省级重点学科山东济南250100

利用FORMAXMicro-Maelstrom实验室高浓碎浆机研究了废报纸碎解过程中的机械作用和化学作用对脱墨浆性能的影响,并探讨了FORMAX浮选器工艺参数如浮选时间、空气流量、空气压强的影响。结果表明:废报纸碎解过程的化学作用中NaOH、Na2SiO3... 详细信息

利用FORMAXMicro-Maelstrom实验室高浓碎浆机研究了废报纸碎解过程中的机械作用和化学作用对脱墨浆性能的影响,并探讨了FORMAX浮选器工艺参数如浮选时间、空气流量、空气压强的影响。结果表明:废报纸碎解过程的化学作用中NaOH、Na2SiO3、H2O2和脱墨剂的用量是重要的影响因素;在机械作用中碎浆浓度的影响大于碎浆时间和碎浆机转速。

关键词：废报纸高浓碎解脱墨浆浮选性能碎浆机造纸回收利用

改性聚三乙醇胺阳离子表面活性剂的合成及浮选性能评价

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石油化工 2021年第3期50卷 242-247页

作者：唐青青罗梦娟王皓霁方申文段明西南石油大学化学化工学院四川成都610500 中国石油川庆钻探工程有限公司井下作业公司四川成都610500

以三乙醇胺为单体,经高温脱水缩合得到聚三乙醇胺(PTEA),采用溴代烷烃改性PTEA得到系列阳离子型季铵盐表面活性剂Rn-PTEA。采用FTIR和1H NMR表征了Rn-PTEA的结构,考察了烷烃链长度、季铵化程度对表面张力的影响,评价了Rn-PTEA的浮选性... 详细信息

以三乙醇胺为单体,经高温脱水缩合得到聚三乙醇胺(PTEA),采用溴代烷烃改性PTEA得到系列阳离子型季铵盐表面活性剂Rn-PTEA。采用FTIR和1H NMR表征了Rn-PTEA的结构,考察了烷烃链长度、季铵化程度对表面张力的影响,评价了Rn-PTEA的浮选性能并探讨了浮选机理。实验结果表明,随着烷烃链长度的增加,Rn-PTEA的表面张力先减小后增大;随着季铵化程度的增加,Rn-PTEA的表面张力减小;当溴代十八烷与PTEA摩尔比为1.1∶1.0时,Rn-PTEA的浮选性能最佳,且当用量为100 mg/L时,对某油田稠油采出水的浊度降低率为96.32%。推测浮选机理为:Rn-PTEA浮选剂加入污水中后,优先吸附至气泡表面,通过改变气泡的带电性和润湿性,增强油滴与气泡的黏附性,从而增强浮选效果。

关键词：聚三乙醇胺表面活性剂含油污水浮选性能

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连二亚硫酸钠对煤炭浮选性能的影响

中国矿业大学学报 1991年第3期20卷 103-107页

作者：徐跃

本试验用连二亚硫酸钠这一还原剂,有效地改善了Upper Freeport和Low-er Kittaning煤的物理脱硫。这种脱硫率的提高并不减少煤中有机部分的收率,相反,通过测定浮选速度常数,发现加入这种还原剂后能提高煤、尤其是有机部分的可浮选性。在... 详细信息

本试验用连二亚硫酸钠这一还原剂,有效地改善了Upper Freeport和Low-er Kittaning煤的物理脱硫。这种脱硫率的提高并不减少煤中有机部分的收率,相反,通过测定浮选速度常数,发现加入这种还原剂后能提高煤、尤其是有机部分的可浮选性。在一定的连二亚硫酸钠浓度下,煤中有机部分和矿物质的浮选速度差异显著增大,从而促进了两者在物理精选过程中的分离。

关键词：连二亚硫酸钠煤炭脱硫浮选性能

γ-羟基壬基羟肟酸和壬基羟肟酸对孔雀石的浮选性能及吸附机理研究

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有色金属（选矿部分） 2021年第2期 129-135,143页

作者：李方旭周晓彤赵刚林日孝广东省科学院资源综合利用研究所广州510650 稀有金属分离与综合利用国家重点实验室广州510650 广东省矿产资源开发和综合利用重点实验室广州510650

为了发现-OH改性后壬基羟肟酸的物理性能、浮选性能和吸附机理的变化情况,本文通过单矿物浮选试验、红外(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)表征手段,开展了γ-羟基壬基羟肟酸(HNHA)和壬基羟肟酸(NHA)对孔雀石的物化性质、浮选性能及吸附机... 详细信息

为了发现-OH改性后壬基羟肟酸的物理性能、浮选性能和吸附机理的变化情况,本文通过单矿物浮选试验、红外(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)表征手段,开展了γ-羟基壬基羟肟酸(HNHA)和壬基羟肟酸(NHA)对孔雀石的物化性质、浮选性能及吸附机理研究。NHA常温为固态,经过羟基改性后,HNHA的熔点降低并表现为液态,pKa由7.99降低至7.89和logP由2.37降低至1.14。浮选对比试验结果表明,低用量时HNHA的捕收能力弱于NHA且最佳浮选值不一样。药剂用量为70mg/L时,HNHA和NHA分别在pH=6和8对孔雀石的回收率达到最大值,其HNHA的回收率为72.5%,NHA为79.5%。当药剂用量大于150mg/L时,两者对于孔雀石的回收率相近,接近96%。FTIR和XPS表征结果表明,两种羟肟酸均以C-O-Cu和N-O-Cu的键合方式固定在矿物表面,γ位上的OH并未参与成键。

关键词： γ-羟基壬基羟肟酸壬基羟肟酸浮选性能吸附机理