DLJ型捕收剂的合成及其捕收性能研究

摘要

我国铁矿石资源储量大，品质差，铁矿石选矿在提高钢铁行业市场竞争力上起着至关重要的作用。针对我国铁矿石品质较差的现状，国家高度重视选矿技术研究工作。而浮选的应用被认为是20世纪矿冶技术的重要成就。而在浮选工艺中起着关键作用，并决定浮选技术应用效果的决定性因素就是浮选药剂。最重要的是，现有的铁矿石捕收剂有一个共同的特点，就是浮选温度要求比较高，例如鞍钢齐大山选矿厂浮选药剂使用温度为33℃，达不到节能减排的要求，因此本文旨在研究一种浮选捕收剂，降低浮选温度，以节约能源。
　　本文通过探索，将胺基引入脂肪酸的α位上，研究其合成方法及捕收性能。在实验室条件下，以月桂酸为原料，在一定的温度、时间条件下经过溴代、氨代两步完成DLJ捕收剂的合成。对其进行检测，分析其结构特性，并计算了该药剂分子极性基中键合原子的电负性以及非极性基的疏水性。
　　为了研究捕收剂DLJ的捕收性能，分别对赤铁矿和石英单矿物、人工混合矿以及鞍钢齐大山选矿厂混磁精进行了浮选试验研究。单矿物试验中，石英和赤铁矿均可以在最佳的浮选条件下达到回收率99.5％以上的良好效果。人工混合矿的浮选试验中:正浮选达到了精矿品位为67.32％，尾矿品位3.48％，精矿回收率95.14％;反浮选达到了精矿品位67.86％，尾矿品位2.59％，精矿回收率94.45％。
　　此外，本文通过实际矿石的浮选试验，在浮选温度30℃的条件下，达到了一次粗选精矿品位63.81％，回收率89.71％，尾矿品位10.02％。并分别进行了实际矿石的开路、闭路试验，皆达到较好的浮选效果。
　　运用矿物表面的ζ-电位以及对红外光谱测定结果，分别分析了DLJ捕收剂与矿物中各个组分之间的作用机理。最终根据各个作用机理总结了DLJ对该矿石的分选原理，从而分析DLJ捕收剂的捕收性能。
　　经过研究表明，本文中对脂肪酸的改性合成的两性捕收剂DLJ，达到了预期的浮选效果，不仅降低了浮选温度，不需加任何活化剂，而且减少了捕收剂用量，具有一定的理论指导意义。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题背景

1．2 铁矿石浮选捕收剂发展现状

1．2．1 铁矿石捕收剂主要分类

1．2．2 铁矿石捕收剂应用现状

1．3 本课题研究的目的、意义及主要内容

第2章 试验方法与检测方法

2．1 试验矿样

2．1．1 单矿物矿样的制备与性质

2．1．2 实际矿样性质

2．2 试验试剂与设备

2．2．1 试验所用试剂

2．2．2 试验所用仪器设备

2．3 试验方法

2．3．1 捕收剂合成试验方法

2．3．2 浮选试验方法

2．4 研究方法

2．4．1 全铁测定方法

2．4．2 红外光谱测试

2．4．3 ζ-电位测试

2．4．4 扫描电镜分析

第3章 DLJ型捕收剂的浮选性能研究

3．1 正浮选试验研究

3．1．1 赤铁矿单矿物浮选试验研究

3．1．2 人工混合矿正浮选试验研究

3．1．3 小结

3．2 反浮选试验研究

3．2．1 石英单矿物浮选试验研究

3．2．2 人工混合矿反浮选实验研究

3．2．3 小结

3．2 实际矿石浮选试验研究

3．2．1 pH值对浮选效果的影响

3．2．2 抑制剂用量对浮选效果的影响

3．2．3 DLJ用量对浮选效果的影响

3．2．4 活化剂(CaO)用量对浮选效果的影响

3．2．5 浮选温度对浮选效果的影响

3．2．6 小结

3．3 开路试验

3．4 闭路试验

第4章 DLJ型捕收剂的结构与性能

4．1 捕收剂分子结构分析

4．1．1 极性基

4．1．2 非极性基

4．2 DLJ捕收剂的检测

4．3 DLJ捕收剂的性质

4．4 DLJ的溶液平衡

4．4．1 DLJ溶液的酸碱平衡

4．4．2 DLJ的解离平衡及浮选意义

4．5 小结

第5章 DLJ型捕收剂的浮选机理研究

5．1 DLJ对赤铁矿的捕收机理

5．1．1 赤铁矿的矿物晶体特性

5．1．2 赤铁矿表面荷电机理

5．1．3 赤铁矿在水中的溶解度

5．1．4 赤铁矿ζ-电位与可浮性的关系

5．1．4 赤铁矿与DLJ的作用后的红外光谱

5．1．5 小结

5．2 DLJ对石英的捕收机理

5．2．1 石英的矿物晶体特性

5．2．2 石英表面荷电机理

5．2．3 石英ζ-电位与可浮性的关系

5．2．4 石英与DLJ作用后的红外光谱

5．2．5 小结

5．3 DLJ的捕收性能分析

5．3．1 DLJ对赤铁矿的捕收性能

5．3．2 DLJ对石英的捕收性能

第6章 结论

参考文献

致谢