本文關(guān)鍵詞：新型納米粒子捕收劑浮選回收微細(xì)粒黃銅礦的機理研究

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【摘要】：浮選回收微細(xì)粒級礦物一直都是選礦領(lǐng)域的難題之一,主要是由于這些微細(xì)粒顆粒自身的物理性質(zhì)所引起的,即質(zhì)量小,界面自由能高,從而減少了氣泡與顆粒間的碰撞和附著幾率。本文針對微細(xì)粒級黃銅礦難選的問題,研究了新型陰、陽及非離子型疏水性納米粒子對微細(xì)粒黃銅礦的浮選應(yīng)用,通過單礦物的浮選試驗、黃銅礦在疏水性納米粒子捕收劑體系中的界面熱力學(xué)研究和接觸角、Zeta電位、紅外光譜、掃描電鏡等檢測方法考察了藥劑的捕收性能以及在黃銅礦表面的吸附機理。陰、陽及非離子型疏水性納米粒子對微細(xì)粒黃銅礦的捕收性能研究發(fā)現(xiàn),其浮選回收率的變化規(guī)律基本相似,回收率隨著藥劑用量先增加后趨于平穩(wěn),差別在于不同捕收劑與黃銅礦作用后,其回收率趨于穩(wěn)定的值不同,相比之下,非離子型納米粒子的作用效果較差。礦漿pH值直接影響陰、陽離子納米捕收劑的捕收性能,黃銅礦的回收率在過酸、過堿條件下較低,在pH=7時最高;pH值對非離子型納米粒子影響較小。楊氏(T.Young)方程計算得知黃銅礦屬于極性表面,且表現(xiàn)出更強的路易斯堿特征。黃銅礦及各疏水性納米粒子與水分子間均存在范德華引力和疏水引力,引力大小決定了疏水性納米粒子捕收劑疏水性的強弱。根據(jù)各界面之間相互作用的EDLVO勢能曲線可知,各界面間的極性自由能(AB)比范德華能(LW)、靜電能(EL)大一至兩個數(shù)量級,并對顆粒間的相互作用起主導(dǎo)作用,這一點就是納米粒子捕收劑可以在黃銅礦表面發(fā)生吸附的機理。采用接觸角、Zeta電位、紅外光譜、解吸試驗、掃描電鏡等方法對微細(xì)粒黃銅礦與疏水性納米粒子捕收劑之間的機理進行研究。接觸角測試發(fā)現(xiàn),黃銅礦與捕收劑作用后,表面接觸角明顯變大并且在96°~109°之間時,黃銅礦具有較高的回收率。Zeta電位顯示,陰、陽離子納米粒子在黃銅礦表面吸附作用比非離子型納米粒子的吸附作用強,且藥劑中官能團咪唑或噻唑中氮原子與金屬離子發(fā)生了絡(luò)合反應(yīng)。由紅外光譜可知,納米粒子在礦物表面的吸附既有-NH2的物理吸附又有官能團C-S和C-N的化學(xué)吸附。解吸試驗結(jié)果表明其化學(xué)吸附較為穩(wěn)定。掃描電鏡圖(SEM)顯示納米粒子以微球狀的形態(tài)吸附在黃銅礦表面,且較為均勻的吸附在礦表面的凸起部分,凹部分較少甚至沒有吸附。
【學(xué)位授予單位】：江西理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD923

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