本文選題：陽離子捕收劑　切入點：煤系高嶺巖　出處：《太原理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：煤系高嶺巖(土)是指在煤系地層中,以高嶺石為主要礦物成分的高嶺石粘土巖,是一種寶貴的自然資源,儲量豐富,開發(fā)后可用于建筑、印染、塑料、化工電子、農(nóng)業(yè)及耐火材料等行業(yè)。然而我國大部分煤系高嶺巖被視為尾礦直接廢棄,數(shù)量巨大,既污染環(huán)境又浪費(fèi)資源。本論文采用陽離子捕收劑對煤系高嶺石的浮選分離進(jìn)行了研究。以大同塔山煤礦煤系高嶺巖為研究對象,采用化學(xué)成分分析、X-射線衍射分析、熱重分析等分析手段對塔山煤系高嶺巖進(jìn)行工藝礦物學(xué)分析。所選礦樣的主要礦物為高嶺石,還含有鐵礦物、鈦礦物和硅、碳等雜質(zhì)。采用十二胺鹽酸鹽(DAH)和十二胺聚氧乙烯醚(AC1201)兩種陽離子藥劑為捕收劑,對煤系高嶺巖及石英的浮選規(guī)律進(jìn)行研究。采用化學(xué)成分分析、X-射線衍射分析、Zeta電位分析、紅外光譜分析和分子動力學(xué)模擬方法,研究了陽離子捕收劑與礦物表面的作用機(jī)理。主要研究工作及取得結(jié)果如下:單礦物石英和高嶺石的浮選試驗表明:DAH和AC1201對高嶺石和石英的浮選能力不同。中性條件下,對于高嶺石,藥劑用量≤750g/t時,捕收性能AC1201DAH,藥劑用量≥1000g/t時,捕收性能DAHAC1201;對石英的捕收性能始終為AC1201DAH。Zeta電位分析表明,兩種陽離子捕收劑均使高嶺石的等電點向正方向移動;紅外光譜分析表明,兩種藥劑在高嶺石礦物表面均為物理吸附,且AC1201的吸附能力較強(qiáng)。強(qiáng)酸性條件下,兩種藥劑對純礦物的浮選能力高嶺石石英;弱酸性和中性環(huán)境下,兩種藥劑對高嶺石和石英的浮選能力均較高;堿性環(huán)境下,兩種藥劑對純礦物的捕收能力石英高嶺石。所以可以通過調(diào)整礦漿的pH值來實現(xiàn)高嶺石和石英的分離。混合礦物浮選分離試驗表明:只改變DAH和AC1201的藥劑用量無法有效分離高嶺石和石英;只調(diào)整礦漿pH值,在pH=2的強(qiáng)酸性環(huán)境下可以較好地正浮選分離出高嶺石,其他環(huán)境下高嶺石和石英的回收率雖有差別,但都無法有效分離兩種礦物。嘗試用六偏磷酸鈉為抑制劑,抑制高嶺石的上浮,進(jìn)行反浮選除硅。中性條件下,添加六偏磷酸鈉可以抑制石英,但對改善石英與高嶺石浮選的選擇性意義不大;酸性條件下,添加六偏磷酸鈉可以很好的抑制石英,同時得到較高回收率的高嶺石,且當(dāng)p H=2,DAH用量為750g/t,六偏磷酸鈉用量為2000g/t時,高嶺石的回收率由未添加時的70.09%提高到77.16%,石英的回收率由未添加時的36.63%降低到27.33%,明顯提高了泡沫產(chǎn)品-高嶺石精礦的品位。在純礦物浮選結(jié)果基礎(chǔ)上對實際礦物進(jìn)行分離。OP4與煤油復(fù)配藥劑對原礦的除碳效果最好,藥劑用量為1000g/t時,尾礦產(chǎn)物灰分從73%提高到78%。陽離子藥劑用量為750g/t時,對ρ2.55g/cm3的礦物,pH=3時,兩種藥劑都是優(yōu)先浮選高嶺石,pH=10時優(yōu)先浮選石英;對ρ2.55g/cm3的礦物則無法分離。但總體上分離效果不佳。采用分子動力學(xué)模擬方法研究了DAH和AC1201在高嶺石表面的吸附過程,計算結(jié)果表明,AC1201與高嶺石表面的結(jié)合能大于DAH,與浮選試驗結(jié)果一致。
[Abstract]:Kaolin rock (soil) refers to the coal bearing strata, kaolinite with kaolinite as the main mineral composition, is a kind of precious natural resources, abundant reserves, development can be used for building, printing and dyeing, chemical plastics, electronics, agriculture and refractory industry. However, most of China's coal kaolinite was seen for the huge number of abandoned tailings, both environmental pollution and waste of resources. This paper adopts the cationic collector flotation agent for coal kaolinite was studied. In Tashan Coal Mine kaolinite as the research object, by chemical analysis, X- ray diffraction analysis, thermogravimetric analysis and other analysis methods of Tashan Coal Series Kaolinite the process mineralogy analysis. The main mineral samples selected for kaolinite, also contain iron minerals, mineral of titanium and silicon, carbon and other impurities. The twelve amine hydrochloride (DAH) and twelve amine polyoxyethylene ether (AC1201) two Cationic collector, study on flotation regularity of kaolinite and quartz. By chemical analysis, X- ray diffraction analysis, Zeta potential analysis, infrared spectroscopy and molecular dynamics simulation method, studied the mechanism of cationic collector agent and mineral surface. The main research work and results are as follows: single mineral flotation tests show that quartz and kaolinite flotation ability of DAH and AC1201 on kaolinite and quartz. The neutral condition for kaolinite dosage is less than or equal to 750g/t when the collector dosage of AC1201DAH, more than 1000g/t, the collecting performance of quartz DAHAC1201; the collecting performance is always AC1201DAH.Zeta potential analysis shows that two kinds of cationic collectors are the kaolinite isoelectric point moves toward positive direction; infrared spectrum analysis showed that two kinds of chemicals in the kaolinite mineral surface was physical adsorption, and AC1 201 strong adsorption capacity. The condition of strong acid, two kinds of chemicals on pure mineral flotation ability of kaolinite quartz; weak acidic and neutral environment, the ability of two insecticides on the flotation of kaolinite and quartz are higher; alkaline environment, quartz kaolinite collecting ability of two insecticides on pure minerals. So can to realize the separation of kaolinite and quartz by adjusting pulp pH value. Show that the mixed mineral flotation separation test: only change the dosage of DAH and AC1201 can effectively separate kaolinite and quartz; only adjusting the pH value of the pulp, pH=2 in strong acidic environment can better flotation separating kaolinite, kaolinite and quartz under other environmental recovery although the difference in the rate, but are unable to effectively separate two kinds of minerals. Try to use six sodium metaphosphate as inhibitor, inhibited kaolinite floatability, anti flotation desilication. Under neutral conditions, adding six sodium metaphosphate Can inhibit quartz, but not for the selective flotation of quartz and kaolinite improve; acidic conditions, adding six sodium hexametaphosphate can inhibit quartz very well, at the same time get a higher recovery rate of kaolinite, and when p H=2, DAH dosage of 750g/t, six sodium metaphosphate dosage of 2000g/t, increase the recovery rate of kaolinite from 70.09% to 77.16% without added, quartz recovery rate decreased from 36.63% to 27.33% without added, significantly improve the foam product of kaolinite ore in the pure mineral flotation. Based on the result of actual mineral separation and.OP4 kerosene compound solution to ore carbon removal effect is best, dosage is 1000g/t the tailings ash products, increased from 73% to 78%. cation dosage is 750g/t, the P 2.55g/cm3 mineral, pH=3, two kinds of chemicals are the preferential flotation of kaolinite, pH=10 flotation of quartz; P 2.55g/cm3 The minerals cannot be separated. But the overall separation effect is not good. The adsorption process of DAH and AC1201 on kaolinite surface is studied by molecular dynamics simulation. The calculated results show that the binding energy of AC1201 to kaolinite surface is greater than DAH, which is consistent with the flotation test results.

【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TD923.13;TD97

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