苯丙烯基羟肟酸对氧化铜矿的浮选特性及机理研究

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作者张锐锐
来源江西理工大学
出版年2021
摘要
目前我国的铜精矿产量难以满足需求且易分选的硫化铜矿被大量消耗,因此氧化铜矿的开发显得尤为重要。氧化铜矿直接浮选法采用的捕收剂存在捕收能力不足的问题,在本研究中以肉桂酸甲酯和盐酸羟胺为原料合成了苯丙烯基羟肟酸(代号CHA)并对氧化铜矿进行浮选试验和机理研究,采用在工业中应用较为广泛的苯甲羟肟酸(代号BHA)作为对照。通过量子化学模拟计算表明,CHA比BHA的HOMO值更大,更容易提供电子;CHA的偶极矩和范德华力也更大,表明CHA吸附能力更好。结果表明CHA比BHA具有更好的吸附能力。通过单矿物浮选试验研究了CHA和BHA对孔雀石、硅孔雀石以及方解石、白云石、石英三种脉石的浮选性能。试验结果表明CHA对孔雀石和硅孔雀石的浮选性能强于BHA。CHA和BHA对方解石和白云石的浮选性能相近,两种药剂均不能有效捕收石英。人工混合矿试验结果表明在使用羧化壳聚糖为抑制剂时,CHA可以有效分离孔雀石和三种脉石,Cu的品位和回收率分别能够达到51.4%和85%;CHA对硅孔雀石和三种脉石的分离效果较差,Cu的品位和回收率分别为39.8%和60.2%。通过接触角、Zeta-电位、红外光谱、X射线电子能谱(XPS)、吸附量等试验研究了CHA对孔雀石、硅孔雀石的吸附机理。试验数据表明CHA能提高孔雀石和硅孔雀石表面的接触角,增强两种氧化铜矿颗粒的疏水性,且经CHA处理后,孔雀石和硅孔雀石表面动电位降低。通过红外光谱和XPS分析得出CHA和孔雀石、硅孔雀石作用后,药剂在矿物颗粒表面发生了化学吸附,吸附量试验显示CHA在两种氧化铜表面吸附量比BHA更大。论文研究了CHA对孔雀石和硅孔雀石及脉石的浮选特性与机理,为CHA在氧化铜矿实际生产中的应用提供参考意义。

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