不同链长脂肪胺(C4~C18)协同作用研究及其在锂云母浮选中的作用摘要
通过疏水性计算,FTIR、接触角、Zeta电位测试,起泡性能和浮选试验,研究了不同链长脂肪胺(C4~C18)的协同作用机理及其在锂云母浮选中的应用。计算结果表明,随着碳链的延长,脂肪胺的log P和Clog P值逐渐增大,HLB值稳步下降,即疏水性增加、水溶性降低。接触角测试结果表明,当脂肪胺吸附后,锂云母疏水性增强,且其接触角与脂肪胺碳链长度呈正相关。此外,癸胺和十八胺混合药剂的接触角介于癸胺和十八胺之间。Zeta电位结果显示,在pH=3~11的范围内,锂云母呈现负电位,而脂肪胺吸附后锂云母的Zeta电位正移。Zeta电位的变化幅度为,长碳链(C14~C18)胺>中碳链(C8~C12)胺>短碳链(C4~C6)胺,癸胺和十八胺混合药剂的Zeta电位介于癸胺和十八胺之间,与接触角测试结果一致,碳链的延长增强了脂肪胺在锂云母表面的吸附效果和疏水性/正电性。脂肪胺的起泡性能评价为,中碳链(C8~C12)胺>短碳链(C4~C6)胺>长碳链(C14~C18)胺。癸胺和十八胺混合药剂的起泡体积介于癸胺和十八胺之间。结合起泡性能和接触角结果,可以推断十四胺、十六胺和十八胺的捕收能力低于辛胺、癸胺和十二胺,其原因不是在锂云母表面吸附不足或疏水性变化不足,而是起泡性能的差异。FTIR结果表明,脂肪胺吸附后,矿物表面出现了—CH3和—CH2基团特征峰,而—NH2的特征峰可能被锂云母表面的—O—H峰所覆盖。脂肪胺的捕收能力评价为,中碳链(C8~C12)胺>长碳链(C14~C18)胺>短碳链(C4~C6)胺。pH=5时,脂肪胺对锂云母捕收能力排序为:十二胺>癸胺>十四胺>十六胺>辛胺>己胺>十八胺>丁胺。将起泡性能较好的癸胺和疏水性能较好的十八胺联合使用,可获得优于单一脂肪胺的浮选效果。pH=5时,癸胺、十二胺和十八胺对锂云母的回收率分别为71.12%、80.84%和25.12%,而癸胺和十八胺以1∶1的摩尔比组合使用时,锂云母的回收率可达91.73%,协同作用明显。总结了脂肪胺类捕收剂(C4~C18)的浮选规律并研究了脂肪胺的协同作用机理,阐释了脂肪胺的起泡性能及疏水性能对浮选性能的影响,即弱起泡性能与劣或优疏水性组合的捕收剂对锂云母的捕收能力低于优起泡性能与中疏水性组合的捕收剂的原因,为锂云母的阳离子胺类捕收剂应用或新型胺类药剂的设计提供了新见解。
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