油酸钠与含苯环类羟肟酸盐对金红石可浮性的影响及协同作用机理研究

郭万中; 印万忠; 刘明宝; 池冬瑞; 班小淇; 殷学明

doi:10.3969/j.issn.1000-6532.2022.06.024

油酸钠与含苯环类羟肟酸盐对金红石可浮性的影响及协同作用机理研究

1.
东北大学资源与土木工程学院，辽宁　沈阳　110819

2.
陕西省尾矿资源综合利用重点实验室，陕西　商洛　726000

基金项目: 国家自然科学基金面上项目（51874072；51974064；21973058）

详细信息

作者简介: 郭万中（1996-），男，硕士研究生，研究方向为矿物加工研究

通讯作者: 印万忠（1970-），男，教授，博士生导师，主要从事矿物加工研究工作

中图分类号: TD982

收稿日期: 2020-08-29

刊出日期: 2022-12-25

Rutile Flotation properities and its Mechanism in Synergistic Systems Composed by Sodium Oleate and Hydroximic Acid-type Reagents Bearing Benzene Ring

1.
School of Resources and Civil Engineering, Northeastern University, Shenyang, Liaoning, China

2.
Shaanxi Key Laboratory of Comprehensive Utilization of Tailings Resources, Shangluo, Shaanxi, China

More Information

Corresponding author: Yin Wanzhong, yinwanzhong@mail.neu.edu.cn

Received Date: 29 August 2020

Publish Date: 25 December 2022

摘要

摘要:
为揭示油酸钠（SO）和羟肟酸类药剂协同浮选金红石的协同机理，在单矿物浮选的基础上，采用Zeta电位、表面张力、接触角、紫外漫反射光谱等手段从界面化学角度探索了组合药剂在金红石表面的作用行为。结果表明：三种药剂对金红石捕收能力大小顺序为：油酸钠（SO）>苯甲羟肟酸钠（BHA）>水杨羟肟酸钠（SHA）。药剂添加顺序对组合体系中金红石的浮选行为影响较大，油酸钠分子中富电子的双键与羟肟酸类药剂分子中缺电子的苯环之间具有电子共轭效应，该效应可引起组合药剂发生缔合并生成缔合物从而对金红石产生协同作用。苯甲羟肟酸钠与油酸钠组合体系中金红石浮选回收率与药剂作用后矿物的带隙大小存正比例关系，而在水杨羟肟酸钠和油酸钠组合体系中则成反比例关系。
- 协同浮选 /
- 组合药剂 /
- 电子共轭效应 /
- 金红石浮选
Abstract:
Flotation behaviors of rutile in mixed reagent systems of sodium oleate (SO)/sodium benzohydroxamide (BHA) and sodium oleate (SO)/sodium salicylhydroxamide (SHA) had been investigated. The interaction mechanisms between reagents as well as the adsorption properties of reagents onto rutile surface were studied using several methods, namely Zeta potential, surface intension, contact angle, UV diffuse reflectance spectroscopy et al. The results indicate that the collecting ability of the three reagents for rutile follows the order: SO>BHA>SHA. The adding sequence of reagents is of great importance to rutile flotation properties, eg., the rutile recovery and the synergistic effect index when adding BHA or SHA firstly and sodium oleate secondly are higher than the rest situations. There is an electron conjugation effect between the electron-rich double bond in sodium oleate and the benzene ring in SHA or BHA which is the motivation for reagents association. The amount and configuration of the association complex play an critical role in rutile flotation nature. It is observed that the rutile recovery tally with the width of rutile in SO/BHA system while in SO/SHA system the relationship is reversed and the reasons need to be further studied.
- Rutile flotation /
- Mixed reagents /
- Synergistic effect /
- Rutile flotation

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图 1 矿样X射线衍射

Figure 1.

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图 2 金红石在不同混合体系中的浮选行为

Figure 2.

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图 3 不同体系中金红石动电位(药剂总浓度1 g/L)

Figure 3.

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图 4 不同药剂体系中水溶液表面张力与药剂浓度的关系

Figure 4.

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图 5 不同药剂体系中金红石接触角与药剂比例和添加顺序的关系

Figure 5.

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图 6 不同实验条件下金红石与组合药剂作用后的紫外可见漫反射光谱

Figure 6.

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表 1 不同体系中组合药剂的的协同效应指数

Table 1. Synergism values of different combined reagents for rutile flotation

油酸钠质量含量/%	协同效应指数
	后加入油酸钠		预先混合		先加入油酸钠
	先加入苯甲羟肟酸钠	先加入水杨羟肟酸钠	油酸钠与苯甲羟肟酸钠	油酸钠与水杨羟肟酸钠	后加入苯甲羟肟酸钠	后添加入杨羟肟酸钠
0	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00
10	0.90	1.55	0.60	0.29	0.40	1.20
20	0.91	1.22	0.73	0.29	0.59	0.78
30	1.17	1.16	0.97	0.31	0.72	0.48
40	1.07	0.91	0.94	0.12	0.83	0.26
50	1.08	0.73	0.97	0.01	1.01	0.15
60	1.06	0.89	0.95	0.06	0.69	0.12
70	0.89	1.00	0.80	0.00	0.43	0.10
80	0.87	0.80	0.70	0.15	0.28	0.22
90	1.38	0.54	1.02	0.35	0.49	0.38
100	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00

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表 2 不同体系中金红石浮选回收率与药剂比例的拟合曲线

Table 2. Curving fittings for rutile recovery against reagent ratioa in various systems

试剂体系		拟合方程	R²	SD	P值
预先混合	油酸钠和苯甲羟肟酸钠	ε=38.46+2.91n-0.08n²+9.7×10^-4n³-4.9×10^-6n⁴	0.98	2.85	<10^-4
预先混合	油酸钠和水杨羟肟酸钠	ε=4.74+0.53n	0.97	2.65	<10^-4
先添加油酸钠	后添加苯甲羟肟酸钠	ε=36.69+2.11n-0.03n²+1.13×10^-4n³	0.93	4.03	<10^-4
先添加油酸钠	后添加水杨羟肟酸钠	ε=9.36+0.50n	0.95	2.80	<10^-4
后添加油酸钠	先添加苯甲羟肟酸钠	ε=38.87+4.45n-0.15n²+0.002n³-1.03×10^-5n⁴	0.94	2.43	<10^-4
后添加油酸钠	先添加水杨羟肟酸钠	ε=3.33+2.44n-0.08n²+0.001n³-7.75×10^-6 n⁴	0.99	2.27	<10^-4
注：ε=100×（金红石回收率），n=100×（油酸钠质量含量）

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