钙离子对脂肪酸类捕收剂浮选石英的影响机理

doi:10.12068/j.issn.1005-3026.2018.03.021

东北大学学报:自然科学版 ›› 2018, Vol. 39 ›› Issue (3): 409-415.DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2018.03.021

钙离子对脂肪酸类捕收剂浮选石英的影响机理

郭文达¹，朱一民¹，韩跃新¹，魏以和²

(1. 东北大学资源与土木工程学院，辽宁沈阳110819; 2. 武汉工程大学资源与土木工程学院，湖北武汉430073)

收稿日期:2016-10-14 修回日期:2016-10-14 出版日期:2018-03-15 发布日期:2018-03-09
通讯作者: 郭文达
作者简介:冯明杰(1971-)，男，河南禹州人，东北大学副教授; 王恩刚(1962-)，男，辽宁沈阳人，东北大学教授，博士生导师.郭文达(1991-)，男，湖北武汉人，东北大学博士研究生；朱一民(1964-)，女，辽宁沈阳人，东北大学教授，博士生导师; 韩跃新(1961-)，男，内蒙古赤峰人，东北大学教授，博士生导师.
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(51171041).国家自然科学基金资助项目(51274056，51474055).

Effects and Activation Mechanism of Calcium Ion on the Flotation of Quartz with Fatty Acid Collector

GUO Wen-da¹， ZHU Yi-min¹， HAN Yue-xin¹， WEI Yi-he²

1. School of Resources & Civil Engineering， Northeastern University， Shenyang 110819， China; 2. College of Resources & Civil Engineering， Wuhan Institute of Technology， Wuhan 430073， China.

Received:2016-10-14 Revised:2016-10-14 Online:2018-03-15 Published:2018-03-09
Contact: GUO Wen-da
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摘要/Abstract

摘要： 为了探究脂肪酸类捕收剂在浮选石英过程中，钙离子活化石英的作用及机理，进行了浮选试验、动电位检测、红外光谱分析.结果显示石英被浮选需要钙离子的活化，钙离子能增加石英的表面动电位，以及改性脂肪酸捕收剂DWD-3能在被钙离子活化的石英表面发生吸附，且存在化学吸附、氢键吸附;量子力学模拟显示，Ca²⁺，Ca(OH)⁺，OH^-能在石英表面发生吸附，且Ca²⁺吸附作用最强，钙离子活化石英的过程是Ca²⁺优先在石英表面上的O处发生化学吸附，形成被Ca²⁺活化的表面，捕收剂DWD-3以单键氧O_Ⅰ与2个双键O_Ⅱ吸附在被活化的石英表面.

关键词: 钙离子, 活化, 脂肪酸类捕收剂, 石英, 浮选

Abstract: To investigate the effects and activation mechanism of calcium ion on quartz in the flotation process with fatty acid collector， flotation tests， Zeta potential measurements and infrared spectroscopy analysis were applied. The results showed that flotation of quartz requires the activation of calcium ions， and calcium ions can increase the surface zeta potential of the quartz and the modified fatty acid collector DWD-3 can be adsorbed on the surface of the activated quartz through chemical and hydrogen bonding adsorption. The results of quantum mechanics simulation indicated that Ca²⁺， Ca(OH)⁺ and OH^-ions can all adsorbe on the quartz surface， and Ca²⁺ ion adsorption is the strongest. The process of Ca²⁺ion activation is that Ca²⁺ preferentially adsorbs on the O position of the quartz surface by chemical adsorption， forming a surface activated by Ca²⁺， then a single-bond oxygen (O_Ⅰ) and two double-bond oxygen (O_Ⅱ) of the collector DWD-3 adsorbe on the activated quartz surface by chemical and hydrogen bond adsorption.

Key words: calcium ion, activation, fatty acid collector, quartz, flotation

中图分类号:

TD923

郭文达，朱一民，韩跃新，魏以和. 钙离子对脂肪酸类捕收剂浮选石英的影响机理[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2018, 39(3): 409-415.

GUO Wen-da， ZHU Yi-min， HAN Yue-xin， WEI Yi-he. Effects and Activation Mechanism of Calcium Ion on the Flotation of Quartz with Fatty Acid Collector[J]. Journal of Northeastern University Natural Science, 2018, 39(3): 409-415.

参考文献

[1]Sahoo H，Rath S S，Das B， et al.Flotation of quartz using ionic liquid collectors with different functional groups and varying chain lengths［J］.Minerals Engineering，2016，95:107-112.
[2]Wang L，Liu R Q，Hu Y H，et al.Adsorption behavior of mixed cationic/anionic surfactants and their depression mechanism on the flotation of quartz［J］.Powder Technology，2016，302:15-20.
[3]Tohry A，Dehghani A.Effect of sodium silicate on the reverse anionic flotation of a siliceous-phosphorus iron ore［J］.Separation and Purification Technology，2016， 164:28-33.
[4]Zhu H L，Deng H B，Chen C.Flotation separation of andalusite from quartz using sodium petroleum sulfonate as collector［J］.Transaction of Nonferrous Metals Society of China，2015，25(4):1279-1285.
[5]Zhu Y M，Luo B B，Sun C Y，et al.Density functional theory study of a-Bromolauric acid adsorption on the a-quartz (101) surface［J］.Minerals Engineering，2016，92:72-77.
[6]Wang L，Sun W，Hu Y H，et al.Adsorption mechanism of mixed anionic/cationic collectors in muscovite-quartz flotation system［J］.Minerals Engineering，2014，64:44-50.
[7]郭文达，朱一民，王鹏，等.新型酰胺基羧酸捕收剂DWD-1用于铁矿反浮选试验研究［J］.矿产保护与利用，2016(3):22-39.(Guo Wen-da，Zhu Yi-min，Wang Peng，et al.Experimental study on a new amide -carboxylic acid collector DWD-1 used in reverse flotation of iron［J］.Conservation and Utilization of Mineral Resources，2016(3):22-39.)
[8]Luo X M，Wang Y F，Wen S M，et al.Effect of carbonate minerals on quartz flotation behavior under conditions of reverse anionic flotation of iron ores［J］.International Journal of Mineral Processing，2016，152:1-6.
[9]Liu J，Wen S M，Wu D D，et al.Determination of the concentrations of calcium and magnesium released from fluid inclusions of sphalerite and quartz［J］.Minerals Engineering，2013，45:41-43.
[10]Ye H，Matsuoka I.Reverse flotation of fine quartz from dickite with oleate［J］.International Journal of Mineral Processing，1993，40(1/2):123-136.
[11]陈琳璋，侯清麟，银锐明，等.钙离子影响十二烷基磺酸钠捕收石英的机理研究［J］.湖南工业大学学报，2012，26(6):8-12.(Chen Lin-zhang，Hou Qing-lin，Yin Rui-ming，et al.The mechanism of calcium ions effects on quartz collection in the system of dodecyl sulphonate［J］. Journal of Hunan University of Technology，2012，26(6):8-12.)
[12]王淀佐.浮选溶液化学［M］.长沙:湖南科学技术出版社，1988:138.(Wang Dian-zuo.Chemistry of flotation solutions［M］.Changsha:Hunan Science and Technology Press，1988:138.)
[13]石云良，邱冠周，胡岳华，等.石英浮选中的表面化学反应［J］.矿冶工程，2001，21(3):43-48.(Shi Yun-liang，Qiu Guan-zhou，Hu Yue-hua，et al.Surface chemical reactions in oleate flotation of quartz［J］.Mining and Metallurgical Engineering，2001，21(3):43-48.)
[14]Luo B B，Zhu Y M，Sun C Y，et al.Flotation and adsorption of a new collector a-Bromodecanoic acid on quartz surface［J］.Minerals Engineering，2015，77:86-92.
[15]Liu A，Fan J C，Fan M Q.Quantum chemical calculations and molecular dynamics simulations of amine collector adsorption on quartz (0 0 1) surface in the aqueous solution［J］.International Journal of Mineral Processing，2015，134:1-10.(上接第397页)示大康堡层沉积期季节性气候明显，存在一个相对干旱的气候环境，其厚度变化受控于温度和降水.3) 沉积期纹泥厚度总体呈下降的趋势，指示大康堡层沉积期年降水量整体呈下降趋势，也代表了沉积速率的逐渐减小.4) 识别大康堡层中的洪水沉积，利用洪水沉积间隔中出现的纹泥，估算洪水事件的时间间隔在1000，146，140，680，920a，为灾难性洪水在湖泊沉积中记录.5) 据近现代纹泥形成和保存的环境，及大康堡层纹泥特征，认为沉积期湖泊水体较深，湖水分层，存在一个缺氧环境，具有较小的表面积/深度比，湖盆形态适合，未受到风的侵扰.

钙离子对脂肪酸类捕收剂浮选石英的影响机理

Effects and Activation Mechanism of Calcium Ion on the Flotation of Quartz with Fatty Acid Collector

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[1]	虞力，孟庆有，袁致涛，徐新阳. 基于高强度调浆的钛铁矿浮选研究[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2023, 44(4): 573-580.
[2]	王俪嬴，郝晓宇，姚金，杨斌. 聚氧化乙烯絮凝微细粒高岭石强化赤铁矿反浮选脱硅机理研究[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2023, 44(1): 110-116.
[3]	邵安林，苏兴国，韩跃新，李艳军. 东鞍山浮选尾矿预富集精矿悬浮磁化焙烧试验研究[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2022, 43(5): 703-708.
[4]	刘宇彤，印万忠，盛秋月，姚金. 细粒滑石对孔雀石硫化浮选的影响[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2022, 43(5): 709-717.
[5]	孙文瀚，刘文刚，杨婷，代淑娟. TX-100对油酸钠体系下菱镁矿与白云石浮选分离的影响[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2021, 42(2): 226-231.
[6]	李东，钟河东，印万忠，胡阳. 微细粒混合磁选精矿分级—分散浮选试验研究[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2021, 42(12): 1761-1767.
[7]	王鑫阳，李刚. 基于F-K理论的抛光铝粉自燃特性及自燃临界条件[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2021, 42(10): 1491-1498.
[8]	袁致涛，许元凯，孟庆有，赵轩. 用磁处理油酸钠溶液浮选钛铁矿及增效机理研究[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2020, 41(8): 1195-1200.
[9]	马英强，郑双林，盛秋月，姚金. 乙二胺磷酸钠对赤铜矿硫化浮选的影响及其机理[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2020, 41(7): 1008-1014.
[10]	陈桥，杨洪英，佟琳琳. 海南某金矿尼尔森重选-浮选试验[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2020, 41(3): 413-418.
[11]	王本英，徐新阳，段浩，陈熙. 胺类捕收剂在石英表面吸附的定量构效关系[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2020, 41(1): 131-136.
[12]	陈桥，佟琳琳，陈贵民，杨洪英. 海南抱伦金矿工艺矿物学研究[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2019, 40(9): 1268-1272.
[13]	李文博，周立波，韩跃新，徐化强. 改性聚丙烯酰胺对赤铁矿强磁选的影响[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2019, 40(7): 1002-1008.
[14]	付亚峰，孙浩然，杨毅深，印万忠. 蛇纹石的水溶特性对水镁石浮选的影响[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2019, 40(7): 1009-1013.
[15]	贾三石，冷文芳，王恩德，谷鸿飞. 合仁坪金矿H-O-S-Pb同位素地球化学特征及其成因机制[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2019, 40(2): 256-261.