兩種小分子有機(jī)抑制劑的合成及其作用機(jī)理研究.pdf

1、有色金屬是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的主要金屬，應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)等諸多領(lǐng)域。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，銅、鉛礦產(chǎn)資源的大量開(kāi)發(fā)，使得礦石品位越來(lái)越低，難選礦石的處理量日益增加;然而，由于銅、鉛硫化物礦物存在可浮性相近、嵌布粒度細(xì)等問(wèn)題，加之人們對(duì)環(huán)境保護(hù)和能源消耗越來(lái)越重視，致使開(kāi)發(fā)高效、低毒、低成本的銅、鉛硫化物礦物浮選分離抑制劑勢(shì)在必行。基于上述實(shí)際情況，本文成功合成了小分子有機(jī)抑制劑2，3-二羥基丙基二硫代碳酸鈉(SGX)和O，O-二(2，3-二羥基丙基)二

2、硫代磷酸(DHDTP)，通過(guò)單礦物和人工混合礦浮選試驗(yàn)，考察了兩種藥劑對(duì)銅、鉛硫化物礦物浮選分離的作用效果;并根據(jù)動(dòng)電位、紅外光譜、吸附量、TOF-SIMS等測(cè)試分析和抑制性能參數(shù)、分子動(dòng)力學(xué)模擬計(jì)算等結(jié)果，探討了藥劑與礦物表面間的作用機(jī)理。
　　單礦物浮選試驗(yàn)結(jié)果表明，在礦漿pH=4～12范圍內(nèi)，SGX對(duì)黃銅礦的可浮性有一定的促進(jìn)作用，而對(duì)方鉛礦有較強(qiáng)的抑制作用;但DHDTP對(duì)黃銅礦有比較弱的抑制作用;當(dāng)?shù)V漿pH小于10時(shí)，DH

3、DTP對(duì)方鉛礦有較強(qiáng)的抑制作用。這表明在較寬的礦漿pH范圍內(nèi)，SGX或DHDTP對(duì)兩種礦物有很好的選擇性。隨著藥劑用量的增加，SGX對(duì)黃銅礦的可浮性有小的促進(jìn)作用，而對(duì)方鉛礦的抑制作用逐漸增強(qiáng);DHDTP對(duì)黃銅礦的抑制作用沒(méi)有明顯改變，而對(duì)方鉛礦的抑制作用卻逐漸增強(qiáng)。SGX或DHDTP對(duì)兩種礦物的抑制效果與K2Cr2O7相當(dāng)。
　　通過(guò)對(duì)人工混合礦進(jìn)行浮選分離試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，SGX在乙硫氮浮選體系中獲得的浮選分離效果要比在丁銨黑藥浮選體

4、系中的好;而DHDTP在丁銨黑藥浮選體系中獲得的浮選分離效果卻比在乙硫氮浮選體系中的好。兩種抑制劑對(duì)人工混合礦的分離效果都優(yōu)于K2Cr2O7的，表明SGX或DHDTP是黃銅礦和方鉛礦浮選分離中方鉛礦的有效抑制劑。
　　借助于動(dòng)電位和紅外光譜測(cè)試分析發(fā)現(xiàn)，DHDTP和SGX與黃銅礦表面間均以氫鍵和靜電力作用為主，與方鉛礦表面間是化學(xué)吸附、氫鍵和靜電力共同作用，表明藥劑與方鉛礦表面的作用能力要強(qiáng)于與黃銅礦的，這一情況得到了浮選試驗(yàn)結(jié)果

5、的驗(yàn)證。
　　通過(guò)吸附量和TOF-SIMS的測(cè)試發(fā)現(xiàn)，SGX和DHDTP在方鉛礦表面的吸附量均明顯大于在黃銅礦表面的，這進(jìn)一步揭示了SGX和DHDTP對(duì)方鉛礦的抑制作用顯著強(qiáng)于對(duì)黃銅礦的內(nèi)在原因。
　　基團(tuán)電負(fù)性、親水-疏水指數(shù)i和HLB計(jì)算結(jié)果表明，DHDTP和SGX的極性基團(tuán)與Pb的電負(fù)性差大于與Cu的，這意味著本文合成的兩種小分子有機(jī)抑制劑更易與方鉛礦表面發(fā)生作用。
　　模擬計(jì)算結(jié)果表明，SGX和DHDTP與黃銅

6、礦表面的主要作用方式為它們分子中的兩個(gè)S原子與礦物表面的Cu、Fe原子共同作用，但它們與黃銅礦表面的相互作用能卻比乙硫氮和丁銨黑藥的大，所以兩者在黃銅礦表面的吸附能力必然比乙硫氮和丁銨黑藥的弱;SGX和DHDTP與方鉛礦表面的主要作用方式是它們分子中的單鍵S原子與礦物表面的Pb原子作用，且兩者與礦物表面的相互作用能小于乙硫氮和丁銨黑藥與礦物表面的，表明它們比乙硫氮和丁銨黑藥更易吸附在方鉛礦表面。模擬計(jì)算結(jié)果與抑制性能參數(shù)的計(jì)算結(jié)果可以相