兩種小分子有機抑制劑的合成及其作用機理研究.pdf

1、有色金屬是關(guān)系國計民生的主要金屬，應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)等諸多領(lǐng)域。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，銅、鉛礦產(chǎn)資源的大量開發(fā)，使得礦石品位越來越低，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、嵌布粒度細等問題，加之人們對環(huán)境保護和能源消耗越來越重視，致使開發(fā)高效、低毒、低成本的銅、鉛硫化物礦物浮選分離抑制劑勢在必行?；谏鲜鰧嶋H情況，本文成功合成了小分子有機抑制劑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)，通過單礦物和人工混合礦浮選試驗，考察了兩種藥劑對銅、鉛硫化物礦物浮選分離的作用效果;并根據(jù)動電位、紅外光譜、吸附量、TOF-SIMS等測試分析和抑制性能參數(shù)、分子動力學模擬計算等結(jié)果，探討了藥劑與礦物表面間的作用機理。
　　單礦物浮選試驗結(jié)果表明，在礦漿pH=4～12范圍內(nèi)，SGX對黃銅礦的可浮性有一定的促進作用，而對方鉛礦有較強的抑制作用;但DHDTP對黃銅礦有比較弱的抑制作用;當?shù)V漿pH小于10時，DH

3、DTP對方鉛礦有較強的抑制作用。這表明在較寬的礦漿pH范圍內(nèi)，SGX或DHDTP對兩種礦物有很好的選擇性。隨著藥劑用量的增加，SGX對黃銅礦的可浮性有小的促進作用，而對方鉛礦的抑制作用逐漸增強;DHDTP對黃銅礦的抑制作用沒有明顯改變，而對方鉛礦的抑制作用卻逐漸增強。SGX或DHDTP對兩種礦物的抑制效果與K2Cr2O7相當。
　　通過對人工混合礦進行浮選分離試驗發(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。
　　借助于動電位和紅外光譜測試分析發(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于與黃銅礦的，這一情況得到了浮選試驗結(jié)果

5、的驗證。
　　通過吸附量和TOF-SIMS的測試發(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，這進一步揭示了SGX和DHDTP對方鉛礦的抑制作用顯著強于對黃銅礦的內(nèi)在原因。
　　基團電負性、親水-疏水指數(shù)i和HLB計算結(jié)果表明，DHDTP和SGX的極性基團與Pb的電負性差大于與Cu的，這意味著本文合成的兩種小分子有機抑制劑更易與方鉛礦表面發(fā)生作用。
　　模擬計算結(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。模擬計算結(jié)果與抑制性能參數(shù)的計算結(jié)果可以相