第18卷第2期 2018年4月
过程与工艺
过程工程学报
The Chinese Joumal of Process Engineering
VoL.18No.2 Apr.2018
DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217319
矿浆pH值对含苯环螯合捕收剂在金红石表面吸附速率的影响
刘明宝1,2*，鱼博12，印万忠3
(1.高洛学院化学工程与现代材料学院，陕西商落726000：2.陕西省尾矿资源综合利用重点实验室，陕西商洛726000：
3.东北大学资源与土木工程学院，辽宁沈阳110004)
摘要：考察了pH和搅拌时间对含苯环整合捕收剂N-亚硝基苯胶铵和N-亚硝基萘腹铵在金红石表面吸附速丰的影响，研究了吸附动力学，进行了量子化学及立体化学分析.结果表明，N-亚硝基萘胺铵在金红石表面的最大吸附量大于N-亚硝基苯胺铵，但N-亚硝基苯胺铵在金红石表面的吸附速率大于N-亚硝基萘腹铵，两种药剂的吸附均符合准一级动力学方程，矿物表面活性点离子在矿物表膜中的扩散为吸附的控制步骤.N-亚硝基恭胶铵分子中苯环具有吸电子共辑效应，会影响键合原子的电子云密度和
分子结构，从而影响药剂的吸附速率和吸附量关键词：金红石；浮选：捕收剂：吸附动力学
中图分类号：TD951
文献标识码：A
文章编号：1009-606X(2018)02-0399-06
Effects of SlurrypH onAdsorption Rate of Chelating Collectors Containing Benzene
RingontoRutileSurface
Mingbao LIUI2*,Bo YU12, Wanzhong YIN3
(I. College of Chemical Engineering qnd Moderm Material, Shangluo University, Shangluo, Shaanxi 726000, China; 2. Shaanxi Key Laboratory of Comprehensive Uilization of Tailings Resources, Shangluo, Shaanxi 726000, China, 3. College of Resources and Civil Engineering, Northeasten University, Shenyang, Liaoning I10004, China)
Abstract: The effects of slurry pH and stirring time on adsorption rate of chelating collectors containing benzene, namely cupferron and neocupferron, onto rutile surface were researched. Adsorption kinetics, quantum chemistry and stereochemistry were studied. The results showed that the maximum adsorption capacity of neocupferron on rutile was higher than that of cupferron, but the adsorption rate was in the reverse order. The pseudo-first order kinetic equation can fit the adsorption isotherms well for both reagents. The diffusion of activity sites in mineral surface film was the rate-limited step during the adsorption. The number of benzene ring in the molecule can affect the electron cloud density on the bonding atoms and the molecular structure, and then influence the adsorption capacity and rate of the reagents.
Key words: rutile; flotation; collector, adsorption kinetics
1前言
新型浮选药剂的研发是金红石浮选工艺发展的关键，目前常用的捕收剂一般为脂肪酸类、肿酸类等，存在流程长、选择性差、毒性大等缺点[I-3]，近年来，由于 0.0配位型含苯环整合捕收剂对金红石的捕收能力、选择性和环境友好性均有独特优势，已逐渐成为金红石浮选药剂领域的研究热点(4,5]，孙伟等[6)考察了0.0型水杨羟肪酸(SHA)、苯甲羟酸(BHA)及对叔丁基邻苯二酚
(TBC)对金红石浮选特性的影响，认为TBC比SHA和 BHA具有更强的捕收能力和选择性，并推断其作用机理可能是通过2个酚羟基上电负性较大的2个O原子与 Ti(IV)形成了O.O型键合的整合物，产物可能为稳定的五元整合物.药剂的结构决定其性质，分子结构不同的捕收剂在金红石表面的吸附特性截然不同，本工作以分子结构中相差1个苯环的N-亚硝基苯腹铵和N-亚硝基萘腹铵为浮选剂，研究其在金红石表面的吸附动力学，从立体化学和量子化学角度分析了苯环对2种药剂在金
收稿日期：201708-31，修回日期：2017-0929
基金项目：陕西省自然科学基金资助项目(编号：；2016JQ5059)：陕西省教育厅重点科学研究计划资助项目(编号：16JS030) 作者篇介：刘明宝(1982-)，男，山东省寿光市人，博士，副教授，矿物加工工程专业，E-mail:Imb74@163.com.
引用格式：刘明宝，鱼博，印万忠。矿浆pH值对含苯环整合描收剂在金红石表面吸附速率的影响，过程工程学报，2018,18(2)399-404
Liu M B, Yu B, Yin W Z. Effect of Slury pH on Adsorption Rate of Chelating Collectors Containing Benzene Ring onto Rutile Surface(in Chinese). Chin. J. Process Eng., 2018, 18(2): 399404, DOI: 10.12034/jssn.1009-606X.217319.
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