復雜硫化礦物浮選有機抑制劑分子結構與性能及應用研究.pdf

1、本文采用不同有機抑制劑對脆硫鉛銻礦、鐵閃鋅礦和黃鐵礦浮選行為的影響進行了研究，研究內容包括：（1）有機抑制劑對硫化礦物浮選行為影響研究；（2）有機抑制劑分子的結構和性能研究；（3）有機抑制劑在實際礦石浮選中的應用研究。
　　 通過純礦物試驗考察了含有不同極性官能團和苯環(huán)的有機抑制劑對鉛鋅硫化礦浮選行為的影響。純礦物試驗結果表明：對于分子結構簡單的脂肪烴有機抑制劑，具有明顯的官能團效應。在分子結構中僅含有羥基、羧基、胺基等極性較強

2、的官能團不足以產生對硫化礦的抑制作用，兩種極性官能團的組合產生的螯合作用也不能加強有機抑制劑對硫化礦的抑制作用。而當分子結構中含巰基時，小分子有機抑制劑才會對硫化礦物有抑制作用。當分子結構中存在苯環(huán)時，有機化合物對硫化礦物的抑制作用增強。
　　 從親水-疏水指數、官能團電負性、Mulliken電荷、分子前線軌道能量、苯環(huán)結構的影響以及藥劑和礦物的作用等方面研究了有機抑制劑分子結構與抑制性能的關系。研究結果表明：有機抑制劑的抑制效

3、果不僅取決于藥劑的親水性與組成，還與藥劑的結構有關。主要考察了苯環(huán)對有機抑制劑結構和性能的影響，依次比較了飽和脂肪烴和苯環(huán)分別連單個極性基團：-OH、-COOH、-SH、-NH2、-SO3H的分子的前線分子軌道能量及量子化學參數。結果表明，飽和脂肪烴上連單個極性基團，比苯環(huán)上連單個極性基團的分子結構的前線分子軌道能量△E= EHOMO-ELUMO的負值更大，表明含有苯環(huán)結構的分子比含碳鏈結構的的分子反應活性更高。前線分子軌道能量很好地解

4、釋了藥劑分子中含苯環(huán)，藥劑抑制效果加強的結論。
　　 根據藥劑與礦物作用的前線軌道理論，提出了有機抑制劑與硫化礦物作用的前線軌道判據：△E= E藥劑HOMO-E礦物LUMO△E絕對值越小，藥劑對礦物的抑制效果越明顯。這能夠較好地解釋有機抑制劑與硫化礦物的作用效果。有機藥劑丙三醇、草酸、三聚氰胺、乳酸、這些藥劑的E藥劑HOMO與黃鐵礦、鐵閃鋅礦以及脆硫鉛銻礦三種礦物的E礦物LUMO相差值△E的絕對值比較大，因此這些藥劑對這三種礦物

5、基本上沒有抑制效果。巰基乙酸與黃鐵礦、鐵閃鋅礦、脆硫鉛銻礦的△E的絕對值分別為0.13 ev、1.5 ev、1.93 ev，因此巰基乙酸對黃鐵礦的抑制效果很好，對鐵閃鋅礦也有一定的抑制效果。新型有機抑制劑GZT與黃鐵礦、鐵閃鋅礦、脆硫鉛銻礦的△E的絕對值分別為0.05 ev、1.4 ev、1.83 ev，表明GZT對黃鐵礦的抑制效果好，對脆硫鉛銻礦的抑制弱，能夠實現(xiàn)鉛、鋅、硫的分離。GZT的精選試驗和閉路試驗結果表明：GZT在保持鉛銻回