胺類陽離子捕收劑的生物降解性能研究.pdf

1、隨著礦業(yè)的發(fā)展,國家對礦產(chǎn)的需求量不斷增大,浮選藥劑的使用量會(huì)越來越大,因此,給環(huán)境帶來的污染也隨之增大。胺類陽離子捕收劑作為一類重要的浮選藥劑,其用量也在不斷加大。目前,對胺類陽離子捕收劑的處理方法很少,因此,借用表面活性劑等的處理方法了解胺類陽離子捕收劑的生物降解難易程度,為合成出新型高效環(huán)境友好型浮選藥劑和浮選廢水的處理提供理論基礎(chǔ)。
　　 本課題首先用BOD5/CODCr法、CO2生成量法和振蕩培養(yǎng)法三種方法研究了六種典

2、型胺類陽離子捕收劑的生物降解性能,并對其進(jìn)行分析與評價(jià),然后通過生物降解一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型和logistic模型對這六種捕收劑的生物降解進(jìn)行了模擬,最后以醚胺609為代表,測定其生物降解前后的紅外光譜圖,根據(jù)其變化推斷其最終產(chǎn)物。所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:
　　 (1)BOD5/CODCr評價(jià)法得出30mg/L十二胺、十八胺、醚胺609、醚胺601、十二烷基三甲基氯化銨和十二烷基三甲基溴化銨的BOD5/CODCr值分別為0.49、0.004

3、3、0.054、0.062、0.048和0.089,并且Cl-的生物抑制作用大于Br-。
　　 (2)CO2生成量評價(jià)法得出含有機(jī)C為20mg/L的十二胺、十八胺、醚胺609、醚胺601、十二烷基三甲基氯化銨和十二烷基三甲基溴化銨的生物降解度Dm分別為60.27％、30.10％、54.95％、52.02％、60.35％和68.13％;IB指數(shù)分別為147.6％、116.0％、131.12％、123.48％、164.7％和171.

4、2％;RBDD指數(shù)分別為82.03％、64.44％、76.25％、71.81％、83.01％和86.30％。
　　 (3)振蕩培養(yǎng)評價(jià)法得出,30mg/L十二胺、十八胺、醚胺609、醚胺601、十二烷基三甲基氯化銨和十二烷基三甲基溴化銨的生物降解度分別為:98.96％、97.87％、97.78％、92.50％、99.73％和99.76％。DT-90分別為12.0h、16.6h、3.95d、5.81d、23.1h和17.9h。提出

5、了加熱、加酸再次溶解的新的濃度測定方法,解決了十八胺在振蕩培養(yǎng)法中濃度測定的難題。
　　 (4)綜合三種評價(jià)法的結(jié)果與數(shù)據(jù),在微生物經(jīng)過馴化,并且通過外界條件(振蕩等)使得分子締合的十八胺與微生物充分接觸的條件下,六種胺類陽離子捕收劑的生物降解性能由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?十二胺＞十八胺＞十二烷基三甲基溴化銨＞十二烷基三甲基氯化銨＞醚胺609＞醚胺601;若微生物沒有經(jīng)過馴化,十八胺由于分子締合不能和微生物充分接觸的條件下,六種胺類陽離

6、子捕收劑的生物降解性能由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?十二胺＞十二烷基三甲基溴化銨＞十二烷基三甲基氯化銨＞醚胺609＞醚胺601＞十八胺
　　 (5)30mg/L的這六種胺類陽離子捕收劑在振蕩培養(yǎng)評價(jià)法過程中的生物降解動(dòng)力學(xué)模型分別為:CA(十二胺)=26.79exp(-0.1831t)CA(十八胺)=24.21exp(-0.1366t)CA(醚胺609)=26.35 exp(-0.5627t)CA(醚胺601)=20.13exp(-0.40

7、34t)28.68-CA(氯化銨)/CA(氯化銨)=exp(0.8638t-16.631)29.22-CA(溴化銨)/CA(溴化銨)=exp(1.2987t-21.057)
　　 其中伯胺類和醚胺類生物降解滿足一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型,季銨鹽類滿足logistic動(dòng)力學(xué)模型,其動(dòng)力學(xué)方程相關(guān)度R2按以上藥劑順序分別為0.9968、0.9962、0.9964、0.9997,0.9883和0.9873。其動(dòng)力學(xué)常數(shù)k分別為k(十二胺)=0.1

8、831h-1、k(十八胺)=0.1366 h-1、k(醚胺609)=0.5627d-1、k(醚胺601)=0.4034 d-1;降解率r分別為r(十二烷基三甲基氯化銨)=0.8638 h-1、r(十二烷基三甲基溴化銨)=1.2987h-1,且k(十二胺)＞k(十八胺)＞k(醚胺609)＞k(醚胺601);r(十二烷基三甲基溴化銨)＞r(十二烷基三甲基氯化銨)。
　　 (6)經(jīng)過六天的生物降解后,醚胺609中的有機(jī)N可能轉(zhuǎn)化為NH