JZQ-F7捕收剂在赤铁矿反浮选中的浮选特性及机理研究于慧梅摘要：论文以餐饮废油为原料，制备一种脂肪酸类捕收剂（以下称“JZQ-F7”），用于赤铁矿反浮选脱除石英研究，并与传统捕收剂油酸钠进行对比。浮选试验考察了矿浆浓度、矿浆温度、药剂用量及浮选时间因素对浮选指标的影响，通过电动电位分析、红外光谱分析、矿物的沉降行为分析和粒度分析揭示了JZQ-F7在石英表面的作用机理。浮选试验研究表明，当矿浆的浓度为50%、矿浆的温度为20～30℃时，在JZQ-F7作用下，铁精矿中铁品位达到67%，铁回收率为56%;电动电位和红外光谱研究表明，在pH为10～12范围内，JZQ-F7在石英表面吸附量最多，石英在活化剂CaO的作用下，与JZQ-F7发生了化学吸附;矿物的沉降行为和粒度分析表明，JZQ-F7的加入使得石英矿物颗粒增加，矿粒间出现疏水团聚。关键词：餐饮废油;JZQ-F7捕收剂;浮选;电动电位;红外光谱：TD923文献标志码：A随着中国餐饮业的迅速发展，餐饮废弃物中的废弃油脂日益增多[1]，餐饮废油问题也越来越得到社会各界的关注[2-3]。研究发现，餐饮废油的危害主要表現在重返餐桌、生产化工产品等方面[4]。餐饮废油的不合理利用威胁到人类食品安全和身体健康。目前，关于餐饮废油的科学利用途径主要有：以餐饮废油为原料制备无磷洗衣粉、皂液[5]、生物柴油[6-8]、硬脂酸和油酸[9]、润滑脂[10]、混凝土制品脱模剂[11]、选煤捕收剂[12]等。关于赤铁矿浮选的研究报道很多，围绕赤铁矿浮选主要集中在浮选工艺的选择、浮选影响因素的条件试验、以及药剂与矿物表面作用机理等几方面。研究表明，以氢氧化钠或氢氧化钠与碳酸钠混用作为介质调整剂，淀粉作为抑制剂，氧化钙作为活化剂，脂肪酸或脂肪酸皂可以将赤铁矿中的脉石矿物浮出[13-16]。餐饮废油的成分与传统制备脂肪酸捕收剂原料的成分相近[17]，利用餐饮废油制备JZQ-F7脂肪类捕收剂用于赤铁矿反浮选中以期得到良好的浮选试验结果。论文以赤铁矿反浮选为基础，以矿浆浓度、矿浆温度、药剂用量、浮选时间为浮选因素，通过对比JZQ-F7脂肪类捕收剂与传统捕收剂油酸钠浮选指标，证实了JZQ-F7脂肪类捕收剂的捕收性能和选择性能，并揭示了JZQ-F7脂肪类捕收剂在矿物表面的作用机理。1试验研究内容与方法1.1矿样及药剂试验所用的矿样于辽宁省，矿样粒度为-200目≥90%。通过OxfordISI300能谱仪对矿样进行能谱分析，矿样X射线能谱图表明，矿样主要由Fe、Si、O等元素组成，X射线能谱图如图1所示。在日立S-3500扫描电镜（分辨率：30Kv时0.4nm，1Kv时1.6nm;加速电压：0.5～30Kv;放大倍率：低倍模式60X～10000X，高倍模式800X～2000000X）下对该矿样的光片进行了观察，有用矿物主要有赤铁矿，脉石矿物主要有石英。图2为扫描电镜背散射电子图像，图中白色为赤铁矿，灰色是以石英为主的脉石矿物。通过化学分析矿样铁含量为43.93%，硅含量为32.99%。试验所用捕收剂分别为自制脂肪酸类捕收剂JZQ-F7和传统脂肪酸类捕收剂油酸钠两种。其中JZQ-F7以餐饮废油为原料经过预处理-水解-萃取-酸化-改性工艺得到;油酸钠为市场销售油酸钠分析纯。1.2浮选试验浮选试验采用XFD-0.5（转速1800r/min）浮选机，称取一定量的矿样放入浮选槽中，加入一定量的自来水，搅拌调浆，加入氢氧化钠调节矿浆的pH值，顺序加入抑制剂、捕收剂、起泡剂，各种药剂作用3～5min后，收集泡沫产品。泡沫产品和槽底产品分别烘干、称量、制样、化验品位、计算回收率。1.3电动电位的测定电动电位的测定是在室温下通过ZetaPlusDB-525电位电动仪（电泳测量粒度范围0.005～30μm;样品体积1～1.5ml;pH范围2～12;电导率范围0～700Ms/m）测定完成的。每个实验重复5次。测试样品的制备详见参考文献[18]。1.4红外光谱分析为了说明JZQ-F7的化学结构特征，对JZQ-F7进行红外光谱分析。测试样品的制备详见参考文献[19]。1.5矿物沉降试验捕收剂在矿物表面作用前后团聚程度的变化可由矿物细粒的沉降行为表征。称取3.0g矿物置于放入200mL的烧杯中，加入80mL的蒸馏水，用磁力搅拌器充分搅拌10min（转速500r/min）;向烧杯中加入一定量的捕收剂搅拌5min;将矿浆移至100mL沉降管中，将其定容、摇匀、沉降2min，抽取上层液体50mL，...