两种小分子有机抑制剂的合成及其作用机理研究

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文两种叫、分子有机抑制剂的合成及其作用机理研究作者姓名：朴正杰指导教师：魏德洲教授东北大学资源与土木工程学院申请学位级别：博士学科类别：工学字科专业名称：矿物加工工程论文提交日期：必7；．I／．汐论文答辩日期：矽，争．弓，7学位授予日期：加竹．皇答辩委员会主席：翔乡欧新评阅人：钾乃乏．．啦一民。ifJ溺人一．气和目人二、诉I阉人三东北大学2014年3月万方数据ADissertationinMineralProcessingTheSynthesisofTwoSmall--MoleculeOrganicDepressan

2、tsandItsDepressingMechanismsByPiaoZhengJieSupervisor：ProfessorWeiDezhouNortheasternUniversityMarch2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：剞、亚囊，日期：沙／争．弓．7学位论文版权使用授权书本学

3、位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口学位论文作者签名：确、参量，签字日期：山心、‰7导师签签字日瓯车＆／万方数据东北大学博士学位论文摘要两种小分子有机抑制剂的合成及其作用机理研究摘要有色金属是关系国计民生的主要金属，应用于工农业等诸多领域。随着经济的发展，铜、铅矿产资源的大量开发，使得矿石品位越来

4、越低，难选矿石的处理量日益增加；然而，由于铜、铅硫化物矿物存在可浮性相近、嵌布粒度细等问题，加之人们对环境保护和能源消耗越来越重视，致使开发高效、低毒、低成本的铜、铅硫化物矿物浮选分离抑制剂势在必行。基于上述实际情况，本文成功合成了小分子有机抑制剂2，3．二羟基丙基二硫代碳酸钠(SGX)和O，O．二(2，3．二羟基丙基)二硫代磷酸(DHDTP)，通过单矿物和人工混合矿浮选试验，考察了两种药剂对铜、铅硫化物矿物浮选分离的作用效果；并根据动电位、红外光谱、吸附量、TOF-SIMS等测试分析和抑制性能参数、分子动力学模拟计算等结果，探讨了药剂与矿物表面

5、间的作用机理。单矿物浮选试验结果表明，在矿浆pH=4～12范围内，SGX对黄铜矿的可浮性有一定的促进作用，而对方铅矿有较强的抑制作用；但DHDTP对黄铜矿有比较弱的抑制作用；当矿浆pH小于10时，DHDTP对方铅矿有较强的抑制作用。这表明在较宽的矿浆pH范围内，SGX或DHDTP对两种矿物有很好的选择性。随着药剂用量的增加，SGX对黄铜矿的可浮性有小的促进作用，而对方铅矿的抑制作用逐渐增强；DHDTP对黄铜矿的抑制作用没有明显改变，而对方铅矿的抑制作用却逐渐增强。SGX或DHDTP对两种矿物的抑制效果与K2Cr207相当。通过对人工混合矿进行浮选

6、分离试验发现，SGX在乙硫氮浮选体系中获得的浮选分离效果要比在丁铵黑药浮选体系中的好；而DHDTP在丁铵黑药浮选体系中获得的浮选分离效果却比在乙硫氮浮选体系中的好。两种抑制剂对人工混合矿的分离效果都优于K2Cr207的，表明SGX或DHDTP是黄铜矿和方铅矿浮选分离中方铅矿的有效抑制剂。借助于动电位和红外光谱测试分析发现，DHDTP和SGX与黄铜矿表面间均以氢键和静电力作用为主，与方铅矿表面间是化学吸附、氢键和静TT万方数据东北大学博士学位论文摘要电力共同作用，表明药剂与方铅矿表面的作用能力要强于与黄铜矿的，这一情况得到了浮选试验结果的验证。通过

7、吸附量和TOF．SIMS的测试发现，SGX和DHDTP在方铅矿表面的吸附量均明显大于在黄铜矿表面的，这进一步揭示了SGX和DHDTP对方铅矿的抑制作用显著强于对黄铜矿的内在原因。基团电负性、亲水一疏水指数f和HLB计算结果表明，DHDTP和SGX的极性基团与Pb的电负性差大于与Cu的，这意味着本文合成的两种小分子有机抑制剂更易与方铅矿表面发生作用。模拟计算结果表明，SGX和DHDTP与黄铜矿表面的主要作用方式为它们分子中的两个S原子与矿物表面的Cu、Fe原子共同作用，但它们与黄铜矿表面的相互作用能却比乙硫氮和丁铵黑药的大，所以两者在黄铜矿表面的吸

8、附能力必然比乙硫氮和丁铵黑药的弱；SGX和DHDTP与方铅矿表面的主要作用方式是它们分子中的单键S原子与矿物表面的Pb原子作用，且两者与