探索硫化矿捕收剂的降解性能与机理研究

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1、中南大学硕士学位论文硫化矿捕收剂的降解性能与机理研究姓名：杨运琼申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：钟宏20030101摘要选矿废水中含有的浮选药剂会对环境造成很大的污染。为寻求更好的选矿废水治理方法，开发研制易降解的环保型浮选药剂，必须弄清选矿废水中残余浮选药剂的降解规律与机理．论文研究了黄原酸盐、氨基二硫代甲酸盐《酯)、二硫代磷酸盐、氨基二硫代丙烯腈酯、氨基硫逐甲酸酯等硫化矿捕收剂的降解性能。以丁基黄药、乙硫氮、丁铵黑药．酯105、z一200等几种典型硫化矿捕收剂代表物研究了pH值、温度、光照等因素试验条件下对其降解性能的影响，

2、结果表明：离子型硫化矿捕收剂的降解受pH值(pH在4．5、7．O、11．O左右)影响较显著，丁基黄药、乙硫氮在酸性介质中(pH=4．5左右)，趋于完全降解；非离子型药剂的降解受pH值影响不明显，在酸性溶液中3～4天后，降解率只有lO～20％左右，在碱性和中性溶液中降解率更小。增温和光照均有利于捕收剂的降解。这几种捕收剂水溶液的降解顺序为乙硫氮>丁基黄药>丁铵黑药>z一200一酯一105，且降解的动力学方程式为：c=C。e“‘，其中的k代表了硫化矿捕收剂在水溶液中的降解速率，其值越大，降解越快。捕收剂的热重分析研究表明，各种捕收剂在纯态时降

3、解时又有所不同，其热解性的大小顺序为：Z一200>丁基黄药>乙硫氮>丁铵黑药>酯一105。捕收剂的生物降解性能(BOD／cOD比值)研究表明，非离子型捕收剂较离子型捕收剂易生物降解。从量子化学的观点出发探讨了捕收剂的Ⅲo指数与其降解性能的关系及推测了捕收剂的降解机理，提出了键合原子的电子云密度q。、净电荷Q。、前线电子密度fr、超离域指数s，与含相同功能基团(如c=S)捕收剂的稳定性有关，而对含不同功能基团的捕收剂，其分子的稳定性则与其分子轨道总能量指数有关。同时还提出了用捕收剂分子中N原子上的电子云密度可作为衡量捕收剂生物降解性的重要参

4、数。关键词：硫化矿捕收剂，环境保护，降解过程，量子化学ABSTRACTT}1enotationreagentsinthewastewaterofmineralprocessingresultintheenViromentproblem．Itisnecessarytounderstandthede删ationprocessandmechanismwhichwillgivethedirectioninthe恤抵ntofmmiIlgwastewaterandthedeveIopmentnewenviromnent．衔∞dlyflo协tionre

5、agents．Thedegradationpropertiesofsulfide丑otationcollectorssuchasXanmogenate，Dimiocarbamate，Dithiophophate，N，N—dialkyl．dit壬liocarbaITlatecyanoemyleneandThionocarbamatearestudiedinthisp印er_Thedegradationpr叩ertiesofbutylxanthate，Ammoniumbu谚1．dithiophophate，Sodiumdiethyldithi

6、ocarb啦ate，Ester．105andz一200arestudjedintheconditionofpH，temperamreandiIlumination．nshows血attheionicreagentsdegrademorethancwentypercentwhilethenon—ionicreagentsde铲adeonlytentotwentyperceminthesameacidity，neutraloralkalescencesolution．HighertemperacureandilluminationarefaV

7、ortodegradationofthereagems．Thede铲adationsequenceofthecolIectorsisfollowing：Sodiumdiet上1yldimiocarbamate>butylxanthate>Ammoniumbu移ldit}liophophate>Z一200≈Este卜105．山edyn锄icequationofmedegradationofdegradationisC=Coe艄．TheletterKintheequationismeVelocit)，constantwhichisla玛er'

8、mefasterdegmdationof血ecollectoLThepyrogenationpropertiesof山ereagentsaredifrerentbytheanalyseofth