.1266 北京科技大学学报 第35卷 100 式为： 80 Ex=E(B-a) 1-a) (14) B-a 60 E第=1-a (15) 石英+十二胺 40 G英+DN3 式中，ε为回收率，B为精矿中有用矿物的质量分 ▲一赤铁矿+DN, 赤铁矿+十二胺 数，α为原矿中有用矿物的质量分数 20 在文献⑤的试验条件和试验所得的精矿品位 和回收率下，本文计算得出了本试验条件下的选旷 2 8 1012 14 效率Ea和E弗，具体数据如表2所示.表2中，最 pH 佳药剂用量、回收率和品位是由文献⑤所得，E 图2不同pH值下采用DN3和十二胺浮选石英和赤铁矿 和E弗是本文根据公式(14)和(15)所得.分析表2 后所得回收率 数据可知，在最佳的浮选条件下，DN3为浮选捕收 Fig.2 Recovery rate of quartz and hematite after flotation 剂时得到精矿的品位以及Ex和E弗都大于DN2, by DN3 and dodecyl amine at different pH values 充分说明的DN3选择性好于DN2 100 3结论 80 (1)应用笔者导出的浮选药剂结构与性能计算 公式，提出赤铁矿反浮选的阳离子捕收剂的选择性 60 随基团电负性增加而降低，随极性基断面尺寸的增 加而增强，赤铁矿反浮选的阳离子捕收剂分子设计 40 可参照此原则进行.十二胺、-十二烷基乙二胺 一石英+DN2 20 十三胺 (DN2)和N-十二烷基-1,3丙二胺(DN3)基团电 -赤矿+DN2 赤铁矿+十二胺 负性和极性基断面尺寸依次增加，极性基断面尺寸 10 12 是选择性的主导因素，三种药剂选择性依次增强 pH (2)应用量子化学成键理论、计算浮选药剂量 图3不同pH值下采用DN2和十二胺浮选石英和赤铁矿 子化学参数以及矿物表面定位离子的量子化学参 所得回收率 数，得出赤铁矿反浮选的阳离子捕收剂的前线轨道 Fig.3 Recovery rate of quartz and hematite after flotation 能级差△-L较低、静电荷较大者，捕收性一般 by DN2and dodecyl amine at different pH values 较好，选择性一般较差，但有时还需考虑极性基几 何因素的影响.计算表明，十二胺、DN3和DN2的 DN3和DN2两种药剂对赤铁矿和石英人工混合矿 前线轨道能级差的绝对值依次降低，净电荷依次增 浮选分离效果.在浮选试验中，精矿品位和回收率 加，捕收性依次增强. 是浮选药剂性能的主要评价指标，但精矿品位和回 (3)药剂结构性能计算所得结论与他人所 收率随着药剂种类和用量改变，变化趋势常常相反， 做【-)单矿物浮选试验和人工混合矿浮选试验结 给浮选实验结果分析带来困难.为此，本研究将E 果一致.应用评价浮选分离效果的选矿效率综合判 和E弗两个选矿效率综合判据为辅助方法，分析这 据Ex和E弗计算，得出DN3的综合性能好于DN2, 两种浮选药剂性能.精矿品位、E汉和E弗的值越大， 与笔者导出的药剂结构性能计算公式的计算评价结 表示药剂性能越好.选矿效率Ex和E弗的计算公 果一致 表2赤铁矿一石英人工混合矿浮选试验结果 Table 2 Flotation experimental he of manually mixed ore of hematite and quartz 试验编号 原矿，a/% 精矿，3/% 回收率，e/% E弗/% E/% 最佳药剂用量/(mgL-1) 50 89.69 86.35 76.42 68.54 DN366.7,淀粉6.67 2 50 86.29 91.29 76.78 66.25 DN241.7,淀粉3.33 3 60 91.03 91.33 77.83 70.85 DN358.3,淀粉6.67 4 60 87.43 92.13 72.30 63.20 DN241.7,淀粉3.33 注：各点pH值均为7.27.· 1266 · 北 京 科 技 大 学 学 报 第 35 卷 图 2 不同 pH 值下采用 DN3 和十二胺浮选石英和赤铁矿 后所得回收率 Fig.2 Recovery rate of quartz and hematite after flotation by DN3 and dodecyl amine at different pH values 图 3 不同 pH 值下采用 DN2 和十二胺浮选石英和赤铁矿 所得回收率 Fig.3 Recovery rate of quartz and hematite after flotation by DN2and dodecyl amine at different pH values DN3 和 DN2 两种药剂对赤铁矿和石英人工混合矿 浮选分离效果. 在浮选试验中，精矿品位和回收率 是浮选药剂性能的主要评价指标，但精矿品位和回 收率随着药剂种类和用量改变，变化趋势常常相反， 给浮选实验结果分析带来困难. 为此，本研究将 E汉 和 E弗 两个选矿效率综合判据为辅助方法，分析这 两种浮选药剂性能. 精矿品位、E汉 和 E弗 的值越大， 表示药剂性能越好. 选矿效率 E汉 和 E弗 的计算公 式为 [14]: E汉 = ε(β − α) β(1 − α) , (14) E弗 = ε β − α 1 − α . (15) 式中，ε 为回收率，β 为精矿中有用矿物的质量分 数，α 为原矿中有用矿物的质量分数. 在文献 [5] 的试验条件和试验所得的精矿品位 和回收率下，本文计算得出了本试验条件下的选矿 效率 E汉 和 E弗，具体数据如表 2 所示. 表 2 中，最 佳药剂用量、回收率和品位是由文献 [5] 所得，E汉 和 E弗 是本文根据公式 (14) 和 (15) 所得. 分析表 2 数据可知，在最佳的浮选条件下，DN3 为浮选捕收 剂时得到精矿的品位以及 E汉 和 E弗 都大于 DN2， 充分说明的 DN3 选择性好于 DN2. 3 结论 (1) 应用笔者导出的浮选药剂结构与性能计算 公式，提出赤铁矿反浮选的阳离子捕收剂的选择性 随基团电负性增加而降低，随极性基断面尺寸的增 加而增强，赤铁矿反浮选的阳离子捕收剂分子设计 可参照此原则进行. 十二胺、N- 十二烷基乙二胺 (DN2) 和 N- 十二烷基 -1, 3- 丙二胺 (DN3) 基团电 负性和极性基断面尺寸依次增加，极性基断面尺寸 是选择性的主导因素，三种药剂选择性依次增强. (2) 应用量子化学成键理论、计算浮选药剂量 子化学参数以及矿物表面定位离子的量子化学参 数，得出赤铁矿反浮选的阳离子捕收剂的前线轨道 能级差 ∆EH−L 较低、静电荷较大者，捕收性一般 较好，选择性一般较差，但有时还需考虑极性基几 何因素的影响. 计算表明，十二胺、DN3 和 DN2 的 前线轨道能级差的绝对值依次降低，净电荷依次增 加，捕收性依次增强. (3) 药剂结构性能计算所得结论与他人所 做 [4−5] 单矿物浮选试验和人工混合矿浮选试验结 果一致. 应用评价浮选分离效果的选矿效率综合判 据 E汉 和 E弗 计算，得出 DN3 的综合性能好于 DN2， 与笔者导出的药剂结构性能计算公式的计算评价结 果一致. 表 2 赤铁矿 – 石英人工混合矿浮选试验结果 Table 2 Flotation experimental he of manually mixed ore of hematite and quartz 试验编号 原矿, α/% 精矿, β/% 回收率, ε/% E弗/% E汉/% 最佳药剂用量/(mg·L−1 ) 1 50 89.69 86.35 76.42 68.54 DN3 66.7，淀粉 6.67 2 50 86.29 91.29 76.78 66.25 DN2 41.7，淀粉 3.33 3 60 91.03 91.33 77.83 70.85 DN3 58.3，淀粉 6.67 4 60 87.43 92.13 72.30 63.20 DN2 41.7，淀粉 3.33 注：各点 pH 值均为 7.27