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D0I:10.13374/i.i8sm1001t153.2010.11.004 第32卷第11期 北京科技大学学报 Vol 32 No 11 2010年11月 Journal of Un iversity of Science and Techno logy Beijing Nov 2010 精炼塔尔油在磷酸盐浮选中的应用及QCM一D吸附 研究 孙体昌)寇珏12) Daniel Tao》许广洋2) 1)北京科技大学土木与环境工程学院，北京1000832)肯塔基大学采矿工程系，列克星顿，KY40506美国 摘要对Georgia一Pac ific公司新开发的精炼塔尔油捕收剂GPl93G75在佛罗里达CF Industries公司的磷酸盐浮选中应用 效果进行了研究.采用具有测定能量耗散功能的石英晶体微天平(QCM一D)研究了GP193G75在羟基磷灰石(HAP)表面的 吸附过程，并与油酸钠和C℉Industries公司目前所用的药剂粗塔尔油脂肪酸PRl进行了比较.考察了捕收剂用量、H值、柴 油用量和浮选时间等参数对GP193G75浮选效果的影响.结果表明，当H值为10捕收剂用量为0.45kg,且与柴油用量 的比例为9：8时，GP193G75的正浮选P20回收率最高可达到91.7%.QCM一D测定结果显示，GP193G75与油酸钠有相似的 吸附过程，但GP193G75比油酸钠更易于且更快在羟基磷灰石表面吸附.在相同条件下，与PR1相比，GP193G75形成的吸附 层密度更大，而且吸附更牢固，因此可以使羟基磷灰石表面的疏水性更强，从而得到较高的浮选效果， 关键词磷酸盐；浮选：羟基磷灰石：浮选药剂：吸附 分类号TD923+.1 Phosphate flotation and QC M -D adsorption study of refined tall oil SUN Ti-chang,KOU Jue,Daniel Tao,XU Guang yang) 1)School ofCivil and Envimmmental Engineering University of Science and Technolgy Beijing Beijing 100083 China 2)Deparment ofM ining Engneering University of Kentuicky Lexington KY 40506.USA. ABSTRACT GP193G75 a new ly deve bped refined tall oil supplied by GeorgiaPacific Chem icals LLC was investigated as a collec- tor for the flotation of phosphate ore from CF Industries'phosphate rock m ine in Florida Its adsorption on the surface of hydroxyapatite was characterized using a quartz crystalm icrobalance with dissipation (QCM 1)in comparison w ith sodim oleate and the plant collec- tor of CF Industries (PR1)which was the m ixed cnude tall oil fatty acid The effect of the new collectorGP193G75 on phosphate flota- tion was evaluated at different prcess panmeters such as collector dosage pH vales diesel dosage and flotation tie The results show that the highest recovery of 91.7%is ach ieved when the refined tall oil is used at the dosage of0.45 kg t at pH 10 with a 9: 8 mass mtio of fatty acd to diesel The data of QCM show the si ilar adsorption process with GP193G75 and sodim oleate and GP193G75 adsotbs on hydroxyapatite more readily and quickly than sodium oleate In camnparison with PR1.GP193G75 foms a higher adsomption density and a more rigid adsortion layer which produce a stronger hydmophobicity and a better flotation perfomance KEY W ORDS phosphates flotation:hydroxyapatite flotation reagents adsorption 传统的Cag0正反浮选工艺是常用的一种磷酸 法还具有浮选药剂成本高、精矿P2O品位低以及药 盐浮选工艺，用该法浮选磷酸盐矿物时，会有较多的 剂对环境污染严重等缺点，由于磷酸盐矿浮选工艺 石英脉石矿物通过两次浮选最终去除，首先在阴离 已经比较成熟，因此研究开发高效浮选药剂，提高正 子脂肪酸捕收剂的作用下进入正浮选精矿，然后又 浮选的浮选效率，降低药剂成本，解决传统脂肪酸捕 在胺类捕收剂作用下进行反浮选最终去除，这使得 收剂受矿浆中黏土、金属离子和温度影响较大的缺 浮选药剂的利用率大大下降.此外，传统的Cmg0 点，成为目前研究的重点，Georgia一Pac ific化学公 收稿日期：2010-03-29 作者简介：孙体昌(1958)，男，教授，博士生导师，Email sunt@ces ust曲edu en第 32卷 第 11期 2010年 11月 北 京 科 技 大 学 学 报 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｅｉｊｉｎｇ Ｖｏｌ．32Ｎｏ．11 Ｎｏｖ．2010 精炼塔尔油在磷酸盐浮选中的应用及 ＱＣＭ －Ｄ吸附 研究 孙体昌 1） 寇 珏 12） ＤａｎｉｅｌＴａｏ 2） 许广洋 2） 1） 北京科技大学土木与环境工程学院北京 100083 2） 肯塔基大学采矿工程系列克星顿ＫＹ40506美国 摘 要 对 Ｇｅｏｒｇｉａ－Ｐａｃｉｆｉｃ公司新开发的精炼塔尔油捕收剂 ＧＰ193Ｇ75在佛罗里达 ＣＦＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓ公司的磷酸盐浮选中应用 效果进行了研究．采用具有测定能量耗散功能的石英晶体微天平 （ＱＣＭ－Ｄ）研究了 ＧＰ193Ｇ75在羟基磷灰石 （ＨＡＰ）表面的 吸附过程并与油酸钠和 ＣＦＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓ公司目前所用的药剂粗塔尔油脂肪酸 ＰＲ1进行了比较．考察了捕收剂用量、ｐＨ值、柴 油用量和浮选时间等参数对 ＧＰ193Ｇ75浮选效果的影响．结果表明当 ｐＨ值为 10捕收剂用量为 0∙45ｋｇ·ｔ －1且与柴油用量 的比例为 9∶8时ＧＰ193Ｇ75的正浮选 Ｐ2Ｏ5回收率最高可达到 91∙7％．ＱＣＭ－Ｄ测定结果显示ＧＰ193Ｇ75与油酸钠有相似的 吸附过程但 ＧＰ193Ｇ75比油酸钠更易于且更快在羟基磷灰石表面吸附．在相同条件下与 ＰＲ1相比ＧＰ193Ｇ75形成的吸附 层密度更大而且吸附更牢固因此可以使羟基磷灰石表面的疏水性更强从而得到较高的浮选效果． 关键词 磷酸盐；浮选；羟基磷灰石；浮选药剂；吸附 分类号 ＴＤ923 ＋∙1 ＰｈｏｓｐｈａｔｅｆｌｏｔａｔｉｏｎａｎｄＱＣＭ －Ｄａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｓｔｕｄｙｏｆｒｅｆｉｎｅｄｔａｌｌｏｉｌ ＳＵＮＴｉ-ｃｈａｎｇ 1）ＫＯＵＪｕｅ 12）ＤａｎｉｅｌＴａｏ 2）ＸＵＧｕａｎｇ-ｙａｎｇ 2） 1） ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｅｉｊｉｎｇＢｅｉｊｉｎｇ100083Ｃｈｉｎａ 2） ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭｉｎｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＫｅｎｔｕｃｋｙＬｅｘｉｎｇｔｏｎＫＹ40506ＵＳＡ． ＡＢＳＴＲＡＣＴ ＧＰ193Ｇ75ａｎｅｗｌｙｄｅｖｅｌｏｐｅｄｒｅｆｉｎｅｄｔａｌｌｏｉｌｓｕｐｐｌｉｅｄｂｙＧｅｏｒｇｉａ-ＰａｃｉｆｉｃＣｈｅｍｉｃａｌｓＬＬＣｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄａｓａｃｏｌｌｅｃ- ｔｏｒｆｏｒｔｈｅｆｌｏｔａｔｉｏｎｏｆｐｈｏｓｐｈａｔｅｏｒｅｆｒｏｍＣＦＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓʾｐｈｏｓｐｈａｔｅｒｏｃｋｍｉｎｅｉｎＦｌｏｒｉｄａ．Ｉｔｓａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｏｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｈｙｄｒｏｘｙａｐａｔｉｔｅ ｗａｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｕｓｉｎｇａｑｕａｒｔｚｃｒｙｓｔａｌｍｉｃｒｏｂａｌａｎｃｅｗｉｔｈｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ（ＱＣＭ-Ｄ） ｉｎｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｗｉｔｈｓｏｄｉｕｍｏｌｅａｔｅａｎｄｔｈｅｐｌａｎｔｃｏｌｌｅｃ- ｔｏｒｏｆＣＦＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓ（ＰＲ1） ｗｈｉｃｈｗａｓｔｈｅｍｉｘｅｄｃｒｕｄｅｔａｌｌｏｉｌｆａｔｔｙａｃｉｄ．ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｎｅｗｃｏｌｌｅｃｔｏｒＧＰ193Ｇ75ｏｎｐｈｏｓｐｈａｔｅｆｌｏｔａ- ｔｉｏｎｗａｓｅｖａｌｕａｔｅｄａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓｐａｒａｍｅｔｅｒｓｓｕｃｈａｓｃｏｌｌｅｃｔｏｒｄｏｓａｇｅｐＨｖａｌｕｅｓｄｉｅｓｅｌｄｏｓａｇｅａｎｄｆｌｏｔａｔｉｏｎｔｉｍｅ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｈｉｇｈｅｓｔｒｅｃｏｖｅｒｙｏｆ91∙7％ ｉｓａｃｈｉｅｖｅｄｗｈｅｎｔｈｅｒｅｆｉｎｅｄｔａｌｌｏｉｌｉｓｕｓｅｄａｔｔｈｅｄｏｓａｇｅｏｆ0∙45ｋｇ·ｔ －1ａｔｐＨ10ｗｉｔｈａ9∶ 8ｍａｓｓｒａｔｉｏｏｆｆａｔｔｙａｃｉｄｔｏｄｉｅｓｅｌ．ＴｈｅｄａｔａｏｆＱＣＭ-ＤｓｈｏｗｔｈｅｓｉｍｉｌａｒａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｗｉｔｈＧＰ193Ｇ75ａｎｄｓｏｄｉｕｍｏｌｅａｔｅａｎｄ ＧＰ193Ｇ75ａｄｓｏｒｂｓｏｎｈｙｄｒｏｘｙａｐａｔｉｔｅｍｏｒｅｒｅａｄｉｌｙａｎｄｑｕｉｃｋｌｙｔｈａｎｓｏｄｉｕｍｏｌｅａｔｅ．ＩｎｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｗｉｔｈＰＲ1ＧＰ193Ｇ75ｆｏｒｍｓａｈｉｇｈｅｒ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｄｅｎｓｉｔｙａｎｄａｍｏｒｅｒｉｇｉｄａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｌａｙｅｒｗｈｉｃｈｐｒｏｄｕｃｅａｓｔｒｏｎｇｅｒｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃｉｔｙａｎｄａｂｅｔｔｅｒｆｌｏｔａｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ． ＫＥＹＷＯＲＤＳ ｐｈｏｓｐｈａｔｅｓ；ｆｌｏｔａｔｉｏｎ；ｈｙｄｒｏｘｙａｐａｔｉｔｅ；ｆｌｏｔａｔｉｏｎｒｅａｇｅｎｔｓ；ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ 收稿日期：2010－03－29 作者简介：孙体昌 （1958－ ）男教授博士生导师Ｅ-ｍａｉｌ：ｓｕｎｔｃ＠ｃｅｓ．ｕｓｔｂ．ｅｄｕ．ｃｎ 传统的 Ｃｒａｇｏ正反浮选工艺是常用的一种磷酸 盐浮选工艺用该法浮选磷酸盐矿物时会有较多的 石英脉石矿物通过两次浮选最终去除首先在阴离 子脂肪酸捕收剂的作用下进入正浮选精矿然后又 在胺类捕收剂作用下进行反浮选最终去除这使得 浮选药剂的利用率大大下降 ［1］．此外传统的 Ｃｒａｇｏ 法还具有浮选药剂成本高、精矿 Ｐ2Ｏ5品位低以及药 剂对环境污染严重等缺点．由于磷酸盐矿浮选工艺 已经比较成熟因此研究开发高效浮选药剂提高正 浮选的浮选效率降低药剂成本解决传统脂肪酸捕 收剂受矿浆中黏土、金属离子和温度影响较大的缺 点成为目前研究的重点．Ｇｅｏｒｇｉａ－Ｐａｃｉｆｉｃ化学公 DOI :10．13374／j．issn1001－053x．2010．11．004