第11期 孙体昌等：精炼塔尔油在磷酸盐浮选中的应用及QCM一D吸附研究 .1397. H9.5不同柴油用量（质量分数10%~80%）， 100 50 GP193G75和柴油用量之和分别为0.6kg·和 80 0.9kgt的条件下进行了磷酸盐浮选实验，结果如 40 图5所示 60 30 100 ◆回收率0.9kg) 回收率0.6kgr 9品位0.9kg 母品位0.6kg少 40 120 80L ·浮选回收率 ·品位 'od 20 一酸不溶物的质量分数 0 40 20 40 60 80 108 浮选时间s 图6浮选时间对GP193G75的浮选P20回收率、P205品位和酸 不溶物含量的影响 20 40 60 80 100 柴油的质量分数件 Fig 6 Effects of flotation time on P20s recovery P2Os gmade and the content of aci-nsolble substances with GP193G75 图5柴油用量对GP193G75浮选P205回收率和P205品位的影 浮选已经基本完成，GP193G75的精矿P205品位在 翰 Fig 5 Effects of diesel percentage on flotation recovery and P2Os 前30s中增大1%，同时GP193G75的酸不溶物的质 gmade with GP193G75 as a collector 量分数下降5%，说明GP193G75在该浮选条件下具 有较好的浮选效果，且经过90s的浮选时间， 由图5可知，在总用量为0.6kg和0.9kg, GP193G75得到了P20回收率为91.7%、品位为 且当柴油与GP193G75的用量比例约为1：时（质 26.5%的最好浮选效果 量分数50%)，有最高的浮选P20回收率，而0.6 2.5QCM一D吸附机理研究 kgt和0.9kgt的最高精矿P20品位分别出现 2.5.1GP193G75和油酸钠在HAP上的吸附比较 在柴油质量分数30%和60%处.继续增大柴油质 研究 量分数至80%时，0.9kg·的P20回收率从 由于精炼塔尔油GP193G75含有47%的油酸， 88.4%下降到32.9%，而0.6kg·t的回收率从 为研究GP193G75与磷灰石的作用机理，实验用 63.9%下降到15.7%.此外，当总用量为0.9kg QCM一D在H10和500mgL浓度下同时对油酸 时，含30%柴油可以得到60.1%的回收率和17.5% 钠和GP193G75在羟基磷灰石(HAP)镀层的石英晶 的Pz05品位，这和总用量为0.6kgt时含50%柴 片表面的吸附进行了测定， 油的最好浮选效果(P0回收率63.9%、P20品位 图7为GP193G75和油酸钠在HAP表面吸附 15.89%)接近，说明增大柴油比例可以节约捕收剂 的QCM一D实验结果比较，图7(a)为频率改变量 的用量，但若捕收剂用量不足时，单纯增大柴油用 (纵坐标，△D随时间（横坐标）的变化，图7(b)为与 量，不能提高浮选效率。因此同时考虑P2O回收率 图7(a)同步的能量耗散改变量（纵坐标，△D)随时 和P20s品位，0.9kgf用量要优于0.6kgt,且柴 间（横坐标）的变化，测定频率为15MHz图中箭头 油和捕收剂的最优比例约为1：1 a之前的l0min是向QCM一D系统中注入去离子 2.4浮选时间的影响 水，因此△和△D都为零.箭头a标志的是开始向 实验在H10捕收剂用量为0.45kg,柴油 测定系统注入捕收剂的时间，即吸附开始的时间， 用量为0.4kgt时，对GP193G75进行了磷酸盐浮 可以看到在箭头a处GP193G75和油酸钠的频率改 选动力学研究.浮选开始后的前30s按照10s的时 变量△位即出现快速的下降，同时能量耗散改变量 间间隔分开回收浮出的精矿，30s后直至90s浮出 △D快速升高，△和△D的变化说明GP193G75和油 的精矿作为最后的产品进行回收，各时间段精矿的 酸钠在HAP镀膜的石英晶片表面发生吸附且速度 PO品位、PzOs回收率和酸不溶物含量如图6所示. 很快，根据Vog模型的计算，吸附层的厚度在箭头 结果显示，在前30s中，GP193G75的P0回收 b处最大，为70m,此后，随着油酸钠和GP193G75 率增大最快，从53.1%增大到84.7%，增长超过 的△暖慢上升，GP193G75的△D下降很快，油酸钠 30%,而在后60s中只增大了7%，说明在前30s中 的△D也在下降但速度很慢.1h后，在箭头d处开第 11期 孙体昌等： 精炼塔尔油在磷酸盐浮选中的应用及 ＱＣＭ －Ｄ吸附研究 ｐＨ9∙5‚不同柴油用量 （质量分数 10％ ～80％ ）‚ ＧＰ193Ｇ75和柴油用量之和分别为 0∙6ｋｇ·ｔ －1和 0∙9ｋｇ·ｔ －1的条件下进行了磷酸盐浮选实验‚结果如 图 5所示． 图 5 柴油用量对 ＧＰ193Ｇ75浮选 Ｐ2Ｏ5回收率和 Ｐ2Ｏ5品位的影 响 Ｆｉｇ．5 ＥｆｆｅｃｔｓｏｆｄｉｅｓｅｌｐｅｒｃｅｎｔａｇｅｏｎｆｌｏｔａｔｉｏｎｒｅｃｏｖｅｒｙａｎｄＰ2Ｏ5 ｇｒａｄｅｗｉｔｈＧＰ193Ｇ75ａｓａｃｏｌｌｅｃｔｏｒ 由图5可知‚在总用量为 0∙6ｋｇ·ｔ －1和 0∙9ｋｇ·ｔ －1‚ 且当柴油与 ＧＰ193Ｇ75的用量比例约为 1∶1时 （质 量分数 50％ ）‚有最高的浮选 Ｐ2Ｏ5回收率‚而 0∙6 ｋｇ·ｔ －1和 0∙9ｋｇ·ｔ －1的最高精矿 Ｐ2Ｏ5品位分别出现 在柴油质量分数 30％和 60％处．继续增大柴油质 量分数至 80％ 时‚0∙9ｋｇ·ｔ －1的 Ｐ2Ｏ5回收率从 88∙4％下降到 32∙9％‚而 0∙6ｋｇ·ｔ －1的回收率从 63∙9％下降到 15∙7％．此外‚当总用量为 0∙9ｋｇ·ｔ －1 时‚含30％柴油可以得到60∙1％的回收率和17∙5％ 的 Ｐ2Ｏ5品位‚这和总用量为 0∙6ｋｇ·ｔ －1时含 50％柴 油的最好浮选效果 （Ｐ2Ｏ5回收率 63∙9％、Ｐ2Ｏ5品位 15∙8％ ）接近‚说明增大柴油比例可以节约捕收剂 的用量‚但若捕收剂用量不足时‚单纯增大柴油用 量‚不能提高浮选效率．因此同时考虑 Ｐ2Ｏ5回收率 和 Ｐ2Ｏ5品位‚0∙9ｋｇ·ｔ －1用量要优于0∙6ｋｇ·ｔ －1‚且柴 油和捕收剂的最优比例约为 1∶1． 2∙4 浮选时间的影响 实验在 ｐＨ10‚捕收剂用量为 0∙45ｋｇ·ｔ －1‚柴油 用量为 0∙4ｋｇ·ｔ －1时‚对 ＧＰ193Ｇ75进行了磷酸盐浮 选动力学研究．浮选开始后的前 30ｓ按照 10ｓ的时 间间隔分开回收浮出的精矿‚30ｓ后直至 90ｓ浮出 的精矿作为最后的产品进行回收．各时间段精矿的 Ｐ2Ｏ5品位、Ｐ2Ｏ5回收率和酸不溶物含量如图 6所示． 结果显示‚在前 30ｓ中‚ＧＰ193Ｇ75的 Ｐ2Ｏ5回收 率增大最快‚从 53∙1％增大到 84∙7％‚增长超过 30％‚而在后 60ｓ中只增大了 7％‚说明在前 30ｓ中 图 6 浮选时间对 ＧＰ193Ｇ75的浮选 Ｐ2Ｏ5回收率、Ｐ2Ｏ5品位和酸 不溶物含量的影响 Ｆｉｇ．6 ＥｆｆｅｃｔｓｏｆｆｌｏｔａｔｉｏｎｔｉｍｅｏｎＰ2Ｏ5 ｒｅｃｏｖｅｒｙ‚Ｐ2Ｏ5 ｇｒａｄｅａｎｄ ｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆａｃｉｄ-ｉｎｓｏｌｕｂｌｅｓｕｂｓｔａｎｃｅｓｗｉｔｈＧＰ193Ｇ75 浮选已经基本完成．ＧＰ193Ｇ75的精矿 Ｐ2Ｏ5品位在 前 30ｓ中增大1％‚同时 ＧＰ193Ｇ75的酸不溶物的质 量分数下降5％‚说明 ＧＰ193Ｇ75在该浮选条件下具 有较好 的 浮 选 效 果‚且 经 过 90ｓ的 浮 选 时 间‚ ＧＰ193Ｇ75得到了 Ｐ2Ｏ5回收率为 91∙7％、品位为 26∙5％的最好浮选效果． 2∙5 ＱＣＭ －Ｄ吸附机理研究 2∙5∙1 ＧＰ193Ｇ75和油酸钠在 ＨＡＰ上的吸附比较 研究 由于精炼塔尔油 ＧＰ193Ｇ75含有 47％的油酸‚ 为研究 ＧＰ193Ｇ75与磷灰石的作用机理‚实验用 ＱＣＭ－Ｄ在 ｐＨ10和 500ｍｇ·Ｌ －1浓度下同时对油酸 钠和 ＧＰ193Ｇ75在羟基磷灰石 （ＨＡＰ）镀层的石英晶 片表面的吸附进行了测定． 图 7为 ＧＰ193Ｇ75和油酸钠在 ＨＡＰ表面吸附 的 ＱＣＭ－Ｄ实验结果比较‚图 7（ａ）为频率改变量 （纵坐标‚Δｆ）随时间 （横坐标 ）的变化‚图 7（ｂ）为与 图 7（ａ）同步的能量耗散改变量 （纵坐标‚ΔＤ）随时 间 （横坐标 ）的变化‚测定频率为 15ＭＨｚ．图中箭头 ａ之前的 10ｍｉｎ是向 ＱＣＭ－Ｄ系统中注入去离子 水‚因此 Δｆ和 ΔＤ都为零．箭头 ａ标志的是开始向 测定系统注入捕收剂的时间‚即吸附开始的时间． 可以看到在箭头 ａ处 ＧＰ193Ｇ75和油酸钠的频率改 变量 Δｆ立即出现快速的下降‚同时能量耗散改变量 ΔＤ快速升高‚Δｆ和 ΔＤ的变化说明 ＧＰ193Ｇ75和油 酸钠在 ＨＡＰ镀膜的石英晶片表面发生吸附且速度 很快．根据 Ｖｏｉｇｔ模型的计算‚吸附层的厚度在箭头 ｂ处最大‚为 70ｎｍ．此后‚随着油酸钠和 ＧＰ193Ｇ75 的 Δｆ缓慢上升‚ＧＰ193Ｇ75的 ΔＤ下降很快‚油酸钠 的 ΔＤ也在下降但速度很慢．1ｈ后‚在箭头 ｄ处开 ·1397·