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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 .1399. 且随着吸附量增大，逐渐生成了松散多孔的多层吸 process II.Am ne-fatty acd fotation of siliceous phosphates 附结构，Rodah等提出当吸附层为多孔时，当有 M iner Eng1997,10(9):983 [2]Sis H.Chander S Adsorption and contact angle of single and bi 剪切外力，如液体流动，作用于多孔膜表面上，随着 nary m ixtures of surfactants on apatite M iner Eng 2003,16(9): 膜不断发生形变，液体就会不断进出孔隙，或在膜中 839 流动，就使得虽然吸附完成，但△D仍在持续变化· [3]Wen QG.Parentich A.Little L H.et al Adsorption of oleate on PRl在HAP表面吸附的最终厚度由Vogt模型计算 apatite studied by diffise reflectance nfrand fourier transfom 得出，为17m,不仅比GPl93G75的吸附膜厚度低， spectmoscopy Langmuis 1992 8(1):118 且吸附不牢固（△D(PR1)>AD(GP193G75)) [4]Yehia A.Miller J D.Ateya B G Analysis of the adsorption be- havior of oleate on some synthetic apatites M iner Eng 1993 6 QCM一D的结果可以很好地用以解释 (1):79 GP193G75在浮选效果上优于PR1由于矿物表面 [5]M ielczarski JA.Cases JM.Bouquet E et al Natre and stmuc- 疏水性的强弱与表面活性剂形成吸附膜的性质有直 ture of adsorption layer on apatite con tacted w ith oleale soltion 接关系，当吸附层致密且疏水基团在表面排列规则 1.Adsomtion and Fourier transfom infrared reflection studies Langmuir19939(9)9:2370 时有较高的疏水性，反之，若不能形成牢固吸附膜且 [6]Rao K H.Antti B M.ForssbergK SE.Mechan im of oleate inter 疏水基团排列不规则时，疏水性差).由QCM一D action on salt type m inerls Partl.Adsorption and elctmk inet 结果可知，在相同条件下，在HAP表面GP193G75 ic stdies of apatite n the presence of sodim oleate and sodim 形成的吸附膜比PR1更牢固，排列规则，且吸附密 metasilicate Int J M iner P mcess 1990 28(12):59 度更高.说明HAP经GP193G75作用后的疏水性更 [7]Du B Y.Zhang X H.Chem istry sensors of quartz crystalm icrobal 好，可以得到更好的浮选效率， ance Pmceedings of the Second Confernce on Sensor Technology of Yangta R iver Delta Region Hangzhou 2006.67 3结论 (杜滨阳，张兴宏，石英晶体微天平化学传感器∥第二届长三 角地区传感技术学术交流会论文集.杭州，2006,67) (1)在浮选过程中，随着捕收剂用量的增大，以 [8]Fredriksson C.K hman S Rodahl M.et al The piezoelectric 及H值的提高，GP193G75的浮选P20s回收率和浮 quartz crystal mass and dissipation senso A means of studying 选效率都有明显的提高，H10时，当GP193G75用 cell adhesion Longnuir 1998 14(2):248 量为0.45kgt、柴油用量为0.4kgt时，最高的 [9]RodahlM.Kasemo B Frequency and dissipation-factor responses to bcalized liquid deposits on a QCM electrode Sens Actuators B. 浮选P20回收率为91.7%，P205品位为26.5%，说 199637(12):111 明GP193G75有较高的捕收性和选择性. [10]Ekhom P.Blanberg E.Claesson P.et al A quartz crystalmi (2)实验表明，捕收剂和柴油的用量比例在一 crobalance study of the adsorption of asphaltenes and resins on to a 定范围内可以有效地提高捕收剂的浮选效率，且增 hydmphiliec surface J Collbil Interface Sci 2002 247(2):342 大柴油比例可以在得到相同浮选效果的条件下减少 [11]Voinova M V,RodahlM.Jonson M.et al Viscoelastic acoustic response of layered pohymer fims at fui-solid in terfaces contn- 捕收剂的用量，而当捕收剂用量不足时单纯增大柴 uum mechanics approach Phys Scripta.1999.59(5):391 油比例不能提高浮选效率， [12]Feng D.A Hrich C Influence of operating parmeters on the flo- (3)QCM一D对GP193G75和油酸钠、PR1进 tation of apatite M iner Eng 2004.17(3):453 行在羟基磷灰石表面的吸附实验研究表明， [13]Snow R.Zhang JR.M iller JD Fmoth modification for reduced GP193G75和油酸钠有相似的吸附过程，但 fuel oil usage in phosphate flotation Int J M iner Pmocess 2004. 74(1-4):91 GP193G75比油酸钠更快在HAP表面形成紧密的吸 [14]RodahlM,Hook F Fredrikson C Siultaneous frquency and 附层.在质量浓度为800mgL时，与PR1相比， dissipation factor QCM measurments of bimmolecular adsorption GP193G75在羟基磷灰石表面形成的吸附膜更牢固 and cell adhesion Farday Discuss 1997.107;229 紧密，对系统的能量耗散低，且最终形成的吸附膜厚 [15]Mielczarski J A.Cases JM.Tekely P.et al Nature and stmue- 度比PR1高. ture of adsorption layer on apatite contacted with oleate sohtion 2 In sitt and ex situ Fourier transfom infmared NMR.and X- may phobeleetmon spectroscopy stdies Langnuir 1993 9 参考文献 (12):3357 [1]Zhang P.Yu Y.Bogan M.Challenging the"Crago"double float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 且随着吸附量增大逐渐生成了松散多孔的多层吸 附结构．Ｒｏｄａｈｌ等 ［14］提出当吸附层为多孔时当有 剪切外力如液体流动作用于多孔膜表面上随着 膜不断发生形变液体就会不断进出孔隙或在膜中 流动就使得虽然吸附完成但 ΔＤ仍在持续变化． ＰＲ1在 ＨＡＰ表面吸附的最终厚度由 Ｖｏｉｇｔ模型计算 得出为 17ｎｍ不仅比 ＧＰ193Ｇ75的吸附膜厚度低 且吸附不牢固 （ΔＤ（ＰＲ1）＞ΔＤ（ＧＰ193Ｇ75））． ＱＣＭ －Ｄ 的 结 果 可 以 很 好 地 用 以 解 释 ＧＰ193Ｇ75在浮选效果上优于 ＰＲ1．由于矿物表面 疏水性的强弱与表面活性剂形成吸附膜的性质有直 接关系当吸附层致密且疏水基团在表面排列规则 时有较高的疏水性反之若不能形成牢固吸附膜且 疏水基团排列不规则时疏水性差 ［15］．由 ＱＣＭ－Ｄ 结果可知在相同条件下在 ＨＡＰ表面 ＧＰ193Ｇ75 形成的吸附膜比 ＰＲ1更牢固排列规则且吸附密 度更高．说明 ＨＡＰ经 ＧＰ193Ｇ75作用后的疏水性更 好可以得到更好的浮选效率． 3 结论 （1） 在浮选过程中随着捕收剂用量的增大以 及 ｐＨ值的提高ＧＰ193Ｇ75的浮选 Ｐ2Ｏ5回收率和浮 选效率都有明显的提高．ｐＨ10时当 ＧＰ193Ｇ75用 量为 0∙45ｋｇ·ｔ －1、柴油用量为 0∙4ｋｇ·ｔ －1时最高的 浮选 Ｐ2Ｏ5回收率为 91∙7％Ｐ2Ｏ5品位为 26∙5％说 明 ＧＰ193Ｇ75有较高的捕收性和选择性． （2） 实验表明捕收剂和柴油的用量比例在一 定范围内可以有效地提高捕收剂的浮选效率且增 大柴油比例可以在得到相同浮选效果的条件下减少 捕收剂的用量而当捕收剂用量不足时单纯增大柴 油比例不能提高浮选效率． （3） ＱＣＭ－Ｄ对 ＧＰ193Ｇ75和油酸钠、ＰＲ1进 行在 羟 基 磷 灰 石 表 面 的 吸 附 实 验 研 究 表 明 ＧＰ193Ｇ75和 油 酸 钠 有 相 似 的 吸 附 过 程但 ＧＰ193Ｇ75比油酸钠更快在 ＨＡＰ表面形成紧密的吸 附层．在质量浓度为 800ｍｇ·Ｌ －1时与 ＰＲ1相比 ＧＰ193Ｇ75在羟基磷灰石表面形成的吸附膜更牢固 紧密对系统的能量耗散低且最终形成的吸附膜厚 度比 ＰＲ1高． 参 考 文 献 ［1］ ＺｈａｎｇＰＹｕＹＢｏｇａｎＭ．Ｃｈａｌｌｅｎｇｉｎｇｔｈｅ“Ｃｒａｇｏ” ｄｏｕｂｌｅｆｌｏａｔ ｐｒｏｃｅｓｓ：Ⅱ．Ａｍｉｎｅ-ｆａｔｔｙａｃｉｄｆｌｏｔａｔｉｏｎｏｆｓｉｌｉｃｅｏｕｓｐｈｏｓｐｈａｔｅｓ． ＭｉｎｅｒＥｎｇ199710（9）：983 ［2］ ＳｉｓＨＣｈａｎｄｅｒＳ．Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｔａｃｔａｎｇｌｅｏｆｓｉｎｇｌｅａｎｄｂｉ- ｎａｒｙｍｉｘｔｕｒｅｓｏｆｓｕｒｆａｃｔａｎｔｓｏｎａｐａｔｉｔｅ．ＭｉｎｅｒＥｎｇ200316（9）： 839 ［3］ ＷｅｎＱＧＰａｒｅｎｔｉｃｈＡＬｉｔｔｌｅＬＨｅｔａｌ．Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆｏｌｅａｔｅｏｎ ａｐａｔｉｔｅｓｔｕｄｉｅｄｂｙｄｉｆｆｕｓｅｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅｉｎｆｒａｒｅｄｆｏｕｒｉｅｒｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ．Ｌａｎｇｍｕｉｒ19928（1）：118 ［4］ ＹｅｈｉａＡＭｉｌｌｅｒＪＤＡｔｅｙａＢＧ．Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｂｅ- ｈａｖｉｏｒｏｆｏｌｅａｔｅｏｎｓｏｍｅｓｙｎｔｈｅｔｉｃａｐａｔｉｔｅｓ．ＭｉｎｅｒＥｎｇ19936 （1）：79 ［5］ ＭｉｅｌｃｚａｒｓｋｉＪＡＣａｓｅｓＪＭＢｏｕｑｕｅｔＥｅｔａｌ．Ｎａｔｕｒｅａｎｄｓｔｒｕｃ- ｔｕｒｅｏｆａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｌａｙｅｒｏｎａｐａｔｉｔｅｃｏｎｔａｃｔｅｄｗｉｔｈｏｌｅａｔｅｓｏｌｕｔｉｏｎ： 1．ＡｄｓｏｒｐｔｉｏｎａｎｄＦｏｕｒｉｅｒｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｉｎｆｒａｒｅｄｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｓｔｕｄｉｅｓ． Ｌａｎｇｍｕｉｒ19939（9）9：2370 ［6］ ＲａｏＫＨＡｎｔｔｉＢＭＦｏｒｓｓｂｅｒｇＫＳＥ．Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｏｌｅａｔｅｉｎｔｅｒ- ａｃｔｉｏｎｏｎｓａｌｔｔｙｐｅｍｉｎｅｒａｌｓ：ＰａｒｔⅡ．Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎａｎｄｅｌｅｃｔｒｏｋｉｎｅｔ- ｉｃｓｔｕｄｉｅｓｏｆａｐａｔｉｔｅｉｎｔｈｅｐｒｅｓｅｎｃｅｏｆｓｏｄｉｕｍｏｌｅａｔｅａｎｄｓｏｄｉｕｍ ｍｅｔａｓｉｌｉｃａｔｅ．ＩｎｔＪＭｉｎｅｒＰｒｏｃｅｓｓ199028（1／2）：59 ［7］ ＤｕＢＹＺｈａｎｇＸＨ．Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙｓｅｎｓｏｒｓｏｆｑｕａｒｔｚｃｒｙｓｔａｌｍｉｃｒｏｂａｌ- ａｎｃｅ∥ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＳｅｃｏｎｄＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＳｅｎｓｏｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒＤｅｌｔａＲｅｇｉｏｎ．Ｈａｎｇｚｈｏｕ2006：67 （杜滨阳张兴宏．石英晶体微天平化学传感器∥第二届长三 角地区传感技术学术交流会论文集．杭州2006：67） ［8］ ＦｒｅｄｒｉｋｓｓｏｎＣＫｉｈｌｍａｎＳＲｏｄａｈｌＭｅｔａｌ．Ｔｈｅｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｑｕａｒｔｚｃｒｙｓｔａｌｍａｓｓａｎｄｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎｓｅｎｓｏｒ：Ａｍｅａｎｓｏｆｓｔｕｄｙｉｎｇ ｃｅｌｌａｄｈｅｓｉｏｎ．Ｌｏｎｇｍｕｉｒ199814（2）：248 ［9］ ＲｏｄａｈｌＭＫａｓｅｍｏＢＦｒｅｑｕｅｎｃｙａｎｄｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ-ｆａｃｔｏｒｒｅｓｐｏｎｓｅｓ ｔｏｌｏｃａｌｉｚｅｄｌｉｑｕｉｄｄｅｐｏｓｉｔｓｏｎａＱＣＭｅｌｅｃｔｒｏｄｅ．ＳｅｎｓＡｃｔｕａｔｏｒｓＢ 199637（1／2）：111 ［10］ ＥｋｈｏｌｍＰＢｌｏｍｂｅｒｇＥＣｌａｅｓｓｏｎＰｅｔａｌ．Ａｑｕａｒｔｚｃｒｙｓｔａｌｍｉ- ｃｒｏｂａｌａｎｃｅｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆａｓｐｈａｌｔｅｎｅｓａｎｄｒｅｓｉｎｓｏｎｔｏａ ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃｓｕｒｆａｃｅ．ＪＣｏｌｌｏｉｄＩｎｔｅｒｆａｃｅＳｃｉ2002247（2）：342 ［11］ ＶｏｉｎｏｖａＭＶＲｏｄａｈｌＭＪｏｎｓｏｎＭｅｔａｌ．Ｖｉｓｃｏｅｌａｓｔｉｃａｃｏｕｓｔｉｃ ｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆｌａｙｅｒｅｄｐｏｌｙｍｅｒｆｉｌｍｓａｔｆｌｕｉｄ-ｓｏｌｉｄｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ：ｃｏｎｔｉｎ- ｕｕｍｍｅｃｈａｎｉｃｓａｐｐｒｏａｃｈ．ＰｈｙｓＳｃｒｉｐｔａ199959（5）：391 ［12］ ＦｅｎｇＤＡｌｄｒｉｃｈＣ．Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｏｐｅｒａｔｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｎｔｈｅｆｌｏ- ｔａｔｉｏｎｏｆａｐａｔｉｔｅ．ＭｉｎｅｒＥｎｇ200417（3）：453 ［13］ ＳｎｏｗＲＺｈａｎｇＪＲＭｉｌｌｅｒＪＤ．Ｆｒｏｔｈｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｆｏｒｒｅｄｕｃｅｄ ｆｕｅｌｏｉｌｕｓａｇｅｉｎｐｈｏｓｐｈａｔｅｆｌｏｔａｔｉｏｎ．ＩｎｔＪＭｉｎｅｒＰｒｏｃｅｓｓ2004 74（1－4）：91 ［14］ ＲｏｄａｈｌＭＨｏｏｋＦＦｒｅｄｒｉｋｓｏｎＣ．Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｆｒｅｑｕｅｎｃｙａｎｄ ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎｆａｃｔｏｒＱＣＭ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｏｆｂｉｏｍｏｌｅｃｕｌａｒａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ａｎｄｃｅｌｌａｄｈｅｓｉｏｎ．ＦａｒａｄａｙＤｉｓｃｕｓｓ1997107：229 ［15］ ＭｉｅｌｃｚａｒｓｋｉＪＡＣａｓｅｓＪＭＴｅｋｅｌｙＰｅｔａｌ．Ｎａｔｕｒｅａｎｄｓｔｒｕｃ- ｔｕｒｅｏｆａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｌａｙｅｒｏｎａｐａｔｉｔｅｃｏｎｔａｃｔｅｄｗｉｔｈｏｌｅａｔｅｓｏｌｕｔｉｏｎ： 2．ＩｎｓｉｔｕａｎｄｅｘｓｉｔｕＦｏｕｒｉｅｒｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｆｒａｒｅｄＮＭＲａｎｄＸ- ｒａｙｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ ｓｔｕｄｉｅｓ． Ｌａｎｇｍｕｉｒ 1993 9 （12）：3357 ·1399·