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滑石表面润湿性与疏水絮凝之间关系的研究开题报告

 2021-03-11 12:03  

1. 研究目的与意义(文献综述)

滑石粉是一种白色柔软的疏水性物质,属天然的单斜晶系水合硅酸盐,经过破碎会成为十分微细的颗粒,处理十分困难[1-3]。在选矿过程中,滑石、高岭土等粘土矿物常作为脉石矿物影响着后续选矿及脱水工艺。一方面,在浮选过程中,大量细粒粘土矿物颗粒在矿浆中容易引起泥化现象,对浮选造成不利的影响[4,5];另一方面,粘土矿物良好的分散稳定性造成选矿废水浊度高,固液分离困难[6]。将细颗粒聚团成粗颗粒是一种经济有效的解决办法。电解质凝聚、高分子絮凝、疏水絮凝均可达到这样的效果,但是疏水絮凝所得絮团具有结构致密,强度较大等特点,在后续的加工中不易遭受破坏[7],因此,疏水絮凝在选矿行业得到广泛应用。

疏水絮凝是一种利用矿物表面疏水作用力使矿粒聚团的絮凝方法。矿物表面疏水是疏水絮凝的必要条件。天然亲水的矿物可以通过加入表面活性剂使其表面疏水从而完成疏水絮凝,被称为诱导疏水絮凝。印万忠等[8]用油酸钠作为表面活性剂使鞍山赤铁矿表面疏水,通过疏水絮凝浮选的方法对鞍山赤铁矿进行分选。天然疏水的矿物通常需加入非极性油强化疏水絮凝作用,被称为天然疏水絮凝。S·松等[9]研究了煤油对方铅矿和闪锌矿疏水絮凝效果的影响。除此之外,疏水絮凝过程中必须给颗粒足够大的动能提升疏水絮凝的程度,因为疏水颗粒必须有足够大的动能才能克服颗粒间的能垒从而完成疏水絮凝过程。傅晓恒、王祖讷[10]通过对影响主焦中煤疏水絮凝影响因素的探究,得出搅拌速度对矿物疏水絮凝的分选回收率也有重大影响。矿粒表面疏水、非极性油的强化和机械能量的输入是形成疏水絮凝的三个重要因素[11]

国内外众多学者对天然亲水矿物疏水絮凝进行了大量的研究。例如冯博等[12]用高分子抑制剂淀粉增强绿泥石表面疏水性,对绿泥石的疏水絮凝做出深入研究。伍喜庆等[13]探究了油酸钠对弱磁性亲水铁矿疏水絮凝的影响。唐敏,张文彬[14]探究了使用黄药、黑药、CMC等联合捕收剂在分选微细粒铜镍硫化矿时,六偏磷酸钠和水玻璃等表面活性剂对抑制蛇纹石等脉石矿物的效果。然而对天然疏水矿物疏水絮凝的研究却十分少见,天然亲水矿物必须添加表面活性剂使矿粒表面疏水才可以疏水絮凝,而天然疏水矿物一般需要添加非极性油强化絮团。Alper Ozkan等[15]通过实验用滑石絮团回收率表征滑石絮凝程度探究了煤油浓度,搅拌速度等因素对滑石疏水絮凝的影响。本次试验也以天然疏水的滑石为研究对象,采用浊度仪测定在沉淀过程中滑石絮凝情况的动态变化,得到一个合理的絮凝度变化情况。除此之外,本实验还将进一步探究滑石在悬浮液中的接触角和絮凝度之间的关系。

本文研究煤油浓度,搅拌速率,搅拌时间对滑石疏水絮凝的影响,找出最佳絮凝条件,在此基础上,向滑石悬浮液中添加乙醇改变滑石在溶液中的润湿性,从而探究滑石润湿性与疏水絮凝之间的关系。

2. 研究的基本内容与方案

研究目标:

本实验以滑石粉为原料,通过对各个参数的改变探究出滑石疏水絮凝的最佳条件,并且对滑石在不同浓度酒精溶液中测出其相应的接触角做疏水再絮凝实验,得出滑石润湿性和絮凝度之间的关系,使滑石的疏水絮凝理论更进一步。

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3. 研究计划与安排

第01~02周 通过查阅文献大致了解国内外疏水絮凝研究情况;

第03~04周 通过查阅资料对滑石性质及疏水絮凝情况进行多方面了解并确定试验方案;

第05~09周 通过做实验确定滑石絮凝程度与影响因素之间的关系;

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] 殷代武,谭卉文.滑石粉的应用特性及表面改性[j]. 广东化工,2013,40(18):75—77.

[2] michot l j, villieras f, francoism, et al. the structural microscopic hydrophilicity of talc[j]. langmuir, 1994,10(10):3765-3773.

[3] forbes e. shear, selective andtemperature responsive flocculation: a comparison of fine particle flotationtechniques[j]. international journal of mineral processing, 2011, 99(1–4):1-10.

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