丁基黄药用作沐川黄丹石英砂岩浮选除铁提纯捕收剂的试验研究.pdf

1、- 29 -第 34卷第1期 非金属矿 Vol.34 No.1 2011年 1月 Non-Metallic Mines January, 2011 石 英 砂 岩 是 固 结 的 碎 屑 岩 石 ， 其 石 英 碎 屑 含 量 达95 % 以 上 ， 来 源 于 各 种 岩 浆 岩 、 沉 积 岩 和 变 质 岩 ， 伴 生矿 物 为 长 石 、 云 母 和 黏 土 矿 物 ， 胶 结 物 主 要 为 硅 质 胶 结1。 石 英 砂 岩 是 玻 璃 、 陶 瓷 、 铸 造 和 其 它 工 业 用 石 英 砂硅 质 矿 物 原 料 的 主 要 来 源 。 由 于 石 英 砂 岩 含 伴 生 矿

2、物和 胶 结 物 等 杂 质 ， 一 般 须 经 过 选 矿 提 纯 方 能 工 业 利 用 。四 川 省 沐 川 县 黄 丹 镇 石 英 砂 岩 矿 床 的 矿 石 储 量超 过 千 万 吨10， 工 艺 矿 物 学 研 究 表 明2： 该 矿 是 一 种硅 泥 质 中 粒 含 长 石 石 英 砂 岩 ； 原 矿 以 石 英 为 主 ， 粒 径范 围 0.20.5 mm； 同 时 含 少 量 或 微 量 其 它 杂 质 矿 物 ，它 们 是 蒙 脱 石 、 伊 利 石 、 高 岭 石 、 微 斜 长 石 和 方 解 石 ，以 及 黄 铁 矿 等 ； 对 矿 石 质 量 影 响 较 大 是 黄

3、 铁 矿 和 黏土 矿 物 ， 其 中 黄 铁 矿 含 量 1 %（ 粒 径 0.020.10 mm） ，黏 土 矿 物 含 量 在 8 % 左 右 ， 它 们 以 粒 间 填 隙 物 无 序 散布 于 石 英 颗 粒 之 间 ； 原 矿 成 分 (wt%) 为 ： SiO2， 94.02；Al2O3， 3.88； K2O， 1.28； Fe2O3， 0.09 等 ， 其 有 害 成 分 赋存 于 蒙 脱 石 、 伊 利 石 、 高 岭 石 等 矿 物 中 ； Fe2O3主 要 来源 于 黄 铁 矿 中 ， 也 有 部 分 来 源 于 黏 土 矿 物 。该 矿 发 现 于 上 世 纪 60 年

4、 代 ， 由 于 缺 乏 有 效 提 纯技 术 ， 一 直 未 能 得 到 有 效 开 发 利 用 。 其 主 要 原 因 是 ，有 害 杂 质 Fe2O3主 要 以 黄 铁 矿 细 小 颗 粒 存 在 于 石 英砂 岩 矿 石 中 ， 目 前 具 有 这 种 特 征 的 石 英 砂 岩 矿 在 国 内还 是 首 次 报 道 ， 其 提 纯 加 工 也 没 有 先 例 。前 人 研 究 表 明 ， 丁 基 黄 药 是 硫 化 矿 物 的 有 效 捕 收剂 ， 在 金 属 硫 化 物 处 理 以 及 高 硫 铝 土 矿 脱 硫 等 方 面 都有 广 泛 应 用3-9。 基 于 该 矿 特 点 ，

5、 以 浮 法 玻 璃 工 业 用石 英 砂 的 技 术 指 标 为 选 矿 目 标 ， 采 用 丁 基 黄 药 作 为 黄铁 矿 的 捕 收 剂 ， 开 展 了 浮 选 除 铁 提 纯 试 验 研 究 。 并 根据 试 验 样 品 中 黄 铁 矿 的 含 量 较 少 ， 根 据 “ 抑 多 浮 少 ”的 原 则 ， 采 用 反 浮 选 法 ， 即 矿 石 中 的 黄 铁 矿 及 其 包 裹丁 基 黄 药 用 作 沐 川 黄 丹 石 英 砂 岩 浮 选 除 铁 提 纯 捕 收 剂的 试 验 研 究李 萍1汪 灵1,2*范博文1孔 芹1殷德强1（ 1 成 都 理 工 大 学 材 料 与 化 学 化

6、 工 学 院 ， 四 川 成 都 610059； 2 成 都 理 工 大 学 金 刚 石 薄 膜 实 验 室 ， 四 川 成 都 610059）摘 要 四 川 沐 川 黄 丹 石 英 砂 岩 含 有 害 杂 质 Fe2O3， 以 黄 铁 矿 细 小 颗 粒 赋 存 于 矿 石 中 ， 采 用 丁 基 黄 药 作 为 浮 选 捕 收 剂 ， 进 行 浮 选 除 铁 提 纯 试验 研 究 。 试 验 结 果 表 明 ： 采 用 捕 收 剂 丁 基 黄 药 反 浮 选 法 进 行 除 铁 提 纯 ， 能 够 取 得 明 显 的 综 合 提 纯 效 果 ； 其 优 化 工 艺 参 数 为 ： 矿 浆

7、pH 值 为 5， 矿 浆 浓度 为 25 %， 捕 收 剂 用 量 为 260 g/t， 浮 选 时 间 为 15 min， 起 泡 剂 2# 油 用 量 为 75 g/t； 采 用 优 化 工 艺 参 数 ， 能 够 加 工 符 合 浮 法 玻 璃 工 业 用 石 英 砂 标 准 的石 英 砂 ： SiO2， 98.753 wt%； Al2O3， 0.539 wt%； Fe2O3， 0.045 wt%。关键词 石 英 砂 岩 黄 铁 矿 浮 选 丁 基 黄 药中图分类号： TD97 文献标识码： A 文章编号： 1000-8098(2011)01-0029-04Research on Pu

8、rification of Muchuan Huangdan Quartzose Sandstone by Flotation for De-ironing with Butyl Xanthate as CollectorLi Ping1Wang Ling1,2*Fan Bowen1Kong Qin1Yin Deqiang1(1 College of Materials and Chemistry 2 Key Laboratory of Diamond Film, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059)Abstract The qua

9、rtzose sandstone from Huangdan, Muchuan County of Sichuan contained the harmful impurities Fe2O3mainly occurred in ore as fine pyrite particles. The flotation of iron-removal purification experiments were conducted with butyl xanthate as collector. The results showed that the anti-flotation of iron-

10、removal purification method using butyl xanthate as collector could achieve a significant effect on the comprehensive purification. The optimizing process parameters were as following: pulp pH value was 5, pulp concentration was 25%, the dose of collector was 260g/t, flotation time was 15min, the do

11、se of frother 2# oil was 75g/t. Through the optimal process parameters, the standard quartz sand used in float glass industry could be processed. The chemical compositions of the final product were SiO298.753 wt%, Al2O30.539 wt% and Fe2O30.045 wt%.Key words quartzose sandstone pyrite flotation butyl

12、 xanthate收 稿 日 期 ： 2010-11-26基 金 项 目 ： 国 家 自 然 科 学 基 金 (50974025)； 国 家 教 育 部 高 等 学 校 博 士点 基 金 (20095122110015)； 国 家 人 事 部 留 学 人 员 科 技 活 动 择 优 基 金（ 川 人 社 函 201032 号 ） ； 四 川 省 应 用 基 础 研 究 基 金 (07JY029-029)。*通 讯 作 者 ， E-mail： ； Tel： 13330941108。- 30 -第 34卷 第 1期 非金属矿 2011年 1月体 与 捕 收 剂 进 入 浮 选 泡 沫 层 中 继

13、而 被 刮 出 ， 石 英 砂 精矿 则 留 在 浮 选 槽 底 端 ， 取 得 了 明 显 综 合 提 纯 效 果 。1 实验部分1.1 原 料 与 试 剂 沐 川 黄 丹 石 英 砂 岩 原 矿 为 一 种 浅灰 白 色 的 较 为 致 密 的 块 状 岩 石 。 试 验 原 砂 取 自 当 地 小厂 的 水 洗 粗 加 工 样 品 （ J02） ， 粒 度 ： -20 目 100 %， -150目 少 量 。 根 据 取 样 批 次 不 同 ， 编 号 J02-01、 J02-02、J02-03， 分 别 表 示 J02 的 第 1、 第 2、 第 3 批 次 样 品 。目 前 浮 法

14、玻 璃 用 石 英 砂 技 术 指 标 通 常 是 ： SiO2 98.6 %（ 允 许 波 动 范 围 0.3 %） ， Al2O3 0.5 %（ 允许 波 动 范 围 0.2 %） ， Fe2O3 0.09 %（ 允 许 波 动 范 围 0.02 %） ， TiO2 0.08 %（ 允 许 波 动 范 围 0.02 %） ，30150 目 94.5 %。 沐 川 黄 丹 石 英 砂 岩 原 矿 及 其 水洗 粗 加 工 样 品 的 化 学 成 分 ， 见 表 1。 由 表 1 可 知 ， 与 原矿 相 比 ， 经 水 洗 粗 加 工 后 ， 试 验 原 砂 样 品 SiO2有 一 定提 高

15、 ， Al2O3、 K2O 有 一 定 降 低 ， 但 Fe2O3反 而 增 加 ， 说明 目 前 的 水 洗 粗 加 工 达 不 到 玻 璃 工 业 用 石 英 砂 要 求 。根 据 玻 璃 工 业 用 石 英 砂 粒 度 要 求 （ 30150 目 94.5 %） ， 采 用 标 准 筛 将 J02-02 原 砂 样 品 加 工 成 -40 +150 目 ， 其 化 学 成 分 见 表 2。 由 表 2 可 知 ， 与 J02-02原 砂 相 比 ， 40150 目 试 验 样 品 的 化 学 成 分 （ wt%） 有所 变 化 ： SiO2提 高 1.415 %， Al2O3、 K2O

16、、 Fe2O3分 别 下降 0.705 %、 0.282 %、 0.035 %， 说 明 磨 矿 和 筛 分 抛 尾 有一 定 的 提 纯 效 果 。黄 铁 矿 捕 收 剂 采 用 丁 基 黄 药 ， 又 称 丁 基 黄 原 酸钠 ， 外 观 为 淡 黄 色 粉 末 ， 分 子 式 ： C4H9OCSSNa， 分 子量 ： 172。1.2 浮 选 试 验 本 实 验 思 路 是 ： 第 1 步 ， 采 用 J02-01原 砂 样 品 （ 20 目 ） 开 展 浮 选 pH 值 、 矿 浆 浓 度 、 药 剂用 量 、 浮 选 时 间 等 工 艺 参 数 试 验 ； 第 2 步 ， 采 用 优

17、选 工艺 参 数 ， 并 以 J02-02（ 40150 目 ） 为 试 验 样 品 ， 进 行综 合 效 果 验 证 试 验 。 所 有 试 验 样 品 化 学 成 分 均 采 用日 本 岛 津 XRF-1800 型 X 射 线 荧 光 光 谱 仪 （ XRF） 进行 分 析 ， 测 试 方 法 为 粉 末 压 片 法 。针 对 黄 铁 矿 含 量 较 少 的 特 点 ， 根 据 “ 抑 多 浮 少 ”的 原 则 ， 采 用 1.5L XFD-63 型 单 槽 浮 选 机 和 反 浮 选 除铁 提 纯 工 艺 ， 流 程 见 图 1。 步 骤 为 ： 调 节 矿 浆 浓 度 ：将 称 取 所

18、 需 重 量 的 石 英 砂 物 料 加 入 浮 选 槽 中 ， 然 后 采用 自 来 水 调 整 矿 浆 浓 度 ； 调 节 矿 浆 pH 值 ： 采 用 酸 、碱 试 剂 （ 硫 酸 、 碳 酸 钠 ） 调 整 矿 浆 pH 值 ， 然 后 采 用 浮选 机 搅 拌 2 min； 添 加 捕 收 剂 ： 在 矿 浆 中 加 入 捕 收 剂丁 基 黄 药 ， 然 后 搅 拌 3 min； 添 加 起 泡 剂 ： 在 矿 浆 中加 入 起 泡 剂 2# 油 ， 然 后 搅 拌 2 min； 刮 泡 ： 打 开 浮 选机 充 气 阀 ， 刮 泡 一 定 时 间 ； 物 料 清 洗 ： 刮 泡 停

19、 止 后 ，采 用 自 来 水 对 浮 选 槽 内 石 英 砂 物 料 进 行 清 洗 ， 即 得 到浮 选 石 英 砂 精 矿 。图 1 沐 川 黄 丹 石 英 砂 反 浮 选 除 铁 提 纯 操 作 流 程 图2 结果与讨论2.1 浮 选 工 艺 参 数 优 化 试 验 以 J02-01原 砂 （ -20目100 %， -150 目 少 量 ） 为 试 验 样 品 ， 研 究 矿 浆 pH 值 、 矿浆 浓 度 、 药 剂 用 量 、 浮 选 时 间 等 对 除 铁 效 果 的 影 响 。2.1.1 矿 浆 pH 值 对 除 铁 效 果 的 影 响 ： 在 矿 浆 浓 度20 %， 捕 收

20、 剂 丁 基 黄 药 用 量 200 g/t， 浮 选 时 间 15 min，起 泡 剂 2# 油 用 量 75 g/t 条 件 下 ， 考 察 捕 收 剂 在 不 同表1 沐川黄丹石英砂岩原矿及其水洗粗加工不同批次样品 (J02)化学成分XRF测试结果 (wt%)样 品 SiO2Al2O3Fe2O3TiO2Cr2O3CaO MgO K2O P2O5SO3ZrO2原 矿 平 均 94.022 3.881 0.088 0.039 0.062 0.180 0.131 1.276 0.147 0.160 0.012 100.000J02-01 96.678 1.861 0.079 0.045 0.1

21、26 0.262 0.085 0.493 0.222 0.133 0.014 100.000J02-02 95.923 2.142 0.101 0.058 0.087 0.351 0.125 0.734 0.300 0.169 0.011 100.000J02-03 95.382 2.721 0.090 0.055 0.047 0.267 0.143 0.933 0.226 0.124 0.013 100.001原 砂 平 均 95.995 2.242 0.090 0.053 0.087 0.293 0.118 0.720 0.249 0.142 0.013 100.000注 ： 原 矿 平

22、均 为 黄 丹 冷 家 沟 矿 区 及 水 洗 粗 加 工 厂 等 4个 原 矿 样 品 平 均 值2； 原 砂 平 均 为 J02-01、 J02-02、 J03-03样 品 平 均 值 。表2 沐川黄丹石英砂水洗粗加工样品 (J02-02)及其浮选精矿化学成分XRF测试结果 (wt%)样 品 SiO2Al2O3Fe2O3TiO2Cr2O3CaO MgO K2O P2O5SO3ZrO2J02-02 95.923 2.142 0.101 0.058 0.087 0.351 0.125 0.734 0.300 0.169 0.011 100.000J02-02（ 40150目 ） 97.338

23、1.437 0.066 0.034 0.034 0.228 0.095 0.452 0.206 0.104 0.007 100.000精 矿 （ 40150目 ） 98.753 0.539 0.045 0.027 0.037 0.181 / 0.188 0.166 0.059 0.006 100.000浮选石英砂矿样水,pH调整剂搅拌加入捕收剂丁基黄药搅拌3min加入起泡剂2#油搅拌2min打开气阀/刮泡尾矿 石英砂精矿2min- 31 -pH 值 条 件 下 对 浮 选 除 铁 效 果 的 影 响 ， 结 果 见 图 2。 由图 2 可 看 出 ， 矿 浆 pH 值 的 变 化 对 浮 选

24、效 果 有 较 大 的影 响 ： pH 值 为 3 时 ， 浮 选 除 铁 效 果 较 差 ； pH 3 时 ，除 铁 效 果 变 好 ， 其 中 pH 值 为 5 时 除 铁 效 果 最 好 ， pH值 为 9 时 次 之 。 说 明 弱 酸 和 弱 碱 性 环 境 对 捕 收 剂 丁基 黄 药 浮 选 黄 铁 矿 比 较 有 利 。图 2 pH值 对 浮 选 除 铁 效 果 的 影 响2.1.2 矿 浆 浓 度 对 除 铁 效 果 的 影 响 ： 在 矿 浆 pH 值为 5， 捕 收 剂 丁 基 黄 药 用 量 为 200 g/t， 浮 选 时 间 为15 min， 起 泡 剂 用 量 为

25、 75 g/t 条 件 下 ， 考 察 不 同 矿 浆 浓度 对 除 铁 效 果 的 影 响 ， 结 果 见 图 3。 由 图 3 可 看 出 ，矿 浆 浓 度 对 浮 选 除 铁 效 果 的 影 响 十 分 明 显 ， 其 中 ： 在10 % 25 % 矿 浆 浓 度 下 ， 随 着 矿 浆 浓 度 的 增 大 ， 精 矿中 含 铁 量 逐 渐 下 降 ； 当 矿 浆 浓 度 超 过 25 % 后 ， 精 矿 中含 铁 量 出 现 上 升 现 象 ， 其 浮 选 除 铁 效 果 变 差 。 故 矿 浆浓 度 以 25 % 为 宜 。图 3 矿 浆 浓 度 对 浮 选 除 铁 效 果 的 影

26、响2.1.3 捕 收 剂 用 量 对 除 铁 效 果 的 影 响 ： 在 矿 浆 pH 值为 5， 矿 浆 浓 度 25 %， 浮 选 时 间 15 min， 起 泡 剂 2# 油用 量 75 g/t 的 条 件 下 ， 考 察 捕 收 剂 丁 基 黄 药 用 量 对 除铁 效 果 的 影 响 ， 结 果 见 图 4。 由 图 4 可 看 出 ， 在 捕 收 剂用 量 80260 g/t 范 围 内 ， 随 着 捕 收 剂 用 量 的 加 大 ， 精 矿中 Fe2O3含 量 相 应 减 少 ， 其 中 当 捕 收 剂 用 量 在 260 g/t 时 ， Fe2O3含 量 最 低 。 当 捕 收

27、 剂 用 量 超 过 260 g/t 时 ，精 矿 中 Fe2O3含 量 反 而 出 现 一 定 幅 度 的 上 升 ， 这 可 能是 由 于 过 量 捕 收 剂 的 加 入 会 在 酸 性 介 质 条 件 下 发 生水 解 反 应 而 失 效 ， 从 而 失 去 对 黄 铁 矿 的 捕 收 能 力 ， 故捕 收 剂 用 量 应 该 在 260 g/t 左 右 。2.1.4 浮 选 时 间 对 除 铁 效 果 的 影 响 ： 在 pH 值 为 5， 矿浆 浓 度 25 %， 捕 收 剂 丁 基 黄 药 用 量 260 g/t， 起 泡 剂 2#油 用 量 75 g/t 的 条 件 下 ， 考

28、察 不 同 浮 选 时 间 对 该 捕 收剂 浮 选 除 铁 效 果 的 影 响 ， 结 果 见 图 5。 由 图 5 可 看 出 ，当 刮 泡 时 间 在 515 min， 基 本 趋 势 是 随 着 浮 选 时 间 的延 长 ， 精 矿 中 Fe2O3的 含 量 逐 渐 降 低 ， 当 浮 选 时 间 为15 min 时 ， 精 矿 中 Fe2O3的 含 量 降 为 最 低 。 当 浮 选 时间 超 过 15 min 后 ， Fe2O3的 含 量 反 而 出 现 十 分 明 显 的上 升 现 象 ， 推 测 是 随 着 搅 拌 时 间 的 延 长 ， 丁 基 黄 药 逐渐 被 矿 浆 中

29、的 游 离 氧 氧 化 ， 失 去 了 黄 铁 矿 捕 收 功 能 ，捕 收 的 黄 铁 矿 颗 粒 又 返 回 到 石 英 砂 中 ， 导 致 精 矿 中Fe2O3含 量 上 升 。 故 比 较 合 适 的 浮 选 时 间 为 15 min。图 5 浮 选 时 间 对 浮 选 除 铁 效 果 的 影 响综 上 所 述 ， 采 用 丁 基 黄 药 反 浮 选 除 铁 提 纯 ， 能 够获 得 较 好 的 提 纯 效 果 ， 其 优 化 浮 选 工 艺 参 数 是 ： 矿 浆pH 值 为 5， 矿 浆 浓 度 为 25 %， 捕 收 剂 丁 基 黄 药 用 量 为260 g/t， 浮 选 时 间

30、 为 15 min， 起 泡 剂 2#油 用 量 为 75 g/t。2.2 浮 选 工 艺 及 其 效 果 验 证 试 验 根 据 以 上 优 化 工艺 参 数 ， 结 合 浮 选 操 作 步 骤 （ 图 1） ， 可 得 到 沐 川 黄 丹石 英 砂 反 浮 选 除 铁 提 纯 工 艺 ， 见 图 6。 为 此 ， 以 J02-02（ 40150 目 ） 为 试 验 样 品 ， 采 用 图 6 所 示 的 反 浮 选 除铁 提 纯 工 艺 进 行 综 合 效 果 验 证 试 验 ， 所 得 石 英 砂 精矿 样 品 化 学 成 分 见 表 2。 由 表 2 可 知 ， 石 英 砂 精 矿 成

31、分 (wt%) 为 ： SiO2， 98.753； Al2O3， 0.539； Fe2O3， 0.045，已 经 达 到 浮 法 玻 璃 工 业 用 石 英 砂 标 准 。 与 试 验 原 砂J02-02(40-150 目 ) 相 比 ， SiO2提 高 1.415 %， Fe2O3、Al2O3、 K2O 分 别 下 降 了 0.021 %、 0.898 %、 0.264 %， 同时 ， 其 它 杂 质 元 素 也 得 到 了 不 同 程 度 的 降 低 ， 起 到 了明 显 的 综 合 提 纯 效 果 。 其 主 要 原 因 在 于 ， 根 据 该 矿 的工 艺 矿 物 学 研 究 结 果2

32、， 矿 石 中 黄 铁 矿 已 发 生 较 明 显的 风 化 现 象 ， 部 分 黏 土 矿 物 充 填 于 黄 铁 矿 风 化 产 生 的空 隙 之 中 。 因 此 ， 黄 铁 矿 颗 粒 实 际 上 是 风 化 黄 铁 矿 和黏 土 矿 物 组 成 的 混 合 物 。 本 浮 选 工 艺 在 去 除 黄 铁 矿 ，降 低 Fe2O3的 同 时 ， 可 去 除 部 分 黏 土 矿 物 ， 因 而 对 降低 Al2O3、 K2O 等 也 有 一 定 效 果 。 也 正 是 由 于 这 个 原图 4 捕 收 剂 用 量 对 浮 选 除 铁 效 果 的 影 响丁 基 黄 药 用 作 沐 川 黄 丹

33、 石 英 砂 岩 浮 选 除 铁 提 纯 捕 收 剂 的 试 验 研 究李 萍 ， 汪 灵 ， 范 博 文 ， 等- 32 -第 34卷 第 1期 非金属矿 2011年 1月因 ， 对 黄 铁 矿 的 浮 选 效 果 可 能 也 有 一 定 不 利 影 响 。图 6 沐 川 黄 丹 石 英 砂 反 浮 选 除 铁 提 纯 工 艺 图3 结论1. 针 对 沐 川 黄 丹 石 英 砂 岩 有 害 杂 质 Fe2O3主 要以 黄 铁 矿 细 小 颗 粒 赋 存 于 矿 石 中 的 特 点 ， 采 用 捕 收 剂丁 基 黄 药 反 浮 选 法 进 行 除 铁 提 纯 ， 能 够 取 得 明 显 的 综

34、合 提 纯 效 果 。2. 捕 收 剂 丁 基 黄 药 反 浮 选 法 的 优 化 工 艺 参 数为 ： 矿 浆 pH 值 为 5， 矿 浆 浓 度 为 25 %， 捕 收 剂 用 量 为260 g/t， 浮 选 时 间 为 15 min， 起 泡 剂 2#油 用 量 为 75 g/t。3. 采 用 优 化 的 反 浮 选 法 工 艺 参 数 ， 能 够 加 工符 合 浮 法 玻 璃 工 业 用 石 英 砂 标 准 的 石 英 砂 ： SiO2，98.753 wt%， Al2O3， 0.539 wt%， Fe2O3， 0.045 wt%。参考文献：1 郑 水 林 . 非 金 属 矿 加 工 与

35、 应 用 M. 北 京 ： 化 学 工 业 出 版 社 ， 2009.2 殷 德 强 ， 汪 灵 ， 孔 芹 ， 等 . 四 川 沐 川 黄 丹 石 英 砂 岩 工 艺 矿 物 学 研 究 J. 矿 物 岩 石 ， 2010(1)： 1-5.3 张 泾 生 ， 阙 煊 兰 . 矿 用 药 剂 M. 北 京 ： 冶 金 工 业 出 版 社 ， 2008. 4 杜 飞 飞 ， 吕 宪 俊 ， 孙 丽 君 ， 等 . 浮 选 法 从 某 尾 矿 中 回 收 硫 的 试 验 研 究J. 金 属 矿 山 ， 2009(9)： 185-188.5 吴 伯 增 ， 邱 冠 周 ， 覃 文 庆 ， 等 . 丁

36、 黄 药 体 系 铁 闪 锌 矿 的 浮 选 行 为 与 电化 学 研 究 J. 矿 冶 工 程 ， 2004， 24(6)： 34-36.6 魏 党 生 . 广 东 某 铜 钼 矿 浮 选 工 艺 研 究 J. 有 色 金 属 （ 选 矿 部 分 ） ， 2009(2)： 5-10.7 刘 守 信 ， 黄 健 芬 ， 师 伟 红 . 云 南 某 金 矿 选 矿 试 验 研 究 J. 矿 冶 ， 2010， 19(1)： 33-35.8 王 晓 民 ， 张 廷 安 ， 吕 国 志 ， 等 . 丁 黄 药 用 作 高 硫 铝 土 矿 浮 选 除 硫 的 捕收 剂 J. 过 程 工 程 学 报 ，

37、 2009， 9(3)： 498-502.9 曾 克 文 . 某 铝 土 矿 选 矿 脱 硫 试 验 研 究 J. 有 色 金 属 （ 选 矿 部 分 ） ， 2009(5)： 1-3.10 乐 山 市 佰 瑞 德 地 质 矿 产 应 用 研 究 有 限 公 司 . 四 川 省 沐 川 县 黄 丹 镇冷 家 沟 采 石 场 化 肥 用 砂 岩 矿 山 储 量 年 度 报 告 R. 2006. 浮 选 石 英 砂 矿 样搅 拌加 入 捕 收 剂 丁 基 黄 药( 260g/t)搅 拌 3min加 入 起 泡 剂 2#油( 75g/t)搅 拌 2min打 开 气 阀 /刮 泡尾 矿 石 英 砂 精

38、 矿2minK=25%pH=5(20% H SO 调节)2 4分 HClO4、 ClO4-及 少 量 的 Fe(ClO4)3。从 上 述 的 X 射 线 衍 射 图 分 析 ， 说 明 选 择 的 氧 化 插 层 体系 已 经 插 入 鳞 片 石 墨 层 间 ， 形 成 可 膨 胀 石 墨 ， 这 与 膨胀 实 验 相 符 合 。2.4 机 理 分 析 鳞 片 石 墨 层 间 结 合 力 较 弱 ， 易 被 氧化 插 层 体 系 氧 化 形 成 可 膨 胀 石 墨 。 HClO4/NaBrO3/KMnO4/CrO3/FeCl3为 氧 化 插 层 体 系 制 备 低 温 可 膨 胀 石墨 中 ，

39、 溴 酸 钠 、 高 锰 酸 钾 、 三 氧 化 铬 均 是 氧 化 剂 ， 高 氯 酸既 是 氧 化 剂 又 是 插 层 剂 ， 三 氯 化 铁 还 有 催 化 作 用 。 多种 强 氧 化 剂 共 同 作 用 使 石 墨 层 间 氧 化 ， 石 墨 层 的 网 状平 面 大 分 子 变 成 带 有 正 电 荷 的 平 面 大 分 子 ， 由 于 同 性电 荷 的 排 斥 作 用 ， 石 墨 层 间 距 增 大 ， 高 氯 酸 可 插 入 石 墨层 间 。 反 应 过 程 可 概 括 为 石 墨 在 高 锰 酸 钾 、 三 氧 化 铬等 氧 化 剂 作 用 下 ， 鳞 片 石 墨 中 的 碳

40、 原 子 变 成 碳 正 离 子 ，有 利 于 插 层 剂 插 入 到 石 墨 层 间 。 方 程 式 如 下 ：nC+O+mHClO4 C3+3ClO4-nHClO4本 实 验 采 用 高 氯 酸 为 插 层 剂 ， 分 解 温 度 远 低 于 硫酸 ， 比 用 传 统 方 法 制 备 的 可 膨 胀 石 墨 膨 胀 温 度 低 很 多 。3 结论用 HClO4/NaBrO3/KMnO4/CrO3/FeCl3氧 化 插 层 体系 制 备 低 温 可 膨 胀 石 墨 的 最 佳 工 艺 条 件 是 在 常 温 下反 应 40 min， 石 墨 、 高 氯 酸 、 溴 酸 钠 、 高 锰 酸 钾

41、 、 三 氧 化铬 和 三 氯 化 铁 的 最 佳 质 量 比 是 1 4 0.15 0.150.13 0.03， 制 得 的 可 膨 胀 石 墨 在 220 时 膨 胀 容 积 为201 mL/g。参考文献：1 林 雪 梅 . 可 膨 胀 石 墨 的 化 学 氧 化 法 制 备 研 究 进 展 J. 炭 素 ， 2005(4)：44-462 AV Yakovlev. Use of thermally expanded graphite in water-purification and water-treat ment SystemsJ. Environmental problems of

42、chemistry and technology, 2004(11) : 18l5-l8l73 GM Zagorovskii, GP Prikhodko, VM Ogenko， et a1. Deposition of Cop-per from Dilute Solutions onto Disperse Graphite CathodeJ. Applied electrochemistry and corrosion protection of metals, 2001, 74(3): 4l6-4l8.4 曹 宏 ， 卓 柳 昕 . 膨 胀 石 墨 对 柴 油 吸 附 性 的 实 验 研 究

43、 J. 武 汉 化 工 学院 学 报 ， 2004， 26(1)： 38-415 吴 昱 ， 尹 喜 凤 ， 崔 建 林 ， 等 . 可 膨 胀 石 墨 在 爆 炸 分 散 型 发 烟 剂 中 的 应用 J. 火 工 品 ， 2004(2)： 27-296 李 冀 辉 ， 冯 莉 莉 ， 贾 志 欣 . 以 膨 胀 石 墨 为 填 料 的 防 静 电 涂 料 的 研 究J. 上 海 涂 料 ， 2005， 43(12)： 1-37 林 雪 梅 . 可 膨 胀 石 墨 的 化 学 氧 化 法 制 备 研 究 发 展 J. 碳 素 ， 2005，124 (4)： 44-488 王 慎 敏 ， 乔 英 杰 ， 周 群 . 高 锰 酸 钾 与 浓 硫 酸 混 合 氧 化 法 制 备 低 硫 可膨 胀 石 墨 J. 哈 尔 滨 理 工 大 学 学 报 ， 1999， 4 (5)： 24-279 王 玲 ， 宋 克 敏 ， 张 帅 华 ， 等 . 高 倍 率 低 温 可 膨 胀 石 墨 制 备 的 研 究 J硅 酸 盐 通 报 ， 2009， 28(4)： 844-84910 陈 希 陵 ， 宋 克 敏 ， 李 冀 辉 ， 等 以 冰 醋 酸 为 介 质 制 备 低 硫 可 膨 胀 石墨 J. 无 机 材 料 学 报 ， 1996， 11(2)： 381-383 （ 上 接 第 28 页 ）