《新型水溶性陽離子捕收劑的合成及構效關係研究》是依託東北大學，由劉文剛擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：新型水溶性陽離子捕收劑的合成及構效關係研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉文剛
- 依託單位：東北大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
針對陽離子捕收劑套用過程中存在的溶解性差、泡沫發粘、選擇性差等缺點，在常規陽離子捕收劑分子結構基礎上引入第二極性基，以提高其水溶性和浮選性能；結合量子化學分子軌道計算和浮選藥劑分子結構設計理論設計新型的陽離子捕收劑，並對其進行合成研究；藉助於赤鐵礦反浮選脫矽體系，對新型捕收劑的浮選性能進行考察和分析；在對礦物的晶體結構及表面性質進行分析的基礎上，運用紅外光譜分析和動電位測試技術考察捕收劑在礦物表面的作用機理，採用原子力顯微鏡、X-射線光電子能譜分析和量子化學計算考察新型捕收劑在礦物表面的吸附機制；在此基礎上，結合計算機模擬技術構建捕收劑與礦物表面的吸附作用模型。通過本項目研究，能夠最佳化陽離子捕收劑的分子結構設計理論、深化陽離子浮選體系的藥劑作用機理研究，為開發新型的陽離子捕收劑、最佳化陽離子反浮選工藝提供理論依據和指導。
結題摘要
針對陽離子捕收劑套用過程中存在的溶解性差、泡沫粘性大等缺點，提出了提高藥劑溶解性來降低其泡沫粘性的研究思路。以此為出發點，基於浮選藥劑分子結構設計理論，分析了伯胺中引入羥乙基、羥丙基和氯代羥丙基後所形成陽離子捕收劑的分子結構，設計併合成了N,N-二羥乙基十二胺、N,N-二羥丙基十二胺、N-羥丙基十二胺、N,N-二（3-氯-2-羥丙基）十二胺四種新型陽離子捕收劑；在此基礎上，藉助於赤鐵礦反浮選脫矽和菱鎂礦反浮選脫矽體系，考察了四種捕收劑在浮選過程中的套用效果，結果表明，四種捕收劑較十二胺具有更強的捕收能力和更好的選擇性；同時，四種新型捕收劑浮選泡沫消泡速度更快，剩餘泡沫量更少；HLB計算結果表明，新合成的四種捕收劑HLB指數均在5.5以上，可與水形成乳濁液，在浮選體系中擴散速度更快，捕收性能更好。通過紅外光譜分析、動電位測試、X-射線光電子能譜檢測和量子化學計算，考察了新型捕收劑在礦物表面的吸附機制，構建了藥劑與礦物表面的吸附作用模型，結果表明，藥劑與礦物表面主要發生靜電和氫鍵吸附；在對藥劑浮選性能進行考察的基礎上，分析了陽離子捕收劑分子結構與其浮選性能之間的相關關係，構建了陽離子捕收劑的定量構效關係模型，為最佳化陽離子捕收劑的分子結構設計理論、開發新型的陽離子捕收劑提供理論依據和指導。
