影响溶液吸光度的因素(影响溶液透光率的因素) 紫外光对脂肪酸钠水溶液浮选性能的影响:& nbsp；& nbsp1.1.1简介:& nbsp& nbsp近年来，一些国家利用紫外光对改善和强化浮选过程进行了一些探索性的研究。 比如煤泥浮选时，经过紫外线照射后精煤质量提高；用紫外光照射浮选药剂改善浮选性能的研究尚未见报道。从工业化的角度(包括经济和技术控制等。)，单独处理试剂比照射矿浆和矿物更简单合理。 根据紫外光作用于有机物和无机物的一些研究结果，可以认为紫外光作用于浮选药剂的可能性是存在的。 & nbsp& nbsp& nbsp1.1.2实验方法 结果:& nbsp；& nbsp1.1.2.1纯矿物浮选研究部分:& nbsp& nbsp一种实验方法:& nbsp& nbsp一个紫外线照射浮选药剂溶液实验:& nbsp& nbsp在一个20mL的有机玻璃恒温浮选槽中(即在浮选机外安装一个特殊的有机玻璃套筒，使恒温水循环)，放入相当于浮选浓度的试剂溶液，不搅拌，用п PK-4汞石英灯产生的紫外光从浮选槽上部照射溶液。 灯管到液面的距离固定在18厘米。 为了避免温度变化的影响，在辐照过程中(以及在浮选过程中)溶液温度应保持在一定的25±0.5℃。 & nbsp& nbsp& nbsp 纯矿物浮选实验:& nbsp；& nbsp剂:油酸钠-分子量304.45，英国BDH公司生产；月桂酸钠-分子量为200.2，折光率ηd 82.1±0.1℃= 1.4180，由长沙矿冶研究院制药组制备；氧化石蜡钠皂由上海油石生产。 钠油是典型的不饱和脂肪酸钠皂，月桂酸钠是典型的饱和脂肪酸钠皂，氧化石蜡钠皂是工业上常用的非硫化矿物捕收剂。 & nbsp& nbsp& nbsp纯矿物:稀土矿物(约50%为氟碳铈矿，其余为氟碳铈矿)-92%的纯矿物；萤石-纯矿物含量90%；假赤铁矿-纯矿物含量99% 三种矿物的粒度为-43±10 μm & nbsp& nbsp& nbsp浮选实验:& nbsp& nbsp在规定的照射时间前20s内，将矿物质(油酸钠和氧化石蜡钠皂实验2g，月桂酸钠实验4g)加入到被照射的试剂溶液中(即当照射时间结束时，矿物质已经加入到溶液中)，搅拌5min(在照射结束前1s开始搅拌，在搅拌过程中加入5mL蒸馏水，保持浆液固液比为1: 10)，漂浮15min。 所有浮选实验都是在蒸馏水中进行的。 & nbsp& nbsp& nbsp未受照射的实验条件(即每条曲线的起点)与受照射的实验条件相同。 & nbsp& nbsp& nbsp放置时间和实验条件，除了加入矿物质前将紫外光照射的药物溶液在空气体中放置规定时间(溶液温度稳定在25℃±0.5℃)外，其他条件与照射时间实验一致。 & nbsp& nbsp& nbsp 实验结果:& nbsp；& nbsp(1)照射时间实验(图1、图2、图3)表明，紫外光对脂肪酸钠皂的浮选性能有很强的影响，表明随着照射时间的不同，三种矿物的浮选回收率有明显的增加或减少。 & nbsp& nbsp& nbsp从图1可以看出:油酸钠浮选假赤铁矿时，随着辐照时间的延长，其捕收能力不断增加，到120min回收率从40%左右增加到90%左右，但回收率曲线在30min内急剧上升，然后逐渐变平；稀土矿物的回收率在30min内随辐照时间的延长而急剧增加，到30min时增加约42%，30min后下降，到120min时无显著差异。萤石的情况就不同了。在10分钟内，恢复速率急剧下降，然后逐渐增加。但在120min时，回收率低于未处理的萤石，表明辐照油酸钠对萤石的捕收能力下降。 & nbsp& nbsp1 & nbsp油酸钠紫外线照射时间对矿物浮选回收率的影响:油酸钠浓度(mg/L):ⅰ-稀土矿物10；ⅱ-萤石50；ⅲ-假赤铁矿20【下】:& nbsp& nbsp如图2所示，月桂酸钠浮选假赤铁矿和萤石的回收率在30min内随着照射时间的延长而增加，然后下降，当照射时间达到150min时，回收率略低于未处理的回收率。 这种情况与油酸钠明显不同。 月桂酸钠浮选稀土矿物的回收曲线与油酸钠相似，但重要的是辐照120min后月桂酸钠完全失去浮选稀土矿物的能力。此时月桂酸钠溶液的电导率和pH值与未辐照的没有明显差异。同时，萤石和假赤铁矿回收率虽有下降，但不显著。 可以看出，这种效果随着矿物质的不同而不同。 & nbsp& nbsp2 & nbsp月桂酸钠紫外照射时间对矿物浮选回收率的影响:月桂酸钠用量(mg/L):ⅰ-稀土矿物质10.5；ⅱ-萤石30；ⅲ-假赤铁矿10.5:& nbsp；& nbsp& nbsp氧化石蜡钠皂浮选中赤铁矿和稀土矿物的回收率曲线(图3)与油酸钠相似，但萤石的回收率随着辐照时间的增加而不断增加，当辐照时间达到120min时，回收率是未辐照的一倍以上。 这明显不同于月桂酸钠和油酸钠(似乎与氧化石蜡皂成分复杂有关)。 & nbsp& nbsp图3 & nbsp氧化石蜡钠皂紫外线照射时间对矿物浮选回收率的影响:氧化石蜡钠皂的浓度(mg/L)ⅰ-稀土矿物75；ⅱ-萤石20；ⅲ-假赤铁矿10【下】:& nbsp& nbsp饱和脂肪酸皂的浮选性能似乎与不饱和脂肪酸皂一样受紫外光的影响，但效果却大不相同。 & nbsp& nbsp& nbsp(2)放置时间实验青蛙(图4和图5):辐照脂肪酸钠皂的浮选性能与其在空气体中的放置时间密切相关。 & nbsp& nbsp& nbsp1)油酸钠辐照30min(图4):稀土矿物回收率随静置时间的增加而急剧下降(此时月桂酸钠也是如此，见图5)，以旋转分钟最为明显，2min后至240min回收率线趋于平缓；赤铁矿和萤石的情况完全不同，但是放置后回调率大大增加。恢复曲线在10分钟内增加最显著。 & nbsp& nbsp& nbsp值得注意的是，月桂酸钠的情况正好相反。此时，假视紫红质的回收率随着储存时间的延长而降低(图5)。 & nbsp& nbsp& nbsp2)油酸钠辐照120分钟(图4):在60分钟内，赤铁矿和萤石的回收率随着存放时间的增加没有明显变化。 & nbsp& nbsp图4 & nbsp紫外辐照油酸钠溶液在空气体中对矿物浮选回收率的影响ⅰ——稀土矿物:ⅱ——萤石:ⅲ- 赤铁矿:& nbsp；& nbsp图5 & nbsp紫外辐照后月桂酸钠溶液在空气体中放置时间对矿物浮选的影响ⅰ——稀土矿物:ⅱ——萤石:ⅲ-假赤铁矿[下]:& nbsp；& nbsp可以看出，照射时间越长，储存时间的影响越小。 & nbsp& nbsp& nbsp上述实验结果表明，紫外光对脂肪酸钠皂浮选性能的影响是复杂的，随照射时间和存放时间的不同而不同。而且还与脂肪酸钠皂和矿物质的性质密切相关。 这一现象指出，紫外光对脂肪酸钠皂浮选性能的影响是提高浮选指标的一种可能途径。 & nbsp& nbsp& nbsp1.1.2.2矿石浮选研究科:& nbsp& nbsp以工业实践为目的，在纯矿物浮选研究的基础上，进一步结合我国复杂矿床萤石优先浮选工艺，在实验室开展了氧化石蜡皂水溶液紫外辐照提高其选择性的研究，并取得了初步的积极成果。 & nbsp& nbsp& nbsp在100g机械搅拌有机玻璃浮选机上进行了萤石粗选优先浮选试验。磨矿粒度为-200目，占93%。采用氧化石蜡钠皂作捕收剂(上海油脂厂生产)，糊精和水玻璃作脉石抑制剂，萤石在碱性矿浆中优先浮选(浮选时矿浆温度保持在25±1℃)。然后，以萤石粗精矿的品位和回收率作为对比数据。 & nbsp& nbsp& nbsp在紫外线照射实验中，除了氧化石蜡钠皂溶液在加入浮选矿浆前进行紫外线照射外，其他浮选操作制度与上述对比实验完全相同。 & nbsp& nbsp& nbsp照射时间实验:在浮选矿浆中加入浮选浓度的氧化石蜡钠皂溶液前，用п PK-4汞石英灯发出的紫外光照射不同时间(照射时，用恒温浴水流将溶液温度稳定在25±0.5℃)，然后在紫外光照射下，在照射时间结束前20s内加入矿浆中，然后进行浮选。 & nbsp& nbsp& nbsp放置时间实验:考虑到以上纯矿物研究表明，一定时间后氧化石蜡皂钠有利于萤石浮选，以及工业应用中技术控制的方便性，将紫外光照射20min的氧化石蜡皂钠水溶液在空气体中恒温(25±0.5℃)放置不同时间，然后加入到矿浆中进行浮选。 & nbsp& nbsp& nbsp氧化石蜡钠皂水溶液的紫外线照射时间和储存时间的实验结果列于表1。 从表中可以看出，氧化石蜡钠皂水溶液经过不同时间的紫外光照射后，萤石粗精矿品位提高了2%以上，但回收率下降了4%以上。 值得注意的是，氧化石蜡钠皂的选择性在紫外线照射20min后随着静置时间的延长而大大提高，回收率也在不断上升。静置120分钟，萤石品位提高近3%，但回收率仅降低1%左右。当静置942分钟时，品位不仅提高了4%以上，回收率也提高了1%左右。 & nbsp1 & nbsp矿石浮选对比试验:氧化石蜡皂水溶液紫外线照射时间(min)，照射后的氧化石蜡皂水溶液在空气体中恒温保持时间(min)，萤石粗精矿品位(%)，回收率(%)，200001.209420000005 & nbsp& nbsp& nbsp1.1.3低浓度脂肪酸钠皂水溶液中微量过氧化物的验证:& nbsp& nbsp碘量法是测定脂肪酸酯过氧化物最常用的方法。该方法的反应原理是利用油脂或脂肪酸中含有的过氧化物与碘化钾反应生成游离碘，然后用硫代硫酸钠滴定。 根据这一原理，并考虑到脂肪酸钠皂稀溶液的条件，采用光电比色法直接测定游离碘的量，以提高其灵敏度。 & nbsp& nbsp& nbsp验证方式:& nbsp& nbsp(1)碘溶液浓度标准曲线的测定采用光电比色法，首先测定高度稀释的碘溶液的浓度。为了消除脂肪酸钠对比色法的影响，在稀油酸钠溶液中测定碘溶液的标准曲线。然后将紫外照射后脂肪酸钠溶液与碘化钾反应释放出的游离碘浓度与标准曲线进行比较，计算出过氧化物的生成量。 & nbsp& nbsp& nbsp在容量为20mL的比色管中加入15mL蒸馏水和0.6ml油酸钠溶液(浓度1g/L)，然后加入不同体积的标准碘溶液(0.000244L)，最后加入蒸馏水至刻度。此时油酸钠的浓度为30mg/L，相当于矿物浮选中使用的浓度。 摇匀1分钟后，加入1毫升10%淀粉溶液，摇匀，变红，在朗格光电比色计上读数。结果如表2所示。 【下一步】表2:标准碘溶液比色数据:标准碘溶液(0.000244N)(mL)相当于硫代硫酸钠溶液(0.0057N)(mL)①比色溶液中油酸钠浓度(mg/mL)。平均比色读数是12。48860 . 68888888861& nbsp& nbsp①硫代硫酸钠的体积 按下式计算:v 12 va 2s 2 o 3 =-n 12 NNA 2s 2 o 3 & nbsp；& nbsp& nbsp& nbsp类型& nbsp& nbsp& nbspN12=0.000244，NNA 2s 2 o 3 = 0.0057 & nbsp；& nbsp& nbsp& nbsp表明碘对光的吸收率随浓度的增加而增加，但不受油酸钠存在的影响。在这样的稀浓度条件下，很难用硫代硫酸钠溶液直接滴定。 & nbsp& nbsp& nbsp(2)测定油酸钠、月桂酸钠和氧化石蜡皂溶液在紫外线照射后的过氧化物含量。 在容量为50mL的烧杯中，加入15mL蒸馏水，然后加入0.6ml脂肪酸钠溶液(1g/L)，在规定的时间用п PK-4紫外灯垂直照射溶液，紫外灯到液面的垂直距离固定为18cm。先打开灯泡，10min后，光度保持稳定，再及时照射。 在暴露过程中，溶液的温度通过恒温浴水流保持在25±0.5℃。 照射后立即将溶液倒入容量为20mL的比色管中，将刚刚用无水乙醇洗涤过的新鲜配制的饱和碘化钾溶液加入到刻度中，摇匀1min，再加入1ml 10%淀粉溶液，摇匀，立即显示不同深浅的红色，然后在朗格光电比色计上读数。 & nbsp& nbsp& nbsp除上述紫外线照射外，其他条件与被照射者完全相同。 & nbsp& nbsp& nbsp在实验过程中，还可以用肉眼清楚地看到，未经照射的样品是无色的，经紫外光照射的样品，随着照射时间的延长，呈现出深浅不一的碘-淀粉红反应，照射时间越长，红色越深，甚至呈紫红色。 & nbsp& nbsp& nbsp上述三种脂肪酸钠溶液在光电比色计上的读数，根据碘溶液的标准曲线换算成相应的标准碘溶液毫升数，再根据以下公式计算出过氧化物的百分含量:标准碘溶液毫升数× n×化合物分子量×100:& nbsp；& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp-& nbsp；& nbsp& nbsp三种捕收剂的氧化值列于表3。从表3可以看出，随着紫外照射时间的延长，氧化物的生成量增加，不饱和脂肪酸的反应活性远高于饱和脂肪酸，与之前的结论一致。 使用上述方法，溶液中的过氧化物浓度，以过氧化油酸钠为例，低至2.3 mg/L时，仍可用光电比色法测定。 & nbsp表3:辐照后过氧化物的百分含量① 脂肪酸钠溶液:紫外辐照时间(min)油酸钠过氧化物月桂酸钠过氧化物氧化石蜡过氧化物浓度(mg/L)含量(%)浓度(mg/L)含量(%)浓度(mg/L)含量(%)306011012002 . 34 . 05 . 56 . 16 . 38001000005 & nbsp；& nbsp①过氧化油酸钠的分子量= 336.4；月桂酸钠过氧化物的分子量=254.3，氧化石蜡的平均分子量=256，氧化石蜡钠皂过氧化物的平均分子量= 310[下一篇]:& nbsp；& nbsp& nbsp1.1.4讨论:& nbsp& nbsp1.1.4.1紫外线对脂肪酸钠作用机理的初步研究:& nbsp& nbsp众所周知，紫外光是一种远强于可见光的高能电磁波，紫外光激发的光化学反应也远强于可见光激发的光化学反应。紫外光的量子数(hv)等于9.9× 10-19J。如果每个分子接收一个量子的能量，那么1摩尔物质被紫外光接收到的能量等于4.18×142000J，比普通可见光大2-4倍。 光化学反应多为物理化学中的“零级”反应，不受温度影响。 在化学中，多年来，特别是近几年，轻质动植物油引起的酸败引起了广泛的关注和深入的探索。然而，在浮选技术中，很少使用这种高能能源产生的效果。 & nbsp& nbsp& nbsp光化学反应多为自由基反应。油酸或其脂质在紫外光的激发下，首先产生高活性的自由基。在空气体或氧气的存在下，过氧羟基被引入分子中靠近双键的碳原子中，从而产生过氧化物。这在化学上已经是肯定的结论，其反应过程可以用下面的公式表示:& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp饱和脂肪酸，如月桂酸，也被紫外光激发，通过自由基的反应产生过氧化物，但过氧化物的生成速率低于不饱和脂肪酸。 紫外线过度激发的结果，最终可以使碳链断裂，失去原有物质的表面活性。 & nbsp& nbsp& nbsp在上述浮选实验中，油酸钠和月桂酸钠对稀土矿物的浮选活性在紫外光照射后显著增强，但随照射后静置时间的增加而迅速消失。由于一般自由基的存在时间极短，可以认为药剂浮选活性的急剧增加是由于药剂分子受紫外光激发而产生的活性自由基。随着照射时间的增加，作为自由基反应的结果，逐渐积累了一定量的过氧化物，产生过氧化物的事实不仅说明紫外光的影响并没有停留在激发阶段，也证明了自由基的存在。 & nbsp& nbsp& nbsp另一方面，实验表明，脂肪酸钠溶液的电导率(26±0.5℃)和pH值在长期辐照(15分钟)过程中没有明显变化(见表4)，这说明辐照溶液浮选性能的变化不是由解离度的变化引起的。 & nbsp表4:辐照时间与脂肪酸钠水溶液电导率和pH值的关系:名称溶液浓度(mg/L)紫外线辐照时间(min)电导率K10-5(ω·cm-2)pH值油酸钠3001201501.148×10-51.191×10-51.191×10-56.86 . 76 . 7月桂酸钠3001300108 & nbsp& nbsp注:电导率仪为雷磁26；pH值由瑞士42B型高精度pH计测量 【下一篇】& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp1.1.4.2紫外光影响脂肪酸钠浮选性能的原因& nbsp:& nbsp；& nbsp自由基的作用:& nbsp& nbsp在紫外照射脂肪酸钠水溶液120min的过程中，由于过氧化物的存在，必然会产生自由基，在照射30min内，自由基对浮选起主导作用。 从辐照时间实验(图1 ~图3)可以看出，它大大提高了稀土和赤铁矿的可浮性，不同的脂肪酸自由基对萤石的影响不同。 油酸自由基浮选萤石的能力急剧下降；氧化石蜡自由基大大提高萤石浮选回收率；但对月桂酸钠影响不大。 自由基的决定性作用也可以通过放置时间的实验结果清楚地说明(图4和图5)。放置的结果是，自由度消失，导致该捕收剂用于稀土矿物浮选的活性立即消失，这通过紫外光的作用得到改善。 & nbsp& nbsp& nbsp为什么脂肪酸自由基对其浮选性能影响这么大？这是由于脂肪酸钠在紫外光激发下产生的自由基，是一种具有不成对电子和高能量的活性粒子。因此，它具有高反应性。 从热力学的角度来看，它可以自动吸附在矿物表面，不需要额外的能量(这是一个自动过程)，从而引起矿物表面疏水性的急剧变化，这也是它的一般离子反应对浮选影响较大的原因。 & nbsp& nbsp& nbsp 过氧化物的影响:& nbsp；& nbsp实验表明，脂肪酸钠的过氧化值随着辐照时间的增加而增加，因此在浮选中的作用更加显著。 30min后，过氧化氢开始显示其对浮选的影响，并随着照射时间(过氧化氢量)的增加而加强。从图1和图3可以看出，油酸钠和过氧化石蜡皂钠的增加显著提高了赤铁矿和萤石的可浮性(月桂酸钠作用不明显的原因可能与其过氧化物的结构有关)。从放置时间的实验也可以看出，油酸钠辐照30min，因为是随自由基一起释放的。 这也解释了为什么在辐照120min时虽然过氧化物在不断增加，但萤石的恢复率仍然低于未辐照的人(此时自由度在不断增加)(图1)。 & nbsp& nbsp& nbsp过氧化物的明显作用可以从它对稀土矿物浮选的影响来解释。图1-3表明，三种脂肪酸钠的过氧化物都削弱或丧失了浮选稀土矿物的能力。 值得注意的是，月桂酸钠经过紫外线照射120分钟后，已经完全失去了浮选稀土矿物的能力，这无疑是一个非常有趣的问题。 同时，赤铁矿和萤石的回收率不会因储存而改变。这表明过氧化物而不是自由基是改变脂肪酸钠浮选性能的主导因素。 & nbsp& nbsp& nbsp过氧化物与矿物表面相互作用的机理有待进一步研究。目前唯一能指出的是过氧醇钠显著延长了稀土矿物与气泡的接触时间。接触计的测量结果表明，月桂酸钠经紫外光照射120min后，稀土矿物对气泡的附着时间由未照射时的5ms增加到440ms，150min后增加到500ms。 & nbsp& nbsp& nbsp通过以上讨论，我们可以得到一个总的概念，即紫外光影响脂肪酸钠浮选性能的主要原因是自由基和超达成子的形成及其形成过程的动力学。 辐照30分钟内，自由基以其高活性在浮选中起主导作用。30分钟后，过氧化氢开始显现作用，到120分钟时，已经完全取代了前者的作用。 & nbsp& nbsp& nbsp同时，它们对浮选的影响是复杂的。同一种脂肪酸的自由基和过氧化物对不同矿物的作用不同，不同脂肪酸的自由基和过氧化物对同一种矿物的作用也不同，这不仅取决于脂肪酸的性质、自由基和过氧化物的种类和结构，还与矿物的结构和矿浆中变价金属离子的影响有关。 & nbsp& nbsp& nbsp如上所述，产生少量对脂肪酸钠浮选性能有较大影响的自由基和过氧化物，具有重要的理论和实践意义。 & nbsp& nbsp& nbsp至于紫外线照射，确实有些脂肪酸可以异构化，比如油酸可以异构化成异油酸，这似乎不是影响浮选效果的主要因素，因为异油酸的浮选性能与油酸相似。 & nbsp& nbsp& nbsp1.1.5结论:& nbsp& nbsp(1)用紫外光照射油酸钠、月桂酸钠和氧化钠石蜡皂水溶液，分别浮选稀土矿物、假赤铁矿和萤石纯矿物。随着辐照时间的延长，泡沫产品中三种矿物质的回收率明显增加或减少。 辐照后，随着碱在空气体中放置时间的延长，药剂也会影响矿物浮选回收率。 & nbsp& nbsp& nbsp(2)紫外辐照后，脂肪酸钠皂的浮选性能因矿物不同而不同，辐照后的油酸钠对上述三种矿物的可浮性有显著影响。而辐照月桂酸钠对稀土矿物的浮选影响最大，对假赤铁矿和萤石影响不显著。 & nbsp& nbsp& nbsp(3)紫外光影响脂肪酸钠皂水溶液浮选性能的主要原因是后者产生自由基和过氧化物，以及它们形成过程中的动力学。 & nbsp& nbsp& nbsp(4)在萤石优先浮选中，当氧化石蜡钠皂水溶液经紫外光照射20min，再置于空气体中不同时间，其选择性大大提高。放置942分钟后，萤石粗精矿品位提高4%以上，回收率提高近1%。 免责声明：本网部分内容来自互联网媒体、机构或其他网站的信息转载以及网友自行发布，并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。本网所有信息仅供参考，不做交易和服务的根据。本网内容如有侵权或其它问题请及时告之，本网将及时修改或删除。凡以任何方式登录本网站或直接、间接使用本网站资料者，视为自愿接受本网站声明的约束。
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