strong>氢气对正丁烷_空气混合物催化着火的热作用和化学作用。丁烷异构化是石化工业中的重要反应之一,其产物异丁烷是烷基化反应的主要原料和合成MTBE等汽油添加剂的重要前驱体.目前工业上使用的烷烃异构化催化剂,存在活性低和环境污染等问题,而最有潜力替代这些催化剂的各种固体酸催化剂,由于稳定性差等缺点影响了工业化应用.因此迫切需要研发高活性,高稳定性,使用寿命长的催化剂.运用原位技术在分子水平上探索反应物的活化历程和催化反应机理,是设计,开发和优化新型催化剂的关键.与传统的GC等技术相比,原位固体核磁共振技术有独特的优势,它可以~(13)C标记化合物作为反应物分子,跟踪标记原子在反应过程中的行为,并能定量研究所有气态和吸附态的反应物,中间体和产物. 本工作采用原位固体核磁共振技术和1-~(13)C-正丁烷,系统研究在钨酸氧化锆系列(WO_x/ZrO_2)催化剂上的异构化反应机理和反应动力学,详细研究了影响反应的多种因素,包括助剂Pt,反应气氛和氢气预处理的作用.并探索了新型固体酸催化剂的制备方法,包括室温固相法合成固体超强酸催化剂磷钨杂多酸铯盐(Cs_xH_(3-x)PW_(12)O_(40))及低温陈化法制备硫酸氧化锆和钨酸氧化锆.具体结论如下: 通过研究393-523K温度范围内1-~(13)C-正丁烷在WO_x/ZrO_2上的反应,及在不同温度下1-~(13)C-正丁烷重排为2-~(13)C-正丁烷,正丁烷异构化为异丁烷以及C_8中间体裂解为C_3,C_5反应的动力。 为了适应环境保护的要求,汽油中应增加异构烷烃的量,碳四烷基化汽油的重要性变得越来越突出。将应用价值较低的正丁烷转化为异丁烷,正丁烷的异构化催化剂及研究就显得十分重要。正丁烷异构化技术应用于工业生产,对改变我国汽油组成结构、提高汽油质量具有特别重要的意义。 本论文主要包括四个部分:论文的第一部分对烷烃异构化工艺、烷烃异构化催化剂、以及烷烃异构化机理进行了综述。主要介绍了研究中和已经工业应用的烷烃异构化催化剂的研究进展。论文的第二部分概述了正丁烷异构化反应试验装置、分析方法和表征手段。异构化技术的核心是催化剂制造,本文在国内外学者对中温异构化催化剂及工艺研究的基础上,以正丁烷为原料,考察了Pt、Pd金属含量、反应温度、助催化剂对催化剂反应性能的影响。 论文的第三部分主要是以Hβ沸石为载体,选用Pt、Pd为金属活性组分、非贵金属为助催化剂、Hβ分子筛为载体制备了Pt/Hβ、Pd/Hβ、M/Pt/Hβ、M/Pd/Hβ异构化催化剂,在高压连续微反装置上对该催化剂的反应性能进行了考察。实验结果表明:在低于反应温度350℃的情况下,Pd/Hβ催化剂的正丁烷转化率和异丁烷选择性优于Pt改性的催化剂。
论文——引言是论文引人入胜之言，很重要，要写好。一段好的论文引言常能使读者明白你这份工作的发展历程和在这一研究方向中的位置。要写出论文立题依据、基础、背景、研究目的。要复习必要的文献、写明问题的发展。文字要简练。材料方法(四)论文——材料和方法按规定如实写出实验对象、器材、动物和试剂及其规格，写出实验方法、指标、判断标准等，写出实验设计、分组、统计方法等。这些按杂志对论文投稿规定办即可。
卤化反应，有机化合物中的氢或其他基团被卤素取代生成含卤有机化合物的反应。 常见的卤化反应： 1、烷烃的卤化。 2、芳烃的芳环卤化和侧链卤化。 3、醇羟基和羧酸羟基被卤素取代。 4、卤代烃中的卤素交换等。 5、除用氯，溴等卤素直接卤化外,常用的卤化试剂还有氢卤酸，氯化亚砜，五氯化磷，三卤化磷。
卤化反应又称卤代反应，是指有机化合物中的氢或其他基团被卤素取代生成含卤有机化合物的反应。
常见的卤化反应有烷烃的卤化，芳烃的芳环卤化和侧链卤化，醇羟基和羧酸羟基被卤素取代，醛、酮等羰基化合物的α-活泼氢被卤素取代，卤代烃中的卤素交换等。除用氯、溴等卤素直接卤化外，常用的卤化试剂还有氢卤酸、氯化亚砜、五氯化磷、三卤化磷。
卤化反应在有机合成中占有重要地位，通过卤化反应，可以制备多种含卤有机化合物。
有机化学的发展简史“有机化学”这一名词于1806年首次由贝采里乌斯提出。当时是作为“无机化学”的对立物而命名的。由于科学条件限制，有机化学研究的对象只能是从天然动植物有机体中提取的有机物。因而许多化学家都认为，在生物体内由于存在所谓“生命力”，才能产生有机化合物，而在实验室里是不能由无机化合物合成的。1824年，德国化学家维勒从氰经水解制得草酸；1828年他无意中用加热的方法又使氰酸铵转化为尿素。氰和氰酸铵都是无机化合物，而草酸和尿素都是有机化合物。维勒的实验结果给予“生命力”学说第一次冲击。此后，乙酸等有机化合物相继由碳、氢等元素合成，“生命力”学说才逐渐被人们抛弃。由于合成方法的改进和发展，越来越多的有机化合物不断地在实验室中合成出来，其中，绝大部分是在与生物体内迥然不同的条件下合成出来的。“生命力”学说渐渐被抛弃了，“有机化学”这一名词却沿用至今。从19世纪初到1858年提出价键概念之前是有机化学的萌芽时期。在这个时期，已经分离出许多有机化合物，制备了一些衍生物，并对它们作了定性描述，认识了一些有机化合物的性质。法国化学家拉瓦锡发现，有机化合物燃烧后，产生二氧化碳和水。他的研究工作为有机化合物元素定量分析奠定了基础。1830年，德国化学家李比希发展了碳、氢分析法，1833年法国化学家杜马建立了氮的分析法。这些有机定量分析法的建立使化学家能够求得一个化合物的实验式。当时在解决有机化合物分子中各原子是如何排列和结合的问题上，遇到了很大的困难。最初，有机化学用二元说来解决有机化合物的结构问题。二元说认为一个化合物的分子可分为带正电荷的部分和带负电荷的部分，二者靠静电力结合在一起。早期的化学家根据某些化学反应认为，有机化合物分子由在反应中保持不变的基团和在反应中起变化的基团按异性电荷的静电力结合。但这个学说本身有很大的矛盾。类型说由法国化学家热拉尔和洛朗建立。此说否认有机化合物是由带正电荷和带负电荷的基团组成，而认为有机化合物是由一些可以发生取代的母体化合物衍生的，因而可以按这些母体化合物来分类。类型说把众多有机化合物按不同类型分类，根据它们的类型不仅可以解释化合物的一些性质，而且能够预言一些新化合物。但类型说未能回答有机化合物的结构问题。这个问题成为困扰人们多年的谜团。从1858年价键学说的建立，到1916年价键的电子理论的引入，才解开了这个不解的谜团，这一时期是经典有机化学时期。1858年，德国化学家凯库勒和英国化学家库珀等提出价键的概念，并第一次用短划“—”表示“键”。他们认为有机化合物分子是由其组成的原子通过键结合而成的。由于在所有已知的化合物中，一个氢原子只能与一个别的元素的原子结合，氢就选作价的单位。一种元素的价数就是能够与这种元素的一个原子结合的氢原子的个数。凯库勒还提出，在一个分子中碳原子之间可以互相结合这一重要的概念。1848年巴斯德分离到两种酒石酸结晶，一种半面晶向左，一种半面晶向右。前者能使平面偏振光向左旋转，后者则使之向右旋转，角度相同。在对乳酸的研究中也遇到类似现象。为此，1874年法国化学家勒贝尔和荷兰化学家范托夫分别提出一个新的概念：同分异构体，圆满地解释了这种异构现象。他们认为：分子是个三维实体，碳的四个价键在空间是对称的，分别指向一个正四面体的四个顶点，碳原子则位于正四面体的中心。当碳原子与四个不同的原子或基团连接时，就产生一对异构体，它们互为实物和镜像，或左手和右手的手性关系，这一对化合物互为旋光异构体。勒贝尔和范托夫的学说，是有机化学中立体化学的基础。1900年第一个自由基，三苯甲基自由基被发现，这是个长寿命的自由基。不稳定自由基的存在也于1929年得到了证实。在这个时期，有机化合物在结构测定以及反应和分类方面都取得很大进展。但价键只是化学家从实践经验得出的一种概念，价键的本质尚未解决。现代有机化学时期 在物理学家发现电子，并阐明原子结构的基础上，美国物理化学家路易斯等人于1916年提出价键的电子理论。他们认为：各原子外层电子的相互作用是使各原子结合在一起的原因。相互作用的外层电子如从—个原了转移到另一个原子，则形成离子键；两个原子如果共用外层电子，则形成共价键。通过电子的转移或共用，使相互作用的原子的外层电子都获得惰性气体的电子构型。这样，价键的图象表示法中用来表示价键的短划“—”，实际上是两个原子共用的一对电子。1927年以后，海特勒和伦敦等用量子力学，处理分子结构问题，建立了价键理论，为化学键提出了一个数学模型。后来马利肯用分子轨道理论处理分子结构，其结果与价键的电子理论所得的大体一致，由于计算简便，解决了许多当时不能回答的问题。
这里有一篇，希望对楼主有帮助—— 苯及其衍生物的性质、应用和危害与预防发现过程凯库勒的摆动双键苯最早是在18世纪初研究将煤气作为照明用气时合成出来的。1803年-1819年G. T. Accum采用同样方法制出了许多产品，其中一些样品用现代的分析方法检测出有少量的苯。然而，一般认为苯是在1825年由麦可·法拉第发现的。他从鱼油等类似物质的热裂解产品中分离出了较高纯度的苯，称之为“氢的重碳化物”（Bicarburet of hydrogen）。并且测定了苯的一些物理性质和它的化学组成，阐述了苯分子的碳氢比。1833年，Milscherlich确定了苯分子中6个碳和6个氢原子的经验式（C6H6）。弗里德里希·凯库勒于1865年提出了苯环单、双键交替排列、无限共轭的结构，即现在所谓“凯库勒式”。又对这一结构作出解释说环中双键位置不是固定的，可以迅速移动，所以造成6个碳等价。他通过对苯的一氯代物、二氯代物种类的研究，发现苯是环形结构，每个碳连接一个氢。也有人提出了其他的设想：詹姆斯·杜瓦则归纳出不同结构；以其命名的杜瓦苯现已被证实是与苯不同的另外一种物质，可由苯经光照得到。1845年德国化学家霍夫曼从煤焦油的轻馏分中发现了苯，他的学生C. Mansfield随后进行了加工提纯。后来他又发明了结晶法精制苯。他还进行工业应用的研究，开创了苯的加工利用途径。大约从1865年起开始了苯的工业生产。最初是从煤焦油中回收。随着它的用途的扩大，产量不断上升，到1930年已经成为世界十大吨位产品之一。二十世纪六十年代，中国科学家使用合成技术，生产出合成苯． 于1966年在上海建成第一座合成苯车间。上海有关研究人员，经过反复试验、用自己创造的工艺路线，成功地用合成法生产出苯，并建成了中国第一座合成苯车间。后因生产成本高，而放弃此法．制备来源工业上由焦煤气（煤气）和煤焦油的轻油部分提取和分馏而得。也可由环己烷脱氢或甲苯歧化或与二甲苯加氢脱甲基和蒸气脱甲基制取。物理性质苯的沸点为80.1℃，熔点为5.5℃，在常温下是一种无色、有芳香气味的透明液体，易挥发。苯比水密度低，密度为0.88g/ml，但其分子质量比水重，。苯难溶于水，1升水中最多溶解1.7g苯；但苯是一种良好的有机溶剂，溶解有机分子和一些非极性的无机分子的能力很强。苯能与水生成恒沸物，沸点为69.25℃，含苯91.2％。因此，在有水生成的反应中常加苯蒸馏，以将水带出。化学性质最简单的芳香烃。分子式C6H6。为有机化学工业的基本原料之一。无色、易燃、有特殊气味的液体。熔点5.5℃，沸点80.1℃，相对密度0.8765（20／4℃）。在水中的溶解度很小，能与乙醇、乙醚、二硫化碳等有机溶剂混溶。能与水生成恒沸混合物，沸点为69.25℃，含苯 91.2％。因此，在有水生成的反应中常加苯蒸馏，以将水带出。苯在燃烧时产生浓烟。苯能够起取代反应、加成反应和氧化反应。苯用硝酸和硫酸的混合物硝化，生成硝基苯，硝基苯还原生成重要的染料中间体苯胺；苯用硫酸磺化，生成苯磺酸，可用来合成苯酚；苯在三氯化铁存在下与氯作用，生成氯苯，它是重要的中间体；苯在无水三氯化铝等催化剂存在下与乙烯、丙烯或长链烯烃作用生成乙苯、异丙苯或烷基苯，乙苯是合成苯乙烯的原料，异丙苯是合成苯酚和丙酮的原料，烷基苯是合成去污剂的原料。苯催化加氢生成环己烷，它是合成耐纶的原料；苯在光照下加三分子氯，可得杀虫剂 666，由于对人畜有毒，已禁止生产使用。苯难于氧化，但在 450℃和氧化钒存在下可氧化成顺丁烯二酸酐，后者是合成不饱和聚酯树脂的原料。苯是橡胶、脂肪和许多树脂的良好溶剂，但由于毒性大，已逐渐被其他溶剂所取代。苯可加在汽油中以提高其抗爆性能。苯在工业上由炼制石油所产生的石脑油馏分经催化重整制得，或从炼焦所得焦炉气中回收。苯蒸气有毒，急性中毒在严重情况下能引起抽筋，甚至失去知觉；慢性中毒能损害造血功能。1865年，F.A.凯库勒提出了苯的环状结构式，目前仍在采用。根据量子化学的描述，苯分子中的6个π电子作为一个整体，分布在环平面的上方和下方，因此，近年来也用图1b式表示苯的结构。苯是一种无色、具有特殊芳香气味的液体，能与醇、醚、丙酮和四氯化碳互溶，微溶于水。苯具有易挥发、易燃的特点，其蒸气有爆炸性。经常接触苯，皮肤可因脱脂而变干燥，脱屑，有的出现过敏性湿疹。长期吸入苯能导致再生障碍性贫血。苯分子具有平面的正六边形结构。各个键角都是 120°，六角环上碳碳之间的键长都是1.40×10 -10 米。它既不同于一般的单键 (C—C键键长是1.54×10 -10 米 )，也不同于一般的双键(C=C键键长是1.33×10 -10 米 )。从苯跟高锰酸钾溶液和溴水都不起反应这一事实和测定的碳碳间键长的实验数据来看，充分说明苯环上碳碳间的键应是一种介于单键和双键之间的独特的键。可发生的化学反应苯参加的化学反应大致有3种：一种是其他基团和苯环上的氢原子之间发生的取代反应；一种是发生在C-C双键上的加成反应；一种是苯环的断裂。用途是染料、塑料、合成橡胶、合成树脂、合成纤维、合成药物和农药等的重要原料，也是涂料、橡胶、胶水等的溶剂，也可以作为燃料。物化危害健康危害： 高浓度苯对中枢神经系统有麻醉作用，引起急性中毒；长期接触苯对造血系统有损害，引起慢性中毒。急性中毒：轻者有头痛、头晕、恶心、呕吐、轻度兴奋、步态蹒跚等酒醉状态；严重者发生昏迷、抽搐、血压下降，以致呼吸和循环衰竭。慢性中毒：主要表现有神经衰弱综合征；造血系统改变：白细胞、血小板减少，重者出现再生障碍性贫血；少数病例在慢性中毒后可发生白血病( 以急性粒细胞性为多见 )。皮肤损害有脱脂、干燥、皲裂、皮炎。可致月经量增多与经期延长。环境危害： 对环境有危害，对水体可造成污染。燃爆危险： 本品易燃，为致癌物。危险特性： 易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热极易燃烧爆炸。与氧化剂能发生强烈反应。易产生和聚集静电，有燃烧爆炸危险。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。 如果满意的话，希望给打个被采纳，打个5星什么的，我很乐意解答你的问题。
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高惠民 王向荣 荆正强 毛益林 张凌燕 朱瀛波 管俊芳
（武汉理工大学资源与环境工程学院，湖北 武汉 430070）
摘要 针对目前胶磷矿脱镁难的难题，采用胶磷矿的正-反浮选工艺流程并将选择性好的G-4捕收剂和S721配合使用，使原矿品位为17.96%、MgO含量为2.31%的低品位胶磷矿达到精矿品位大于30%、MgO含量小于1%的良好指标。对红外光谱测定和理论计算方法的研究表明，捕收剂G-4捕收胶磷矿是以化学吸附为主、化学吸附与物理吸附共同作用的结果；抑制剂水玻璃可“活化”胶磷矿而抑制硅酸盐类脉石矿物；S721在白云石表面吸附并形成水化膜，从而有效地抑制白云石，降低精矿中氧化镁的含量［1～6］。
关键词 胶磷矿；正-反浮选；作用机理。
第一作者简介：高惠民（1958—），男，硕士，副教授，从事非金属矿加工的教学及科研工作。固定电话：（办）；移动电话：；E-mail：。
一、引言
随着国民经济的快速发展，对磷资源的需求量也在不断扩大，而富矿资源又在不断减少，贫富兼采和贫矿选矿势在必行，磷矿价格的不断上涨也使贫矿选矿在经济上变得可行。
二、试验
（一）试验样分析
试样为采自远安境内矿矿区上层及下层矿的混合样。矿物分析表明，矿石中磷灰石占40%～50%，石英占25%～30%，伊利石（绢云母，混层矿物）占5%～10%，方解石、白云石占5%～10%。原矿化学成分分析结果见表1。
表1 原矿的化学分析结果
综合镜下观察、XRD分析、化学成分分析，按矿石的P2O5、SiO2、MgO组分含量及矿石的可选性等，混合矿可归属硅酸盐工业类型，品级为Ⅲ，为较难选的矿石。
（二）浮选试验研究
试验采用正-反浮选闭路流程，具体见图1。
其试验结果见表2。
表2 闭路试验结果
图1 浮选试验流程
由表2看出，闭路试验指标已经比较理想，产率48.40%，P2O5品位和回收率分别达到31.21%和83.95%，精矿中主要有害杂质含量较低，综合精矿镁、铁、铝氧化物含量与五氧化二磷含量之比为10.45%，小于生产磷酸二铵12%的要求，完全能够满足生产磷酸二铵的需要。
三、机理探讨
（一）捕收剂作用机理探讨
1.pH值对G-4离解组分的影响
G-4是一种阴离子脂肪酸捕收剂，主要成分为油酸与亚油酸混合物的皂化产物，因而比一般脂肪酸捕收剂具有更好的抗低温能力、更强的捕收性能和更好的溶液分散性［1］。
油酸是一种弱酸，按照以下化学平衡，油酸可电离形成具有不同溶解度和表面活性的复杂产物［2］。
RCOOH（液体）===RCOOH（水溶液） pK溶液＝7.6
RCOOH（水溶液）===RCOO-＋H＋ pKa＝4.95
2RCOO-＋H＋＝（RCOO）2H- pKd＝ -4.0
RCOO-＋RCOOH ＝（RCOO）2H- pKad＝ -4.95
OL-（L代表RCOO-）、 、（OL）2H-离子L为RCOO-和HOL（水溶液）分子的浓度决定于溶液的pH。例如，pH＜6.0，主要的电离产物是HOL（水溶液），而pH＞8.0，主要的电离产物是OL-和 。在捕收剂呈电离形式OL-和 的pH值（＞8.0）时正好出现快速浮选现象。在这种条件下，在斯特恩（Stern）面上有大量的捕收剂存在。用这可以解释在pH＝9.0～9.5范围时精矿回收率最高。
在中性及弱碱性矿浆中则有效成分（RCOO）2H-及RCOO-浓度较高，浮选效果较好，但矿浆pH值也不宜过高，否则矿浆中高浓度的OH-离子与（RCOO）2H-、RCOO-离子会发生竞争吸附，相互争夺矿物表面或从矿物表面排挤（RCOO）2H-及RCOO-离子，降低矿物表面的疏水性，因而有使矿物被碱抑制的可能；另一方面，在强碱性介质条件下，有效成分（RCOO）2H-的浓度将急剧降低［3］。
碳酸钠用量的单因素试验（图2 ）也说明，当碳酸钠用量较低，即矿浆pH值小于9时，精矿的品位及回收率都很低；在矿浆pH值大于10时，品位及回收率也会急剧降低。这恰恰证明了上述观点：①OL-和 是浮选胶磷矿的最有效组分；②pH值过高，矿浆中的OH-会与捕收剂阴离子竞争矿物表面，排挤（RCOO）2H-及RCOO-离子在胶磷矿表面的吸附，从而使胶磷矿的品位及回收率急剧降低。
图2 碳酸钠用量对浮选指标的影响
2.G-4在胶磷矿表面的作用机理分析
为了研究G-4在胶磷矿表面的吸附机理，分别对G-4纯药剂、G-4正浮选粗精矿和G-4正浮选粗精矿多次水洗后的矿样做红外光谱分析。
从G-4的红外光谱可以知道：2957 cm-1处为甲基的不对称振动吸收峰2920 cm-1，2850 cm-1处为亚甲基的对称振动与非对称吸收峰，1661 cm-1和964 cm-1处的弱峰分别是C＝C双键的对称振动吸收峰及弯曲振动吸收峰，1559 cm-1处的中强峰为羧基的不对称吸收峰。这说明G-4是一种不饱和羧酸类捕收剂。
由被G-4作用后的胶磷矿粗精矿的红外光谱可以看出：2980 cm-1、2926 cm-1处分别为甲基和亚甲基的不对称振动吸收峰，3396 cm-1、1095 cm-1处也是G-4的红外光谱特征吸收峰。经过多次水洗的粗精矿的红外光谱与未水洗者无很大的差别，只是在2980 cm-1处的甲基不对称振动吸收峰变得稍弱。
脂肪酸及其皂类在矿物表面吸附的一般规律是，脂肪酸及其皂类与矿物表面金属离子作用生成的捕收剂——金属盐难溶盐，溶度积越小，则捕收作用也越强，药剂在矿物表面的吸附亦越牢固。但由于油酸及亚油酸在溶液中均属于弱电解质，其强碱弱酸盐在溶液中极易水解，所以油酸（亚油酸）及其盐在溶液中的存在形式为离子、分子、离子分子二聚物、分子二聚物等，它们分别以范德华力、静电吸附和化学吸附的形式与矿物表面作用。G-4的红外光谱说明：G-4在胶磷矿表面的吸附实际上是以化学吸附为主、物理吸附和化学吸附共同作用的结果。
（二）有机抑制剂S721对白云石的抑制机理
1.S721的红外光谱分析
对一羟基苯磺酸或萘磺酸与甲醛或其他醛（如糠醛、乙醛、丙醛等）的缩合产物，称为合成单宁。S721属于合成单宁的一种。
分析S721 的红外光谱可知：3384 cm-1处宽而强的是多聚体中羟基的振动吸收峰；1660～2000 cm-1波段的一组弱峰是苯环中＝C-H面外振动的倍频和合频振动吸收峰；1164 cm-1为酚羟基的振动吸收峰；1028 cm-1、517 cm-1分别为磺酸基中硫氧键的对称振动和弯曲振动吸收峰；578 cm-1处的中强峰为磺酸基与碳环相连的C-S键的振动吸收峰；665～900 cm-1波段是苯环中＝CH面外振动吸收峰，其中882 cm-1处为苯环中孤立氢的振动吸收峰。
由红外光谱分析结合S721的物理性质，可推断S721的主要组分大致如下：
中国非金属矿业
2.S721对白云石的抑制机理
萘磺酸甲醛缩合物是一种阴离子聚电解质，在浮选过程中起以下作用。
1）润湿与润滑作用。萘酚磺酸甲醛缩合物离解后，电负性大的极性亲水基团——磺酸基靠表面电性定向吸附于白云石颗粒的表面，羟基基团则朝向水，并与水分子以氢键形式缔合起来，这种氢键缔合作用的作用力远远大于磺酸根与白云石颗粒间的静电引力。当白云石颗粒表面吸附了足够多的萘磺酸盐后，借助于R-OH与水分子中氢键的缔合作用，再加上水分子间的氢键缔合，在白云石颗粒表面形成一层稳定的溶剂化水膜，这层“空间壁障”阻止了白云石颗粒的直接接触，白云石表面亲水受到抑制。当萘酚磺酸甲醛缩合物被吸附在固体表面层后，其亲水基团的一端往往会吸附一层水分子。水分子在萘酚磺酸甲醛缩合物的亲水基那面形成一层水膜，而使相邻的两个固相表面很容易被水分湿润而分开，从而改变了固体表面相互接触之间的摩擦力，使原来固相间的摩擦力因水化层的润滑作用而减小。这就可以解释“加入S721后矿浆的流动性变好、同样的搅拌强度下浮选槽中的矿浆液面升高”的现象。
2）对白云石的抑制作用。阴离子聚电解质在矿浆碱性介质中解离成带电荷的阴离子和普通的金属阳离子。R（OH）—SO3-Na→R（OH）—SO3-＋Na＋，大分子量的阴离子R（OH）-SO3-通过静电引力与范德华力被白云石颗粒表面选择性地吸附。萘酚磺酸根定向吸附于白云石颗粒表面，而萘酚磺酸缩合物另一端的羟基指向水溶液，形成一层溶剂化的单分子膜，白云石表面由于这层膜的亲水作用而受到抑制。为了从理论上说明萘磺酸甲醛缩合物对胶磷矿和白云石的选择性，以及矿浆中离子对萘磺酸甲醛缩合物的影响，采用量子力学方法计算了浮选过程中吸附体系的成键特性，可得出如下结论：①萘磺酸根上S-O（简称O20）与Ca的相斥能大，而与Mg的相斥能相对就弱得多。Mg2＋、MgCO3和 体系中的O20与Mg的E（AB）分别为-0.371、-0.231、-0.117，在不同程度上表现出相吸。表明镁盐比钙盐更容易与萘磺酸甲醛缩合物形成吸附配合物。②O20～Ca的键集居数比分子内部的键集居数小得多（分别为0.187、0.165、0.139），表明其键合强度弱。而模型中O20～Mg的键集居数（分别为0.509、0.470、0.443 ）接近分子内部集居数，进一步证实了相互作用能的分析。镁盐比钙盐更容易形成吸附配合物。从上述计算不难看出，Mg2＋比Ca2＋、MgCO3比CaCO3、 比 易于与萘磺酸甲醛缩合物形成吸附产物。这是分离胶磷矿与白云石具有良好选择性的根本原因。
3）分散作用。在破碎磨矿过程中，粘土矿物硬度最低，白云石和方解石次之。由于白云石以很纯的微晶集合体存在，所以在磨矿过程中容易单体解离且很容易过粉碎。白云石颗粒在溶液中吸附了S721，在颗粒表面形成扩散双电层，改变了原有双电层的厚度和结构，引起ξ电位的变化。ξ电位反映了带同性电荷的颗粒之间存在的相互排斥力，ξ 电位越大，排斥力越大，分散作用也越大。总之，S721对矿浆显示出较强的分散作用是由于：固—液界面上的正吸附，表面自由能下降，而使分散体系固有的热力学不稳定程度降低，S721分子在白云石上的定向吸附使白云石的ξ电位提高，因而静电斥力增大，形成了抑制凝聚倾向的定向吸附层。S721用量的单因素试验表明：当S721用量从300～1000 g/t递增时，粗精矿产率及回收率都呈递增趋势。可以说明，当S721用量较小时可以活化胶磷矿、抑制白云石。主要原因可认为是S721对矿浆的分散作用的结果。S721的加入减弱了矿泥间的团聚作用，减少了矿泥在胶磷矿表面的罩盖，从而增加了捕收剂与胶磷矿之间接触碰撞的几率。
四、结论
根据国内外低品位胶磷矿的研究现状，针对降镁难的难题进行了研究。研究了胶磷矿正-反浮选工艺流程，并通过红外光谱的测试手段探讨了选矿药剂与矿物的作用机理，通过表面张力的测试手段探讨了表面活性剂的协同效应。得出如下结论。
1）脂肪酸类捕收剂G-4对胶磷矿的捕收作用是以化学吸附为主、化学吸附与物理吸附共同作用的结果。
2）对水玻璃溶液的分析结果表明：对石英起抑制作用的最有效的组分是 与硅酸胶粒；水玻璃不是单一组分的溶液，而是各种模数不等的水玻璃的集合体，在不同的pH值范围内，水玻璃溶液的组分会随之变化。
3）S721通过在白云石表面吸附并形成水化膜，可以有效地抑制白云石，并因此对矿浆具有分散作用，减少了矿泥在胶磷矿颗粒上的包覆几率，提高了选矿指标。
4）流程采用脂肪酸类捕收剂G-4与S721配合使用，进一步解决了难选胶磷矿脱镁难的问题，使原矿品位为17.96%、MgO含量为2.31%的低品位胶磷矿达到精矿品位大于30%、MgO含量小于1%的良好指标。
参考文献
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A Study on the Flotation Process of Low Grade Phosphorite and the Action Mechanism of Reagent
Gao Huimin，Wang Xiangrong，Jing Zhengqiang，Mao Yilin，Zhang Linyan，Zhu Yingbo，Guan Junfang
（Resource ＆ Environmental Engineering College，Wuhan University of Technology，Wuhan 430070，Hubei，China）
Abstract：According to the difficulty of dolomite desertion from phosphorite，straight-reverse floatation was applied in floatation with collector G-4 of better selectivity and depressant S721 .The good indexes were obtained that the content of P2O5was more than 30% and the content of MgO was lower than 1% while the content of P2O5in run-of-mine ore was 17.96% and the content of MgO in run-of-mine ore was 2.31%.The action mechanism among the minerals and floatation drugs had been studied by means of IR and academic calculation.It showed that the adsorption between G-4 and ore is a combined action of chemical-adsorption with the chemical adsorption as the main action and some physical adsorption.And certain Na2SiO3 was appllied to make the phosphorite activated and the silicate barren rock depressed.The dolomite was depressed since S721 was absorped on its surface and formed a hydrous membrane.
Key words：phosphorite，straight-reverse floatation，action mechanism.