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选矿废水中含有的浮选药剂会对环境造成很大的污染。为寻求更好的选矿废水治理方法,开发研制易降解的环保型浮选药剂,必须弄清选矿废水中残余浮选药剂的降解规律与机理。 论文研究了黄原酸盐、氨基二硫代甲酸盐(酯)、二硫代磷酸盐、氨基二硫代丙烯腈酯、氨基硫逐甲酸酯等硫化矿捕收剂的降解性能。以丁基黄药、乙硫氮、丁铵黑药、酯105、Z-200等几种典型硫化矿捕收剂代表物研究了pH值、温度、光照等因素试验条件下对其降解性能的影响,结果表明:离子型硫化矿捕收剂的降解受pH值(pH在4.5、7.0、11.0左右)影响较显著,丁基黄药、乙硫氮在酸性介质中(pH=4.5左右),趋于完全降解;非离子型药剂的降解受pH值影响不明显,在酸性溶液中3~4天后,降解率只有10~20%左右,在碱性和中性溶液中降解率更小。增温和光照均有利于捕收剂的降解。这几种捕收剂水溶液的降解顺序为乙硫氮>丁基黄药>丁铵黑药>Z-200≈酯-105,且降解的动力学方程式为:C=C0e-kt,其中的k代表了硫化矿捕收剂在水溶液中的降解速率,其值越大,降解越快。捕收剂的热重分析研究表明,各种捕收剂在纯态时降解时又有所不同,其热解性的大小顺序为:Z-200>丁基黄药>乙硫氮>丁铵黑药>酯-105。捕收剂的生物降解性能(BOD/COD比值)研究表明,非离子型捕收剂较离子型捕收剂易生物降解。 从量子化学的观点出发探讨了捕收剂的HMO指数与其降解性能的关系及推测了捕收剂的降解机理,提出了键合原子的电子云密度qr、净电荷Qr、前线电子密度fr、超离域指数Sr与含相同功能基团(如C=S)捕收剂的稳定性有关,而对含不同功能基团的捕收剂,其分子的稳定性则与其分子轨道总能量指数有关。同时还提出了用捕收剂分子中N原子上的电子云密度可作为衡量捕收剂生物降解性的重要参数。