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硅酸盐脉石型红柱石矿的反浮选预分离理论与工艺研究

作　者: 何小民
导　师: 邓海波
学　校: 中南大学
专　业: 矿物加工工程
关键词: 红柱石绢云母高岭石反浮选难免离子
分类号: TD923
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着我国工业的迅速发展,红柱石应用领域的不断扩大,合理开发利用红柱石矿石资源对缓解我国红柱石供求矛盾,促进我国工业发展具有重要的现实意义。红柱石矿中硅酸盐脉石如绢云母、高岭石对其分离有严重的干扰,在含有该类脉石型的红柱石选矿领域,对浮选理论的研究相对较少,研究红柱石与绢云母、高岭石浮选行为及其作用机理,可以更好地控制浮选过程,提高红柱石浮选精矿质量。本文通过单矿物和实际矿石试验研究了多种捕收剂、多种抑制剂以及难免金属离子对红柱石与绢云母、高岭石浮选行为的影响,并通过动电位测试、红外光谱测试、热力学计算等方法讨论了矿物表面与捕收剂、金属离子的作用机理,本学位论文的主要结论如下：单矿物实验及机理结果表明：在捕收剂十二胺与XM-1体系下,pH为5.0-6.0时绢云母与高岭石的浮选性能要好于红柱石；十二胺体系下难免离子的存在使绢云母、高岭石与红柱石的浮选性能差距加大；红柱石与绢云母在石油磺酸钠浮选体系有各种难免离子存在的情况下浮选性能接近,通过几种抑制剂的试验发现,没有找到能有效抑制被离子活化了的绢云母的抑制剂；组合金属离子在整个试验pH范围对红柱石、绢云母有抑制作用；组合金属离子使红柱石和绢云母表面的动电位显著正移,矿物与十二胺之间的静电吸附作用减弱,Al3+、Fe3、Ca2+、Mg2+因生成对应的氢氧化物沉淀,使红柱石、绢云母的浮选受到强烈抑制。高岭石受到活化的原因可能与pH值、矿物本身晶体结构等有关。总之,绢云母、高岭石在捕收剂十二胺与XM-1下浮选性能要好于红柱石,可能使得红柱石与绢云母、高岭石反浮选分离,而在石油磺酸钠体系则绢云母与红柱石浮选性能相似。工艺研究结果表明：使用自制的新型捕收剂XM-1从红柱石原矿中反浮选绢云母和高岭石效果显著,在原浆浮选的环境下使红柱石精矿达到了标准。原浆组合浮选联合工艺,工艺简单,红柱石产品质量可达标,回收率略高。采用摇床重选脱泥、脱钛,摇床重选中矿强磁脱铁后,先反浮选硅酸盐杂质绢云母、高岭石等,再正浮选红柱石,可获得合格红柱石精矿,浮选精矿Al2O3品位最高达54.83%。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第一章文献综述  10-21
  1.1 国内外红柱石资源概述  10-12
  1.2 红柱石选矿工艺的研究进展  12-14
    1.2.1 选择性碎磨一分级工艺  12
    1.2.2 重选一强磁选工艺  12-13
    1.2.3 细粒红柱石浮选工艺  13-14
  1.3 红柱石选矿的理论研究进展  14-16
    1.3.1 红柱石的重介质分选理论研究  14-15
    1.3.2 红柱石的浮选理论研究  15-16
  1.4 绢云母浮选研究的现状  16-17
    1.4.1 绢云母的结构及特性  16
    1.4.2 绢云母浮选的研究  16-17
  1.5 高岭石浮选与铝土矿反浮选脱硅研究  17-19
    1.5.1 高岭石的结构及可浮性  17-18
    1.5.2 高岭石浮选与铝土矿反浮选脱硅  18-19
  1.6 本论文研究目的、意义和内容  19-21
    1.6.1 本论文研究目的  19
    1.6.2 本论文研究意义  19-20
    1.6.3 本论文研究内容  20-21
第二章试验样品、仪器、药剂及研究方法  21-27
  2.1 矿样制备及性质  21-22
    2.1.1 纯矿物样品制备及成分分析  21
    2.1.2 实际矿样制备及成分分析  21-22
  2.2 试验仪器及药剂  22-23
  2.3 试验流程  23-25
    2.3.1 纯矿物试验  23-24
    2.3.2 实际矿石分离试验  24-25
  2.4 试验检测方法  25-27
    2.4.1 X衍射分析  25
    2.4.2 ICP光谱仪元素分析  25
    2.4.3 动电位测试分析  25
    2.4.4 红外光谱分析  25-27
第三章红柱石与绢云母、高岭石浮选行为的研究  27-41
  3.1 十二胺体系下矿物的浮选行为研究  27-32
    3.1.1 pH对矿物浮选行为的影响  27-28
    3.1.2 捕收剂用量对矿物浮选行为的影响  28
    3.1.3 难免金属离子存在下十二胺对矿物浮选行为的影响  28-32
  3.2 XM-1体系下矿物浮选行为的研究  32-34
  3.3 石油磺酸钠体系矿物浮选行为的研究  34-40
    3.3.1 pH对矿物浮选行为的影响  34
    3.3.2 捕收剂用量对矿物浮选行为的影响  34-35
    3.3.3 难免金属离子对矿物浮选行为的影响  35-38
    3.3.4 抑制剂在难免离子体系下对矿物浮选行为的影响  38-40
  3.4 本章小结  40-41
第四章十二胺体系下金属离子对红柱石与绢云母、高岭石的作用及机理探讨  41-49
  4.1 十二胺体系下难免金属离子对矿物可浮性的影响  41-42
  4.2 组合金属离子对红柱石和绢云母抑制机理探讨  42-47
    4.2.1 组合离子对红柱石和绢云母动电位的影响  42-44
    4.2.2 矿物表面金属氢氧化物沉淀生成的热力学计算  44-46
    4.2.3 矿物红外光谱分析  46-47
  4.3 组合金属离子对高岭石活化作用机理探讨  47-48
    4.3.1 高岭石动电位检测  47-48
    4.3.2 高岭石矿物晶体结构分析  48
  4.4 本章小结  48-49
第五章某硅酸盐脉石型红柱石矿选矿工艺的研究  49-65
  5.1 矿石性质  49-55
    5.1.1 矿石的化学成分分析  49-50
    5.1.2 红柱石特征及产出形式  50-54
    5.1.3 红柱石矿物的嵌布粒度  54-55
  5.2 重选—磁选联合工艺  55-56
    5.2.1 重选直接获取红柱石精矿试验  55-56
    5.2.2 重液浮沉分选试验  56
  5.3 单一浮选工艺  56-58
  5.4 磁选—浮选联合工艺  58-62
    5.4.1 脱泥—磁选—直接浮选联合工艺  58-59
    5.4.2 脱泥—磁选—反浮选硅酸盐脉石—正浮选红柱石联合工艺  59-60
    5.4.3 原浆反浮选硅酸盐脉石—正浮选红柱石联合工艺  60-62
  5.5 磁选—脱泥—反浮选硅酸盐脉石—正浮选红柱石全流程闭路试验  62-64
  5.6 本章小结  64-65
第六章结论  65-66
参考文献  66-71
致谢  71-72
攻读硕士学位期间所取得的主要成绩  72

硅酸盐脉石型红柱石矿的反浮选预分离理论与工艺研究

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