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低品位柱硼镁石矿的反浮选研究

作　者: 陈树梅
导　师: 仲剑初
学　校: 大连理工大学
专　业: 化学工艺
关键词: 柱硼镁石半水石膏十二烷胺醋酸盐反浮选富集
分类号: TD923
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

世界上90%的硼矿资源储藏在美国、土耳其和俄罗斯,中国的储量位居第四。我国硼矿资源的主要产地位于东北和西部地区的辽、吉、青、藏4省区。目前我国辽宁、青海省的硼矿资源经过几十年的开采,加之采矿过程中采富弃贫现象普遍,因此资源贫化十分严重,平均品位已低于10%。作为硼化工的原料,硼矿资源的贫化,将严重制约我国硼化工企业的可持续发展。在青海大柴旦地区有大量的柱硼镁石矿由于品位低下(低于10%),不能直接用作生产硼化学品的原料。本文的研究目的是将低品位柱硼镁石矿通过浮选的方法富集,提高柱硼镁石矿中B203品位使之达到硼化工生产的要求。首先对柱硼镁石原矿进行了化学分析、热重分析和XRD物相分析,研究结果表明：除有用矿物柱硼镁石(MgO·B2O3·3H20);外,脉石矿物主要有半水石膏,其次是碱式碳酸镁、石英、氯化钠及粘土等。因此,浮选富集的主要目标是将柱硼镁石与半水石膏等脉石分离。在低品位柱硼镁石矿的浮选工艺研究中,考察了浮选药剂种类、药剂用量、药剂配伍、矿浆pH、浮选温度、液固比、超声震荡、浮选时间等因素对浮选的影响,确定了适宜的工艺条件：复合捕收剂油酸钠用量为0.15 kg/t矿,十二烷胺醋酸盐(DAA)加入量为1.5 kg/t矿,调整剂偏硅酸钠最佳加入量为0.92 kg/t矿；矿浆pH为9,浮选温度30℃,液固比6：1(30g柱硼镁石矿),超声震荡时间20min,浮选时间10分钟。在上述适宜条件下,采用反浮选工艺可将柱硼镁石矿中B203的品位提高4-6个百分点。此外,还考察了擦洗对硼矿富集的影响,结果表明擦洗可以有效去除柱硼镁石矿中的可溶性盐,改善了浮选效果。浮选获得的硼精矿和尾矿的XRD和化学分析表明：通过反浮选富集,柱硼镁石与石膏可基本分离。利用红外光谱、ZETA电位、SEM等表征手段,通过对浮选矿物的表面吸附、电动力学及溶液化学行为的分析,对浮选药剂与矿物之间的作用机理及浮选过程进行了初步探讨。在反浮选过程中,阴离子捕收剂油酸钠溶液中的H(Ol)2-和Ol-在浮选中起主要作用,它在柱硼镁石表面附着使柱硼镁石变得亲水。阳离子捕收剂DAA在矿物表面的吸附作用主要是靠彼此之间的静电引力,DAA起作用的离子RNH2-RNH3+及少量RNH3+和(RNH3+)22+与石膏结构中带负电荷的[SO4]2-相互吸引,产生静电力；同时捕收剂DAA具有很强的起泡性,为泡沫浮选提供了先决条件。调整剂偏硅酸钠在溶液中起作用的是亲水且带负电荷的硅酸胶粒(或称胶态硅酸)以及SiO(OH)3-,其吸附在柱硼镁石矿物表面,使矿物强烈亲水引起抑制作用；同时,偏硅酸钠对矿泥具有一定的分散作用。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
引言  9-10
1 文献综述  10-29
  1.1 硼资源开发利用概况  10-15
    1.1.1 国内外硼资源的分布  10-12
    1.1.2 硼及其化合物的应用  12-13
    1.1.3 硼工业概况  13-15
  1.2 硼矿的富集方法  15-23
    1.2.1 硼矿的非浮选方法  15-17
    1.2.2 浮选法简介  17-20
    1.2.3 硼矿的浮选方法  20-23
  1.3 硼矿浮选常用助剂  23-26
    1.3.1 硼矿常用捕收剂  23-25
    1.3.2 硼矿常用调整剂  25-26
  1.4 石膏常用浮选助剂  26-27
  1.5 柱硼镁石简介  27
  1.6 本课题研究意义  27-29
2 试验方法概述  29-35
  2.1 实验试剂与仪器  29
  2.2 实验方法分析  29-33
  2.3 工艺流程  33-34
  2.4 实验方法与过程  34-35
3 结果与讨论  35-61
  3.1 原矿分析  35-37
  3.2 药剂制度的制定原则和工艺流程的确定  37-38
  3.3 浮选助剂选择  38-41
  3.4 浮选助剂配比对产品质量的影响  41-44
    3.4.1 捕收剂与调整剂配比  41-43
    3.4.2 DAA加入量的确定  43-44
  3.5 超声时间对反浮选的影响  44-46
  3.6 矿浆pH对反浮选的影响  46
  3.7 浮选温度对反浮选的影响  46-47
  3.8 浮选时间对反浮选的影响  47-48
  3.9 浮选液固比对反浮选的影响  48-50
  3.10 擦洗对反浮选的影响  50-52
  3.11 精选实验  52-54
  3.12 ZETA电位分析  54-56
  3.13 柱硼镁石原矿、浮选精矿和尾矿扫描电镜分析  56-57
  3.14 红外表征  57-60
  3.15 本章小结  60-61
4 浮选机理探讨  61-75
  4.1 柱硼镁石的溶液化学性质  61
  4.2 油酸钠的作用机理  61-65
    4.2.1 油酸钠的溶液化学性质  61-64
    4.2.2 油酸钠与矿物的作用机理  64-65
  4.3 十二烷胺醋酸盐的作用机理  65-69
    4.3.1 十二烷胺醋酸盐的溶液化学性质  65-68
    4.3.2 十二烷胺醋酸盐与矿物的作用机理  68-69
  4.4 偏硅酸钠的作用机理  69-72
    4.4.1 偏硅酸钠的溶液化学性质  69-71
    4.4.2 偏硅酸钠与矿物的作用机理  71-72
    4.4.3 偏硅酸钠对矿泥的分散作用  72
  4.5 复合助剂与矿物的作用机理  72-73
  4.6 本章小结  73-75
结论  75-77
参考文献  77-80
附录A 各工艺条件对浮选后硼精矿与尾矿的影响  80-82
附录B 柱硼镁石原矿、浮选精矿与尾矿的扫描电镜分析  82-83
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  83-84
致谢  84-86

低品位柱硼镁石矿的反浮选研究

内容摘要

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