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新型磷矿捕收剂的制备及浮选性能研究

作　者: 周贤
导　师: 张泽强
学　校: 武汉工程大学
专　业: 矿物加工工程
关键词: 胶磷矿浮选捕收剂改性 MES 合成
分类号: TD97
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

在磷矿的浮选中,脂肪酸类捕收剂仍是常用的捕收剂,但是此类捕收剂有一定的缺陷,长期以来,广大学者都致力于研制新的高效磷矿捕收剂。本论文通过对脂肪酸捕收剂进行改性或合成引入新官能团等方法,研制出了新型的磷矿捕收剂,并与油酸钠对磷矿的作用效果做对比,考察了新型捕收剂的浮选性能。另外还通过溶液化学计算及红外光谱测定等方法系统研究了浮选药剂与矿物间的作用机理。用金属离子对脂肪酸捕收剂进行改性,并与油酸钠进行磷矿浮选性能对比的试验结果表明:用硫酸铜对几种不同的脂肪酸型捕收剂进行改性中,改性油酸钠效果最好,并确定了松香酸钠和改性的油酸钠质量比最佳比例为1:3,其效果优于单独使用改性油酸钠。对磨矿细度的考察表明,磨矿时间为6min,细度达到—0.074mm含量97.27%的条件下,矿浆pH值为9.5左右时浮选效果较理想。药剂制度为Na₂CO₃的最佳用量为5kg/t,Na₂SiO₃的最佳用量为3kg/t,捕收剂的用量为1.5kg/t。经一粗一精一扫的闭路流程能获得良好的回收率。通过红外光谱分析表明,改性捕收剂的选择性有了明显的改善,改性捕收剂在矿物表面的吸附方式实际上是化学吸附为主、物理吸附和化学吸附的共同作用的结果。通过合成脂肪酸甲酯磺酸钠（MES）,并与油酸钠进行磷矿浮选性能对比试验的结果表明:以油酸为原料,经酯化、磺化及中和处理得到的MES,经浮选试验表明其磷矿浮选性能总体上与油酸钠相当。另外,与油酸钠相比MES的选择性更好,抗硬水能力更强,浮选时受矿浆中溶解的Ca²⁺和Mg²⁺离子影响较小,用MES浮选胶磷矿,其适宜的pH值在9左右。由于MES的捕收能力相对较弱,因此要获得与油酸钠相同的分选效果,其用量相对要大一些,但其起泡能力强,泡沫量较大,对浮选不利。通过本论文的研究表明制备的新型磷矿捕收剂与油酸钠相比,性能有了一定程度的改善,其中用金属离子对脂肪酸捕收剂进行改性的效果更好,其所采用的思路在选矿工业中对新型捕收剂的制备具有实际的指导意义。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-11
引言  11-13
第1章绪论  13-31
  1.1 磷资源概况  13-17
    1.1.1 我国磷矿资源的分布  13
    1.1.2 我国磷矿资源的主要特点  13-17
  1.2 磷矿的主要选矿工艺  17-21
    1.2.1 浮选  17-19
    1.2.2 重选  19-20
    1.2.3 重(磁)浮联合工艺流程  20
    1.2.4 擦洗脱泥工艺  20
    1.2.5 焙烧-消化工艺流程  20-21
    1.2.6 小结  21
  1.3 浮选药剂的研究进展  21-27
    1.3.1 捕收剂  22-26
    1.3.2 抑制剂  26-27
  1.4 课题研究意义及内容  27-31
    1.4.1 课题研究的意义  27-29
    1.4.2 课题研究的内容  29-31
第2章试验原料、设备及研究方法  31-39
  2.1 矿样来源及性质  31-34
    2.1.1 晋宁磷矿原矿性质  31-32
    2.1.2 单体解离度分析  32
    2.1.3 原矿光谱分析  32-33
    2.1.4 原矿物相分析  33
    2.1.5 原矿筛析  33-34
  2.2 试验设备及药剂  34-36
    2.2.1 试验主要设备  34-35
    2.2.2 浮选药剂  35-36
  2.3 研究方法  36-39
    2.3.1 试验研究方法  36-37
    2.3.2 试验测试方法  37-39
第3章金属离子改性捕收剂浮选试验研究  39-49
  3.1 磨矿细度试验  39
  3.2 捕收剂对浮选指标的影响  39-44
    3.2.1 捕收剂种类试验  40-43
    3.2.2 捕收剂用量的确定  43-44
  3.3 矿浆pH 值对浮选指标的影响  44-45
  3.4 抑制剂对浮选指标的影响  45-47
  3.5 闭路试验  47-48
  3.6 本章小结  48-49
第4章 MES 的合成及浮选试验  49-55
  4.1 引言  49-50
  4.2 MES 的合成  50-51
  4.3 MES 的性能评价  51-54
    4.3.1 试验方法  51
    4.3.2 试验结果及分析  51-54
  4.4 本章小结  54-55
第5章机理研究  55-73
  5.1 捕收剂的作用机理  55-58
    5.1.1 油酸（盐）溶液溶液化学  55-57
    5.1.2 捕收剂对胶磷矿的作用机理  57-58
  5.2 调整剂的作用机理  58-61
    5.2.1 Na_2C0_3 的溶液化学性质  58-61
    5.2.2 Na_2C0_3 对胶磷矿的作用机理  61
  5.3 抑制剂的作用机理  61-66
    5.3.1 Na_2Si0_3 的溶液化学性质  62-65
    5.3.2 Na_2Si0_3 对胶磷矿的作用机理  65-66
  5.4 红外光谱分析作用机理  66-70
  5.5 本章小结  70-73
第6章结论  73-75
参考文献  75-81
攻读硕士期间发表的论文  81-83
致谢  83

新型磷矿捕收剂的制备及浮选性能研究

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