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聚硅酸铁的絮凝性能及对黄铁矿抑制性能的研究

作　者: 杨宏丽
导　师: 樊民强
学　校: 太原理工大学
专　业: 采矿工程
关键词: 聚硅酸铁絮凝性能抑制性能黄铁矿铁量聚合时间
分类号: TD951
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
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内容摘要

本文旨在制备一种较高稳定性的聚硅酸铁，系统研究其絮凝性能，考察它对煤系黄铁矿的抑制作用，并初步探讨聚硅酸铁与矿物的作用机理。在依据水玻璃滴定曲线确定盐酸合适用量的基础上，制备出了不同铁硅比、具有良好稳定性的聚硅酸铁，发现水玻璃的活化是聚硅酸铁制备过程中的关键步骤，盐酸的加入量应控制在活化硅酸的pH值等于或略小于3，且盐酸要一次性加入并迅速搅匀。在以高岭土悬浮液为对象，研究聚硅酸铁絮凝性能的过程中，发现聚硅酸铁对高岭土悬浮液有很好的絮凝性能。考察了铁硅比、聚合时间、用量等对絮凝沉降上清液透光度、沉降速度以及最终絮团体积的影响规律，发现聚硅酸铁有一个有效絮凝用量范围，在该范围内还有一个最佳絮凝用量点。论文还首次提出铁量和硅量的概念，并发现铁量是决定聚硅酸铁絮凝性能的最终因素，有效的铁量范围在9-32kg／t之间，其中24-27kg／t时絮凝效果最佳，上清液透光度最高可达95％以上。在最佳铁量时，硅量决定絮团体积。絮凝沉降过程中，较高的澄清液透光度对应较大的最终絮团体积。将聚硅酸铁用于煤系黄铁矿浮选，在自制微型浮选柱中进行试验，发现聚硅酸铁对煤系黄铁矿有很好的抑制作用。聚合时间、铁量是决定聚硅酸铁抑制性能的最关键因素。最佳聚合时间是6-10天，最佳铁量是3kg／t左右。在适当的铁量和聚合时间下，黄铁矿的抑制脱除率最高可达80％以上。硅量对抑制效果也有一定的影响，硅量较大的抑制效果稍好，硅量较小的效果稍差。为确认聚硅酸铁中的铁在抑制黄铁矿中的作用，用氯太原理工大学硕士研究生学位论文化铁、硫酸铁、氯化亚铁、硫酸亚铁、还原铁粉等作为对比，将其也用于黄铁矿浮选。结果证明这些无机盐和铁粉对黄铁矿的浮选没有稳定显著的影响，这说明，只有聚硅酸铁这种形态的铁对黄铁矿才有抑制作用。在煤浮选中加入聚硅酸铁，研究它在不同pH条件下对煤浮选的影响，发现在煤浮选中，聚硅酸铁对精煤灰分和硫分也有一定的选择性抑制作用，但这种作用不是很显著，而且不稳定，对用量较敏感。这说明，聚硅酸铁用于煤浮选脱除无机硫是有可能的。对聚硅酸铁处理前后的高岭土、煤系黄铁矿和煤进行了zeta电位测试和X衍射分析，初步探讨了聚硅酸铁在矿物表面的作用机理。Zeta电位测试表明聚硅酸铁既会降低介质的PH值，也能显著提高高岭土、煤系黄铁矿和煤的zeta电位。干燥聚硅酸铁的X衍射结果表明，干燥后的聚硅酸铁并不以FeC13、Fe(0H)。、5102、Nal.7:Al，.7551。.2。。4等简单化合物的晶体形式存在。

全文目录

第一章绪论  12-32
  1 选题目的和意义  12-13
  2 聚硅酸铁的制备及性能概述  13-22
    (1) 聚硅酸铁的制备工艺概述  13-15
    (2) 聚硅酸铁的絮凝性能概述  15-20
    (3) 聚硅酸盐在选矿中的应用  20-22
  3 黄铁矿的表面性质概述  22-29
    (1) 黄铁矿的表面性质  22-24
    (2) 黄铁矿的抑制剂  24-29
  4 煤系黄铁矿与矿系黄铁矿的对比  29-31
  5 本论文的研究目标  31-32
第二章聚硅酸铁的制备  32-36
  1 聚硅酸铁的试验室制备  32-33
    (1) 聚硅酸的制备  32-33
    (2) 聚硅酸铁的制备  33
  2 聚硅酸铁的pH值  33-34
  3 聚硅酸铁的透光度  34
  4 聚硅酸铁的粘度与稳定性  34-35
  5 小结  35-36
第三章聚硅酸铁絮凝性能的研究  36-47
  1 试验条件及评定指标优化  36-42
    (1) 沉降曲线与沉降速度  36-39
    (2) 混匀次数与混匀方式  39-42
  2 铁硅比和用量对絮凝沉降效果的影响  42-43
  3 铁量和硅量在絮凝沉降中的作用  43-45
  4 小结  45-47
第四章聚硅酸铁用作煤系黄铁矿抑制剂的研究  47-63
  1 试验条件与装置  47-49
    (1) 试样来源及浮选试验条件  47
    (2) 试验装置  47-49
  2 不同铁硅比聚硅酸铁对黄铁矿的抑制性能  49-52
    (1) 铁硅比为0.25的聚硅酸铁的抑制性能  49-50
    (2) 铁硅比为0.5的聚硅酸铁的抑制性能  50-51
    (3) 铁硅比为1的聚硅酸铁的抑制性能  51-52
    (4) 铁硅比为1.5的聚硅酸铁的抑制性能  52
  3 铁量、聚合时间与聚硅酸铁抑制性能的关系  52-57
  4 决定聚硅酸铁对黄铁矿抑制效果的因素  57-59
  5 聚硅酸铁对煤浮选的影响  59-61
  6 小结  61-63
第五章无机铁盐及还原铁粉对煤系黄铁矿浮选的影响  63-68
  1 煤系黄铁矿在不同pH值条件下的可浮性  63-64
  2 氯化铁对黄铁矿浮选的影响  64
  3 氯化亚铁对黄铁矿浮选的影响  64-65
  4 硫酸铁对黄铁矿浮选的影响  65-66
  5 硫酸亚铁对黄铁矿浮选的影响  66
  6 还原铁粉对黄铁矿浮选的影响  66-67
  7 小结  67-68
第六章聚硅酸铁与矿物的作用机理初探  68-80
  1 电位测试  68-72
    (1) 聚硅酸铁对高岭土、煤系黄铁矿和煤电动电位的影响  68-70
    (2) 高岭土、煤系黄铁矿和煤电动电位曲线  70-72
  2 X衍射  72-78
    (1) 黄铁矿  72-75
    (2) 煤系黄铁矿浮选精矿的X衍射  75-76
    (3) 高岭土  76-77
    (4) 聚硅酸铁  77-78
  3 小结  78-80
结论  80-82
参考文献  82-86
致谢  86-87
攻读学位期间发表的学术论文目录  87

聚硅酸铁的絮凝性能及对黄铁矿抑制性能的研究

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