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磁化焙烧-磁选铁精矿反浮选性能研究

作　者: 汪凤玲
导　师: 张汉泉
学　校: 武汉工程大学
专　业: 矿物加工工程
关键词: 磁化焙烧——磁选铁精矿吸附量相对接触角润湿热矿物组成
分类号: TD951
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

2007年至今，进口铁矿石的依存度超过50%，是我国钢铁工业经济安全的重大隐患。利用储量较大的难选铁矿，是经济社会可持续发展、维护国家经济安全的战略选择。磁化焙烧——磁选工艺是有效处理难选弱磁性铁矿的方法之一，磁选精矿品位在55%-58%之间。早在2000年专家提出，炼铁要以精料为基础，高炉入炉铁品位要向大于60%发展，来提高高炉利用系数，为了适应市场的需要，可通过反浮选进一步提高磁选精矿品位。本文以两种磁化焙烧——磁选铁精矿和天然磁铁矿为研究对象，进行反浮选提铁降杂研究。通过单因素条件试验，制定出三种矿物实验室反浮选最佳工艺条件，两种磁化焙烧——磁选铁精矿通过阴离子反浮选工艺精矿品位分别从60.56%提高到62.51%、55.51%提高到59.87%，精矿均仅提高2-4个品位，天然磁铁矿无论是阴离子还是阳离子反浮选工艺，精矿品位均可以从51.76%提高到62%以上，精矿提高10个品位，回收率80%左右。磁化焙烧——磁选铁精矿对脂肪酸类捕收剂的吸附选择性是采用分光光度计，测定捕收剂吸附量的方法进行研究。结果表明，在一定药剂用量范围内，石英和磁铁矿对脂肪酸类捕收剂吸附有较大的选择性，脂肪酸类捕收剂可以在天然磁铁矿表面选择性吸附，有用矿物和脉石矿物捕收剂吸附率相差38.25%，磁化焙烧——磁选铁精矿有用矿物和脉石矿物对脂肪酸类捕收剂吸附选择性小，平均吸附率仅相差1%左右。磁化焙烧——磁选铁精矿表面润湿性能是通过测量相对接触角和润湿热的方法进行分析。对于同种润湿液，磁化焙烧——磁选铁精矿浮选得到的精矿和尾矿相对接触角仅相差10°左右，天然磁铁矿浮选得到的精矿和尾矿相差20°以上，最大相差31.45°，以捕收剂为润湿液能扩大天然磁铁矿浮选精矿和尾矿相对接触角差异，但是磁化焙烧——磁选铁精矿浮选精矿和尾矿接触角差异变化不大。以水为润湿液，磁化焙烧——磁选精矿反浮选精矿和尾矿润湿热相差仅0.012J/g，二者比值为106.21%，大小相当；天然磁铁矿反浮选精矿和尾矿润湿热相差0.072J/g，二者比值176.59%，几乎相差一倍。用偏光显微镜观察焙烧原矿以及焙烧矿中脉石矿物组成，发现原矿中硅以碎屑石英和硅质泥岩形式存在，焙烧后有部分硅质泥岩，还有部分石英是被铁矿包裹，即磁化焙烧形成的磁铁矿有一定的包裹、充填和浸染现象，具有不完整的晶体结构，分布较焙烧之前分散，矿石内部组织结构的不均匀程度有所增加，可能是因为磁化焙烧是从矿石表面开始，焙烧产物中存在着还原程度不同的颗粒。X射线衍射（XRD）分析表明，矿物有用矿物主要以Fe2O3形式存在，脉石矿物主要是硅；经过焙烧，矿物中物相发生了变化，磁化焙烧不仅仅是简单地将Fe2O3还原成Fe3O4，铁矿物的赋存由Fe2O3转变成Fe3O4为主，为磁选提供条件，还掺杂Fe2O3、FeO、Fe，焙烧产物中还出现高铁橄榄石和铁硅酸盐峰，有用矿物组成发生变化，矿物不均匀性增强，焙烧后产生的橄榄石和硅酸盐矿物也有一部分进入反浮选精矿中，同时铁橄榄石进入尾矿部分也造成铁损失，在反浮选尾矿中出现了Fe3O4峰。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-12
引言  12-14
第1章文献综述  14-28
  1.1 我国难选铁矿种类  14-16
    1.1.1 褐铁矿  15
    1.1.2 菱铁矿  15
    1.1.3 鲕状赤铁矿  15-16
  1.2 我国难选弱磁性氧化铁矿选矿现状  16-18
    1.2.1 褐铁矿  16-17
    1.2.2 菱铁矿  17
    1.2.3 鲕状赤铁矿  17-18
  1.3 磁化焙烧——磁选工艺  18-21
    1.3.1 磁化焙烧优点  18
    1.3.2 磁化焙烧原理  18-19
    1.3.3 磁化焙烧影响因素  19-20
    1.3.4 磁化焙烧缺点  20-21
  1.4 磁化焙烧——磁选铁精矿反浮选工艺  21-23
  1.5 天然磁铁矿与磁化焙烧——磁选铁精矿反浮选效果比较  23-24
  1.6 矿物浮选性能的影响因素  24-26
    1.6.1 矿物晶体结构对浮选性能的影响  24-25
    1.6.2 矿物表面的不均匀性对浮选性能的影响  25
    1.6.3 矿物表面的氧化和溶解对浮选性能的影响  25
    1.6.4 表面电性对浮选性能的影响  25
    1.6.5 矿物表面吸附对浮选性能的影响  25-26
  1.7 选题意义、内容  26-28
    1.7.1 选题意义  26
    1.7.2 研究内容  26-28
第2章试验原料、设备和研究方法  28-32
  2.1 试验矿样  28
  2.2 试验仪器及设备  28
  2.3 试验药剂  28-29
  2.4 试验研究与测试方法  29-32
    2.4.1 试验研究方法  29
    2.4.2 试验测试方法  29-32
第3章反浮选试验  32-60
  3.1 褐铁矿磁化焙烧——磁选——反浮选  32-38
    3.1.1 矿石性质  32-34
    3.1.2 反浮选条件试验  34-37
    3.1.3 产物分析  37-38
  3.2 鲕状赤铁矿磁化焙烧——磁选——反浮选  38-44
    3.2.1 矿石性质  38-39
    3.2.2 反浮选条件试验  39-43
    3.2.3 产物分析  43-44
  3.3 天然磁铁矿反浮选  44-57
    3.3.1 矿石性质  44-45
    3.3.2 阴离子反浮选条件试验  45-51
    3.3.3 阳离子反浮选条件试验  51-54
    3.3.4 小型闭路试验  54
    3.3.5 产物分析  54-57
  3.4 本章小结  57-60
第4章磁化焙烧—磁选铁精矿反浮选性能研究  60-84
  4.1 对捕收剂的吸附选择性  60-65
    4.1.1 测试原理  60-61
    4.1.2 测试样品  61
    4.1.3 测试结果  61-64
    4.1.4 测试结果分析  64-65
  4.2 矿物表面润湿性  65-71
    4.2.1 测试原理  65-67
    4.2.2 测试样品  67
    4.2.3 测试结果  67-70
    4.2.4 测试结果分析  70-71
  4.3 矿物组成和物相变化规律  71-80
  4.4 小结  80-84
第5章结论与展望  84-88
  5.1 结论  84-86
  5.2 展望  86-88
参考文献  88-96
攻读硕士期间发表的论文  96-98
致谢  98

磁化焙烧-磁选铁精矿反浮选性能研究

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