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榴辉岩型金红石矿选矿工艺研究

作　者: 王勇海
导　师: 冯其明；马晶
学　校: 中南大学
专　业: 矿物加工工程
关键词: 脱泥金红石浮选联合工艺流程分离
分类号: TD97
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

金红石是钛工业的重要原料。我国天然金红石资源绝大部分为低品位的原生矿石,榴辉岩型金红石床具有规模大,矿体厚,易于勘探和开采等特点。近年来,我国对该类型资源的利用进行了大量研究工作,取得了一定的成绩,但由于伴生有用矿物与金红石矿物的可选性差别较小,金红石选矿指标低,且未实现矿体伴生石榴石和绿辉石的综合回收,致使经济效益不佳。因此,针对该类型矿石,研究适宜的分选工艺,实现有用矿物的综合回收是利用该类型资源的关键。本文针对我国江苏东海榴辉岩型金红石矿,以工艺矿物学研究为基础,利用各矿物在不同pH值的矿浆环境下可浮性差异及物理性质差异,实现金红石、石榴石、绿辉石的分离及综合利用。主要研究内容与结果如下：该榴辉岩型金红石矿中,金红石是主要回收目的矿物,绿辉石和石榴石矿物可综合回收,其它脉石矿物含量较少。金红石的颗粒相对较粗,主要分布于石榴石粒间空隙和石榴石与绿辉石粒间,部分细粒金红石被石榴石和绿辉石包裹；当磨矿细度-0.074mm占32%时,金红石单体解离度可达到82.62%,进一步细磨单体解离度变化不大。试验表明,石榴石、绿辉石、金红石等矿物在不同pH矿浆环境下可浮性存在差异,矿浆pH为9左右时,可实现易浮石榴石的优先浮选；pH为5左右时,以TXB为捕收剂,石榴石和金红石可浮性相当且都优于绿辉石；pH为4左右时,可实现混合精矿中金红石与石榴石的分离。因此采用“易浮石榴石优先浮选-石榴石金红石混合浮选-混合精矿分离”的浮选工艺可以实现三种矿物的分离,磁选提高金红石精矿的质量。在探索试验以及条件试验的基础上,采用以浮选为主的“浮选-脱泥-浮选-磁选”联合工艺流程,针对TiO2品位2.41%的原矿,闭路试验获得了Ti0291.00%,回收率57.46%,对金红石回收率68.11%的金红石精矿；并综合回收了含量为92%左右,回收率在90%以上的石榴石精矿以及含量90-95%,回收率90%以上的绿辉石精矿。该工艺实现了金红石、石榴石和绿辉石资源的综合利用,基本实现了无尾矿排放,既利于环保,经济上又较为合理,具有良好的推广应用前景。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-11
第一章文献综述  11-20
  1.1 钛的性质和钛矿物的组成  11-12
  1.2 金红石资源利用现状  12-19
    1.2.1 国内金红石选矿工艺现状  13-16
    1.2.2 国内金红石浮选药剂现状  16-18
    1.2.3 金红石矿选矿存在问题  18-19
  1.3 论文的提出及研究内容  19-20
    1.3.1 论文选题的目的及意义  19
    1.3.2 研究内容  19-20
第二章试验研究方法与设备  20-23
  2.1 试样的采取与制备  20-21
    2.1.1 试样采取  20
    2.1.2 试验样的制备  20-21
  2.2 试验设备及试验药剂  21-22
    2.2.1 试验设备  21-22
    2.2.2 试验药剂  22
  2.3 研究方法  22-23
第三章工艺矿物学研究  23-34
  3.1 试样物质组成  23-24
    3.1.1 试样化学组成  23
    3.1.2 试样矿物组成  23-24
  3.2 主要矿物的嵌布特征  24-28
    3.2.1 金红石  24-25
    3.2.2 榴石  25-26
    3.2.3 辉石  26
    3.2.4 钛铁矿  26-27
    3.2.5 其他矿物  27-28
  3.3 矿石结构构造  28
    3.3.1 矿石的结构  28
    3.3.2 矿石的构造  28
  3.4 试样粒度组成及解离特性  28-32
    3.4.1 可磨度测定  28-30
    3.4.2 不同磨矿细度下试样的粒度组成  30
    3.4.3 不同磨矿细度下金红石单体解离度  30-32
  3.5 本章小结  32-34
第四章选矿流程方案的探索与确定  34-46
  4.1 选矿方案的探索  34-43
    4.1.1 单一重选  34
    4.1.2 单一磁选  34
    4.1.3 重磁选联合流程  34-38
    4.1.4 浮选试验  38-43
  4.2 联合流程方案的确定  43-46
第五章分选工艺条件优化  46-71
  5.1 石榴子石浮选条件的优化  46-51
    5.1.1 磨矿细度对石榴子石浮选的影响  46-47
    5.1.2 捕收剂的种类对石榴石浮选的影响  47-48
    5.1.3 碳酸钠用量对石榴子石浮选的影响  48-49
    5.1.4 油酸钠用量对石榴石浮选的影响  49-50
    5.1.5 石榴石浮选精选试验  50-51
  5.2 金红石与石榴子石混合浮选条件的优化  51-57
    5.2.1 TXB用量对混合浮选的影响  51-53
    5.2.2 柴油用量对混合浮选的影响  53-54
    5.2.3 硫酸用量对混合浮选的影响  54-57
    5.2.4 矿浆温度对混合浮选的影响  57
  5.3 金红石与石榴子石混合粗精矿分离条件的优化  57-60
    5.3.1 复合捕收剂TXB用量对金红石与石榴子石分离的影响  57-59
    5.3.2 硫酸用量对金红石与石榴子石分离的影响  59-60
  5.4 金红石精选条件优化  60-64
    5.4.1 氟硅酸钠用量对金红石精选的影响  60-62
    5.4.2 磁感应强度对金红石磁选精选的影响  62-64
  5.5 全流程试验  64-69
    5.5.1 开路试验  64-66
    5.5.2 闭路试验  66-69
  5.6 产品检查  69
  5.7 本章小结  69-71
第六章生产成本估算  71-72
第七章结语  72-73
参考文献  73-77
致谢  77-78
攻读学位期间主要研究成果  78

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