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硫精矿降硅工艺及机理研究

作　者: 黄思捷
导　师: 欧乐明
学　校: 中南大学
专　业: 矿物加工工程
关键词: 黄铁矿石英浮选活化抑制浮选柱
分类号: TD923
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 80次
引　用: 3次
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内容摘要

黄铁矿是我国硫铁矿资源的主体。长期以来,由于精矿品位低,硫铁矿主要用于制造硫酸,大量硫酸渣作为废弃物堆存,严重污染环境,同时也造成了资源的大量浪费。而从硫铁矿中直接生产高质量硫精矿不但能实现硫、铁资源的综合利用,还可以生产高附加值产品。本论文在研究采用黄原酸盐类捕收剂时黄铁矿和石英的浮选行为的基础上,系统考察了金属离子对二者可浮性的影响及其机理,并分析了水玻璃及酸化水玻璃对石英的抑制,进而针对云浮硫铁矿开发出硫铁矿直接生产高品质硫精矿新工艺。论文主要研究结果如下：(1)硫化矿浮选体系中,矿浆中存在的Fe3+、Cu2+、Pb2+离子在一定的条件下可以活化石英的浮选,这是硫化矿浮选精矿中石英含量较高的主要原因之一。金属离子在石英表面吸附前后的表面电位测定及戊基黄原酸钾(PAX)吸附量测定结果表明,Fe3+、Cu2+、Pb2+可在石英表面发生吸附,其对石英的活化作用是由于黄原酸盐可与这些离子作用而吸附在石英表面使其疏水。(2)采用PAX作为黄铁矿的捕收剂可以强化黄铁矿的浮选,避免了添加金属离子活化黄铁矿时对石英的活化,扩大了黄铁矿和石英浮选润湿性的差异。(3)软硬酸碱理论及基团电负性计算结果表明水玻璃中的硅酸与石英的作用强于戊基黄原酸根与石英的作用,因此,水玻璃能抑制石英的浮选。酸化水玻璃对石英的抑制作用优于水玻璃,其原因为酸化水玻璃可产生更多的硅酸胶体粒子优先吸附于石英表面,消除了金属离子对石英的活化作用。(4)针对广东云浮硫铁矿,开发了“预先浮选除杂-强化黄铁矿捕收-石英选择性抑制”的高质量硫精矿生产新工艺,对于硫品位27.57%的原矿,获得了硫品位51.32%、回收率54.52%、二氧化硅含量为1.38%的高品质硫精矿和硫品位46.64%、回收率33.17%的高品位硫精矿；采用浮选柱与浮选机联合工艺可以提高产品质量,并简化工艺流程。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第一章文献综述  10-29
  1.1 硫铁矿的概况及资源  10-16
    1.1.1 硫铁矿概述  10-11
    1.1.2 硫铁矿矿物特征及可浮性  11-14
    1.1.3 我国硫铁矿的资源分布及矿床类型  14-15
    1.1.4 云浮硫铁矿资源与生产现状  15-16
  1.2 硫铁矿分选技术研究现状  16-20
    1.2.1 单一硫铁矿的分选  16-17
    1.2.2 伴生硫铁矿的分选  17-19
    1.2.3 硫铁矿选矿新设备的进展  19-20
  1.3 黄铁矿浮选药剂与作用机理  20-25
    1.3.1 黄铁矿捕收剂及作用机理研究现状  20-23
    1.3.2 黄铁矿活化剂及作用机理研究现状  23-24
    1.3.3 黄铁矿抑制剂及作用机理研究现状  24-25
  1.4 脉石矿物的抑制剂研究  25-27
  1.5 研究的目的、意义和主要内容  27-29
第二章试验样品、设备、药剂及研究方法  29-34
  2.1 试验样品  29-30
    2.1.1 单矿物试样  29
    2.1.2 实际矿石矿样  29-30
  2.2 仪器设备  30-31
  2.3 药剂  31
  2.4 试验方法  31-34
    2.4.1 浮选试验  31-32
    2.4.2 接触角测定方法  32-33
    2.4.3 Zeta电位测量  33
    2.4.4 吸附量测试  33-34
第三章黄铁矿和石英浮选行为及表面润湿性  34-38
  3.1 黄铁矿和石英的可浮性  34-35
  3.2 不同烃链长度的黄原酸盐对黄铁矿的捕收效果  35-36
  3.3 矿物表面润湿性与矿物可浮性的关系  36-37
    3.3.1 pH对矿物表面润湿性的影响  36
    3.3.2 不同烃链长度黄原酸盐对黄铁矿表面润湿性的影响  36-37
  3.4 本章小结  37-38
第四章金属离子对黄铁矿和石英浮选行为的影响及消除  38-48
  4.1 金属离子对黄铁矿和石英可浮性的影响  38-44
    4.1.1 Fe~(3+)对黄铁矿和石英可浮性的影响  38-39
    4.1.2 Fe~(2+)对黄铁矿和石英可浮性的影响  39-40
    4.1.3 Pb~(2+)对黄铁矿和石英可浮性的影响  40-41
    4.1.4 Cu~(2+)对黄铁矿和石英可浮性的影响  41-42
    4.1.5 Ca~(2+)对黄铁矿和石英可浮性的影响  42-43
    4.1.6 Mg~(2+)对黄铁矿和石英可浮性的影响  43-44
  4.2 抑制剂对黄铁矿和石英浮选的影响  44-47
    4.2.1 抑制剂对黄铁矿与石英浮选的影响  45
    4.2.2 抑制剂对铜离子作用的黄铁矿与石英浮选的影响  45-46
    4.2.3 抑制剂对铅离子作用的黄铁矿与石英浮选的影响  46-47
    4.2.4 抑制剂对铁离子作用的黄铁矿与石英浮选的影响  47
  4.3 本章小结  47-48
第五章黄铁矿浮选体系中石英的活化与抑制机理  48-64
  5.1 金属离子对石英的活化机理  48-57
    5.1.1 石英晶体结构和表面性质  48
    5.1.2 金属离子吸附对石英表面电性的影响  48-51
    5.1.3 金属离子对石英表面PAX吸附量的影响  51-52
    5.1.4 金属离子的存在形式与石英活化浮选的关系  52-57
  5.2 水玻璃对石英的抑制机理  57-62
    5.2.1 水玻璃在水溶液中的解离平衡  57-58
    5.2.2 软硬酸碱原理  58-60
    5.2.3 基团电负性的计算  60-62
  5.3 本章小结  62-64
第六章高质量硫精矿生产新技术研究  64-74
  6.1 高质量硫精矿生产原则工艺流程论证  64-65
  6.2 高质量硫精矿工艺流程与条件试验  65-70
    6.2.1 预先除杂工艺对高质量硫精矿生产的影响  65-66
    6.2.2 石英抑制与工艺条件对高质量硫精矿生产的影响  66-69
    6.2.3 全流程闭路试验  69-70
  6.3 柱机联合浮选试验  70-73
  6.4 本章小结  73-74
第七章结论  74-75
参考文献  75-80
致谢  80-81
攻读学位期间主要的研究成果  81

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