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阳离子捕收剂浮选分离白钨矿与含钙脉石矿物的试验研究

作　者: 李仕亮
导　师: 王毓华
学　校: 中南大学
专　业: 矿物加工工程
关键词: 白钨矿 方解石 萤石 浮选 阳离子捕收剂
分类号: TD923.13
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


基于白钨矿、方解石和萤石三种含钙矿物表面电性的不同,尝试应用阳离子捕收剂浮选分离白钨矿与含钙脉石矿物,以探索阳离子捕收剂浮选分离白钨矿与含钙脉石矿物的可行性。通过单矿物浮选试验,研究了烷基伯胺醋酸盐(十二胺、十四胺和十八胺)和季铵盐(1231、1831、1227、1221和1821)对白钨矿、方解石和萤石三种含钙矿物的浮选行为。结果表明,在碱性条件下,烷基伯胺盐随碳链长度的增长,对含钙矿物的捕收能力依次减弱,即十二胺>十四胺>十八胺,且在强酸性和强碱性条件下,三种烷基伯胺盐对含钙矿物的捕收能力都很弱,在酸性条件下,白钨矿与方解石和萤石的可浮性差异较大；总体上,同系列季铵盐中,随烃链中碳原子数的增加,对含钙矿物的捕收能力增强,即1831>1231、1821>1221,烃链长度相同时,21系列的捕收能力强于31系列,即1221>1231、1821>1831；在弱酸性和弱碱性条件下,季铵盐对三种含钙矿物的捕收能力差异较大,是实现白钨矿与方解石和萤石浮选分离的有效pH范围；随季铵盐浓度的增加,三种含钙矿物浮选回收率增长的速率不一样,因此,采用季铵盐浮选分离白钨矿与方解石和萤石需控制在合适的药剂浓度范围内。研究表明,在pH为7.5-8.0的范围内,药剂浓度为1.6×10-4mol·L-1时,1221对白钨矿、方解石和萤石的捕收能力差异最大,此时,白钨矿与方解石之间浮选回收率差值为62%,白钨矿与萤石之间浮选回收率的差值近47%。人工混合矿分离试验获得了良好指标,单用1221,在pH=7.5～8.0的范围内,药剂浓度为4.0×10-4mol·L-1时,可从含WO323.22%的人工混合矿中,获得精矿品位为38.40%WO3,回收率达92.92%。矿物表面Zeta电位和吸附量测定结果表明,阳离子捕收剂与矿物表面的作用主要是静电作用,兼有色散力作用、烃链间疏水缔合作用等等。溶液化学分析表明,烷基伯胺在水溶液中存在离子分子解离平衡,当pH升高到一定值后将产生胺分子沉淀；胺离子和胺分子能形成离子分子缔合物,并且胺离子之间也能形成缔合物；季铵盐在整个pH条件下完全电离。CMC值和HLB值计算结果表明,同系物中,随碳链长度的增长,CMC值和HLB值降低,药剂的疏水性增大,但溶解度降低,也影响其溶解分散性能。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章 文献综述  9-29
  1.1 国内外钨矿资源分布及开采现状  9-10
  1.2 我国白钨矿资源现状及开发利用  10-13
  1.3 白钨矿选矿的现状  13-17
    1.3.1 白钨矿的重选  14
    1.3.2 白钨矿的磁选  14-15
    1.3.3 白钨矿的化学选矿  15-16
    1.3.4 白钨矿的浮选  16-17
  1.4 白钨矿浮选的现状及进展  17-25
    1.4.1 白钨矿浮选工艺进展  17-21
    1.4.2 白钨矿浮选药剂现状及进展  21-25
  1.5 小结  25-27
    1.5.1 白钨矿资源及技术现状  25-26
    1.5.2 白钨矿选矿面临的问题  26
    1.5.3 白钨矿选矿技术发展方向  26-27
  1.6 论文研究的目的和意义  27-29
第二章 矿样、药剂、仪器及研究方法  29-37
  2.1 矿样  29-32
    2.1.1 单矿物样品来源与制备  29
    2.1.2 矿样的XRD分析  29-30
    2.1.3 矿样的比表面及粒度分析  30-32
  2.2 试剂与仪器  32-33
    2.2.1 试剂  32-33
    2.2.2 仪器  33
  2.3 研究方法  33-37
    2.3.1 捕收剂试验  33-34
    2.3.2 调整剂试验  34
    2.3.3 人工混合矿浮选试验  34-35
    2.3.4 矿物表面动电位测定  35
    2.3.5 阳离子捕收剂在矿物表面的吸附量测定  35-37
第三章 含钙矿物浮选试验  37-68
  3.1 烷基伯胺对含钙矿物的浮选行为  37-44
    3.1.1 白钨矿在烷基伯胺盐作用下的浮选行为  37-38
    3.1.2 方解石在烷基伯胺盐作用下的浮选行为  38-40
    3.1.3 萤石在烷基伯胺盐作用下的浮选行为  40-41
    3.1.4 烷基伯胺盐作用下含钙矿物浮选行为比较  41-44
    3.1.5 小结  44
  3.2 季铵盐对含钙矿物的浮选行为  44-59
    3.2.1 白钨矿在季铵盐作用下的浮选行为  44-47
    3.2.2 方解石在季铵盐作用下的浮选行为  47-50
    3.2.3 萤石在季铵盐作用下的浮选行为  50-52
    3.2.4 季铵盐作用下含钙矿物浮选行为比较  52-56
    3.2.5 1831与1227组合对含钙矿物的浮选行为  56-58
    3.2.6 小结  58-59
  3.3 调整剂对含钙矿物的浮选行为  59-65
    3.3.1 无机调整剂对含钙矿物的浮选行为  59-63
    3.3.2 有机调整剂对含钙矿物的浮选行为  63-65
  3.4 人工混合矿浮选试验  65-66
  3.5 本章小结  66-68
第四章 阳离子捕收剂与矿物表面的作用机理  68-80
  4.1 捕收剂存在下含钙矿物Zeta电位的变化及作用机理  68-70
    4.1.1 白钨矿表面电性的变化  68-69
    4.1.2 方解石表面电性的变化  69
    4.1.3 萤石表面电性的变化  69-70
  4.2 阳离子捕收剂在矿物表面的吸附  70-73
    4.2.1 表面活性剂在固液界面的吸附机制  71-72
    4.2.2 pH对捕收剂在三种矿物表面吸附的影响  72
    4.2.3 初始浓度对捕收剂在三种矿物表面吸附的影响  72-73
  4.3 烷基伯胺和季铵盐的溶液化学  73-77
    4.3.1 烷基伯胺的溶液化学  73-76
    4.3.2 季铵盐的溶液化学  76-77
  4.4 非极性基的结构与性能  77-79
  4.5 本章小结  79-80
第五章 结论  80-82
参考文献  82-87
致谢  87-88
攻读学位期间主要的研究成果  88

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中图分类: > 工业技术 > 矿业工程 > 选矿 > 选矿流程与方法 > 浮游选矿 > 浮选药剂 > 捕集剂
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