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低品位钛磁铁矿的浮选捕收剂捕收性能研究

作　者: 崔振红
导　师: 周源
学　校: 江西理工大学
专　业: 矿物加工工程
关键词: 钛铁矿浮选组合捕收剂作用机理
分类号: TD923.13
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

针对我国原生钛铁矿嵌布粒度较细的特点,浮选法是回收细粒级钛铁矿的有效选别方法。目前,浮选微细粒级钛铁矿所面临的主要难题就是浮选药剂中捕收剂的选择与使用。本文通过对钛铁矿单矿物、钛铁矿人工混合矿和实际矿石的一系列浮选试验,以及矿物表面接触角、红外光谱、紫外光谱的检测分析,考察研究了不同捕收剂对钛矿物浮选性能的影响,以便对微细粒钛铁矿浮选中新药剂的开发应用提供理论参考。论文研究中,首先考察了三种具有代表性的单一捕收剂(油酸钠、水杨羟肟酸和苯乙烯膦酸)对钛铁矿及其脉石矿物的浮选性能影响。并在此基础上,以捕收能力较强的油酸钠作为组合药剂的主要成分,将其与选择性较好的水杨羟肟酸和苯乙烯膦酸进行组合使用,进行了单矿物和人工混合矿浮选试验。试验结果表明:钛铁矿捕收剂的组合使用优于其中任意一种药剂的单独使用效果,可以有效的回收钛铁矿。捕收剂的组合应用研究表明,油酸钠与水杨羟肟酸或苯乙烯膦酸的组合间存在着正协同效应,当它们组合用量配比油酸钠︰水杨羟肟酸或苯乙烯膦酸=4︰1时效果最佳。与此同时,我们还考察了一组新型捕收剂MOH、ROB和GYB对钛矿物的捕收能力的强弱,依次为:GYB>ROB>MOH。论文通过对细粒嵌布且低品位的实际矿石的浮选试验,采用新型捕收剂GYB浮选钛铁矿,小型闭路试验获得了钛精矿品位44.30%、回收率66.30%的优异选别指标。矿物表面接触角的测定表明:矿物表面接触角的大小与捕收剂的捕收性能和矿浆pH值有关,矿物表面的接触角越大,矿物的疏水性能越好,回收率就越高。捕收剂的组合应用及新型药剂的开发,有利于增大矿物表面的接触角,提高矿物的疏水性能,使矿物的可浮性更好。通过红外光谱和紫外光谱等测试手段,考察了钛铁矿在捕收剂体系下矿物与药剂的表面吸附机理,探讨了捕收剂在矿物表面所发生的吸附方式、药剂吸附量的变化。研究结果表明,捕收剂的组合使用及新型捕收剂的应用,不但使药剂活性增大,捕收能力更强,且产生使矿物表面疏水而可浮的表面生成物,从而表现出较好的选择性。以GYB为例进行的理论测试结果证实,GYB在钛铁矿表面发生了较强的化学吸附,药剂以氧原子为键合原子,与矿物表面的金属离子发生键合,生成环状螯合物。同时其他组合捕收剂与钛铁矿的作用机理研究也证实了化学吸附是主要的作用机理。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章文献综述  9-21
  1.1 钛资源概况  9-11
    1.1.1 钛的性质及用途  9
    1.1.2 钛资源的分布及特点  9-11
  1.2 钛铁矿的选矿方法与工艺  11-13
    1.2.1 磁选  11
    1.2.2 电选  11-12
    1.2.3 重选  12
    1.2.4 浮选  12
    1.2.5 选矿工艺  12-13
  1.3 钛铁矿浮选药剂的研究现状与发展  13-19
    1.3.1 常用的钛铁矿浮选捕收剂  14-17
    1.3.2 螯合捕收剂的应用  17-18
    1.3.3 组合捕收剂及新型药剂的应用  18-19
  1.4 论文的提出及研究内容  19-21
第二章试验内容及试验方法  21-26
  2.1 试验矿样的采取及制备  21-22
    2.1.1 纯矿物的制备  21
    2.1.2 人工混合矿的配制  21
    2.1.3 实际矿石的采取与制备  21-22
  2.2 试验药剂及仪器设备  22-23
    2.2.1 试验主要药剂  22
    2.2.2 试验主要仪器与设备  22-23
  2.3 试验研究方法  23-26
    2.3.1 纯矿物及人工混合矿的浮选试验方法  23-24
    2.3.2 实际矿石的浮选试验方法  24
    2.3.3 机理研究的测试方法  24-26
第三章钛铁矿浮选捕收剂捕收性能的研究  26-40
  3.1 引言  26
  3.2 浮选钛铁矿单一捕收剂的研究  26-30
    3.2.1 苯乙烯膦酸的捕收性能  26-27
    3.2.2 水杨羟肟酸的捕收性能  27-28
    3.2.3 油酸钠的捕收性能  28-30
    3.2.4 单一捕收剂的捕收性能比较  30
  3.3 浮选钛铁矿新型、组合捕收剂的研究  30-38
    3.3.1 组合捕收剂对纯矿物可浮性的影响  30-35
    3.3.2 组合捕收剂对人工混合矿浮选分离的影响  35-38
  3.4 小结  38-40
第四章实际矿石浮选捕收剂的研究  40-48
  4.1 矿石性质  40-41
    4.1.1 磨矿细度试验  40-41
    4.1.2 试样粒度分析  41
  4.2 选钛工艺实验  41-47
    4.2.1 强磁选钛工艺试验  41-42
    4.2.2 浮钛捕收剂种类筛选试验  42-43
    4.2.3 GYB 用量试验  43-44
    4.2.4 pH 值试验  44-45
    4.2.5 浮钛开路、闭路试验  45-47
  4.3 本章小结  47-48
第五章捕收剂作用机理研究  48-59
  5.1 矿物表面接触角的测定  48-51
  5.2 捕收剂与钛铁矿表面作用的红外光谱分析  51-55
    5.2.1 油酸钠在钛铁矿表面作用的红外光谱分析  51-52
    5.2.2 油酸钠/苯乙烯膦酸在钛铁矿表面作用的红外光谱分析  52-53
    5.2.3 油酸钠/水杨羟肟酸在钛铁矿表面作用的红外光谱分析  53-54
    5.2.4 GYB 在钛铁矿表面作用的红外光谱分析  54-55
  5.3 捕收剂与钛铁矿作用的紫外光谱分析  55-57
    5.3.1 油酸钠在钛铁矿表面的紫外光谱分析  55-56
    5.3.2 油酸钠/苯乙烯膦酸、油酸钠/水杨羟肟酸在钛铁矿表面的紫外光谱分析  56-57
    5.3.3 GYB 在钛铁矿表面的紫外光谱分析  57
  5.4 浮选药剂的组合作用机理  57-58
    5.4.1 效能互补机理  57-58
    5.4.2 螯合机理  58
  5.5 本章小结  58-59
第六章结论  59-60
参考文献  60-63
致谢  63-64
个人简历、在校期间发表的论文及获奖情况  64

低品位钛磁铁矿的浮选捕收剂捕收性能研究

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