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阴离子淀粉对铝硅矿物浮选行为影响及机理研究

作 者: 邹毅仁
导 师: 顾帼华
学 校: 中南大学
专 业: 矿物加工工程
关键词: 铝硅矿物 阴离子淀粉 吸附量 反浮选
分类号: TD952
类 型: 硕士论文
年 份: 2008年
下 载: 28次
引 用: 2次
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内容摘要


论文以一水硬铝石、高岭石、伊利石和叶蜡石的纯矿物为研究对象,通过浮选试验,考察了矿浆pH值、阴离子型淀粉种类及用量对两种粒级(-0.074mm+0.038mm、-0.038mm)的四种单矿物浮选行为的影响;采用ζ-电位和吸附量测定,红外光谱、SEM和EDS分析,探讨了阴离子型淀粉在铝硅矿物表面作用的机理,并将研究结果应用到实际矿石分选中。单矿物浮选试验结果表明:不同粒级铝硅矿物浮选行为差异大;阴离子型淀粉的用量是影响一水硬铝石与脉石铝硅酸盐矿物浮选分离的关键。在pH=6,c(DTAC)=3×10-4mol·L-1的条件下,粒级为(-0.074+0.038)mm的铝硅矿物浮选时,随着阴离子淀粉用量的提高,一水硬铝石的浮选回收率下降,矿物被抑制;对于高岭石与伊利石,当阴离子淀粉用量较低时,这两种矿物的浮选被活化,随着阴离子淀粉用量的提高,两种矿物被抑制。粒级为-0.038mm的铝硅矿物浮选时,随着阴离子淀粉用量的提高,伊利石被抑制;对于一水硬铝石与高岭石,当阴离子淀粉用量较低时,这两种矿物的浮选被活化,随着阴离子淀粉用量的提高,两种矿物被抑制。阴离子淀粉对叶蜡石浮选性能的影响受到捕收剂DTAC用量的制约:当捕收剂用量为3×10-4mol·L-1时,阴离子淀粉抑制两种粒级的叶蜡石的浮选;当捕收剂用量提高至7×10-4mol·L-1,在阴离子淀粉用量较低时,两种粒级的叶蜡石均被活化;随着阴离子淀粉用量的提高,抑制两种粒级的叶蜡石的浮选,且阴离子淀粉用量对(-0.074+0.038)mm粒级叶蜡石的影响远比对-0.038mm粒级的显著。对矿物的动电位、红外光谱及吸附量测试分析表明:阴离子型淀粉以氢键和静电力吸附在铝硅矿物表面,使四种矿物动电位负移。阳离子捕收剂DTAC吸附在铝硅矿物表面,使四种矿物动电位正移。铝硅矿物对DTAC吸附能力的大小顺序为:叶蜡石>高岭石>伊利石>一水硬铝石。阴离子淀粉在用量低时,能促进DTAC在铝硅矿物表面的吸附,使四种动电位正移;在用量高时,并未影响DTAC的定量等温吸附。实际矿石试验结果表明:阴离子型淀粉是铝硅矿物反浮选分离的有效抑制剂。当原矿铝硅比为4.71时,能获得精矿铝硅比8.12,氧化铝回收率81.07%的反浮选指标。本论文得到“国家重大基础研究发展规划项目(973)”资助(2005CB623701)。

全文目录


摘要  4-6
ABSTRACT  6-10
第一章 文献综述  10-27
  1.1 我国铝土矿资源的特征  10-11
  1.2 我国铝土矿反浮选的特点及研究现状  11-16
    1.2.1 铝土矿反浮选的特点  11
    1.2.2 铝土矿反浮选的研究现状  11-16
  1.3 变性淀粉及其应用  16-24
    1.3.1 变性淀粉  16-20
    1.3.2 变性淀粉在选矿中的应用  20-24
  1.4 有机抑制剂的作用机理  24-26
  1.5 本论文研究的思路和内容  26-27
第二章 试样、药剂、仪器和试验方法  27-34
  2.1 试样及制备  27-29
    2.1.1 单矿物样品的采取与制备  27
    2.1.2 单矿物样品成分分析  27-29
    2.1.3 实际矿石样品  29
  2.2 试剂与仪器  29-31
    2.2.1 试验药剂  29-30
    2.2.2 试验仪器和设备  30-31
  2.3 试验研究方法  31-34
    2.3.1 浮选试验  31
    2.3.2 X射线衍射分析  31
    2.3.3 动电位测定  31-32
    2.3.4 红外光谱测定  32
    2.3.5 吸附量试验  32-33
    2.3.6 扫描电子显微镜研究  33-34
第三章 阴离子淀粉铝硅矿物浮选行为的影响  34-44
  3.1 捕收剂的确定  34-35
  3.2 阴离子淀粉对铝硅矿物浮选性能的影响  35-42
    3.2.1 阴离子淀粉对一水硬铝石浮选行为的影响  35-36
    3.2.2 阴离子淀粉对高岭石浮选行为的影响  36-38
    3.2.3 阴离子淀粉对伊利石浮选行为的影响  38-40
    3.2.4 阴离子淀粉对叶蜡石浮选行为的影响  40-42
  3.3 本章小结  42-44
第四章 阴离子淀粉在铝硅矿物浮选中作用机理研究  44-68
  4.1 铝硅矿物的晶体结构与表面特性  44-47
    4.1.1 一水硬铝石  44-45
    4.1.2 高岭石  45-46
    4.1.3 伊利石  46
    4.1.4 叶蜡石  46-47
  4.2 药剂对铝硅矿物表面Zeta电位的影响规律  47-51
    4.2.1 一水硬铝石的ζ-电位  47-48
    4.2.2 高岭石的ζ-电位  48-49
    4.2.3 伊利石的ζ-电位  49-50
    4.2.4 叶蜡石的ζ-电位  50-51
  4.3 药剂在铝硅矿物表面的吸附行为  51-56
    4.3.1 阴离子淀粉在铝硅矿物表面的吸附  51-53
    4.3.2 阳离子捕收剂DTAC在铝硅矿物表面的吸附  53-55
    4.3.3 阴离子淀粉对DTAC定量吸附的影响  55-56
  4.4 阴离子淀粉与铝硅矿物作用的红外光谱分析  56-61
  4.5 阴离子淀粉与铝硅矿物作用的电子显微照片分析  61-66
    4.5.1 扫描电镜图像分析  61-63
    4.5.2 矿物与药剂作用的EDS分析  63-66
  4.6 小结  66-68
第五章 山西铝土矿反浮选试验研究  68-73
  5.1 矿浆pH值试验  68
  5.2 阴离子淀粉对浮选指标的影响  68-70
    5.2.1 阴离子淀粉用量试验  68-70
    5.2.2 加与不加其它调整剂对比试验  70
  5.3 全流程闭路试验  70-71
  5.4 本章小结  71-73
第六章 结论  73-75
参考文献  75-85
致谢  85-86
攻读硕士期间主要研究成果  86

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中图分类: > 工业技术 > 矿业工程 > 选矿 > 金属矿选矿 > 有色金属矿选矿
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