本文關(guān)鍵詞：微細(xì)粒白云石浮選特性研究

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【摘要】：隨著磷礦富礦資源耗盡,磷礦資源日趨“貧、細(xì)、雜”,我國中低品位鈣(鎂)質(zhì)磷礦既面臨浮選脫鎂的問題,又面臨微細(xì)粒礦物浮選選擇性差、回收率低的難題。開展微細(xì)粒白云石浮選基礎(chǔ)理論研究對于補(bǔ)充完善膠磷礦與白云石浮選分離機(jī)理有重要理論意義,同時為細(xì)粒磷礦資源高效浮選降鎂提供理論指導(dǎo)。通過純礦物浮選試驗(yàn)系統(tǒng)研究了不同粒級白云石浮選動力學(xué)及浮選藥劑(酸、新型陰離子捕收劑GJBW和油酸鈉、非極性油ZK)、添加鈣鎂離子等對微細(xì)粒白云石浮選行為的影響;采用zeta電位、吸附量、表面張力、顆粒-氣泡誘導(dǎo)時間測定和掃描電鏡、紅外光譜、光電子能譜等分析測試手段及分子模擬計(jì)算,揭示了浮選藥劑與微細(xì)粒白云石表面作用機(jī)理;通過人工混合礦和實(shí)際細(xì)粒磷礦石浮選驗(yàn)證,揭示了微細(xì)粒白云石與膠磷礦浮選分離特性。主要結(jié)論如下:(1)GJBW作用下,白云石各粒級浮選動力學(xué)行為符合一級動力學(xué)模型。GJBW濃度增加,模型擬合極限回收率ε∞和浮選速率常數(shù)k增加。45-28μm粒級可浮性最好,極限浮選回收率ε∞最大,但150-75μm和75-45μm粒級浮選常數(shù)k更大,更易達(dá)到浮選平衡;-28μm微細(xì)粒部分,由于粒度過小,其極限浮選回收率ε∞和浮選常數(shù)k均較小。(2)鹽酸和硫酸調(diào)漿時間對GJBW浮選微細(xì)粒白云石影響較大,酸調(diào)漿時間越短,上浮率越高,先加捕收劑后加酸比先加酸后加捕收劑上浮率高;磷酸和ZS調(diào)漿時間對白云石上浮率影響較小,捕收劑與酸添加順序影響不大,可能原因是GJBW作用于白云石時H+濃度越高其可浮性越好。(3)非極性油ZK添加有助于提高GJBW浮選微細(xì)粒白云石和膠磷礦上浮率,同時增大調(diào)漿攪拌強(qiáng)度亦可以促進(jìn)微細(xì)粒疏水聚團(tuán)浮選,但其對白云石和膠磷礦的疏水聚團(tuán)強(qiáng)化浮選作用選擇性不強(qiáng),難以促進(jìn)二者的有效分離。(4)GJBW對微細(xì)粒膠磷礦和白云石人工混合礦分選選擇性強(qiáng)于油酸鈉,一次反浮選可獲得P2O5品位30.22%、回收率88.59%的精礦;GJBW對細(xì)粒鈣鎂質(zhì)磷礦石反浮選性能優(yōu)于油酸鈉,通過一次反浮選可以獲得精礦P2O5品位30.66%、回收率84.18%的浮選指標(biāo)。(5)150-28μm粒級部分,白云石顆粒-氣泡誘導(dǎo)時間隨粒度減小逐漸降低,45-28μm粒級誘導(dǎo)時間最短;-28μm微細(xì)粒誘導(dǎo)時間最大,表明微細(xì)粒不易于氣泡粘附;隨著氣泡尺寸的減小,微細(xì)粒白云石誘導(dǎo)時間逐漸減小,表明微泡更有利細(xì)粒浮選。(6)隨著酸用量增加,GJBW在微細(xì)粒白云石表面吸附量逐漸增大,而在微細(xì)粒膠磷礦表面吸附量逐漸降低,這是導(dǎo)致兩種礦物能浮選分離的主要原因;GJBW酸性條件下在白云石表面等溫吸附符合Langmuir單分子層吸附模型,計(jì)算吸附熱小于化學(xué)鍵作用吸附熱值,結(jié)合紅外光譜和XPS分析結(jié)果,表明其在白云石表面發(fā)生物理吸附。(7)油酸與白云石、氟磷灰石表面相互作用能比水分子和氫氧根大,表明其可以克服水分子或氫氧根在礦物表面形成的水化層對礦物進(jìn)行吸附和捕收;油酸在白云石表面的吸附能力大于氟磷灰石。
【關(guān)鍵詞】：微細(xì)粒白云石 浮選 動力學(xué) 氣泡-顆粒誘導(dǎo)時間 藥劑作用機(jī)理
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD923
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-11
• 第一章 文獻(xiàn)綜述11-25
• 1.1 磷資源概況11-13
• 1.1.1 磷及磷的應(yīng)用11
• 1.1.2 世界磷資源概況11-12
• 1.1.3 我國磷資源分布及特點(diǎn)12-13
• 1.2 磷礦選礦研究現(xiàn)狀13-18
• 1.2.1 浮選工藝研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 浮選藥劑研究現(xiàn)狀14-16
• 1.2.3 磷礦浮選脫鎂研究現(xiàn)狀16-18
• 1.3 微細(xì)粒礦物回收現(xiàn)狀18-23
• 1.3.1 微細(xì)粒礦物回收特點(diǎn)18-19
• 1.3.2 微細(xì)粒浮選理論研究19-20
• 1.3.3 微細(xì)粒浮選工藝20-21
• 1.3.4 微細(xì)粒膠磷礦浮選研究現(xiàn)狀21-23
• 1.4 論文研究目的意義及內(nèi)容23-25
• 1.4.1 選題背景23
• 1.4.2 研究目的及意義23
• 1.4.3 研究內(nèi)容23-24
• 1.4.4 技術(shù)路線24-25
• 第二章 試驗(yàn)樣品、藥劑、設(shè)備及研究方法25-32
• 2.1 試驗(yàn)樣品25-26
• 2.1.1 來源及其制備25
• 2.1.2 物質(zhì)組成25-26
• 2.1.3 化學(xué)元素組成26
• 2.2 試驗(yàn)藥劑及儀器設(shè)備26-28
• 2.3 試驗(yàn)研究方法28-32
• 2.3.1 純礦物浮選試驗(yàn)28
• 2.3.2 接觸角測定28-29
• 2.3.3 誘導(dǎo)時間測定29
• 2.3.4 表面張力測定29
• 2.3.5 Zeta-電位測定29
• 2.3.6 吸附量測試29-30
• 2.3.7 紅外光譜分析30
• 2.3.8 掃描電鏡分析30
• 2.3.9 光電子能譜分析30
• 2.3.10 分子模擬計(jì)算30-32
• 第三章 微細(xì)粒白云石表面物理化學(xué)性質(zhì)研究32-36
• 3.1 粒度組成32
• 3.2 表面元素組成32-33
• 3.3 表面形貌33-34
• 3.4 比表面積34
• 3.5 本章小結(jié)34-36
• 第四章 不同粒度白云石可浮性及浮選動力學(xué)研究36-45
• 4.1 粒度對白云石可浮性影響36-39
• 4.1.1 不同粒級白云石天然可浮性研究36-37
• 4.1.2 捕收劑作用下不同粒級白云石可浮性研究37-39
• 4.2 白云石浮選動力學(xué)研究39-44
• 4.2.1 粒度、捕收劑濃度對白云石浮選動力學(xué)行為的影響40-42
• 4.2.2 浮選動力學(xué)模型42-44
• 4.3 本章小結(jié)44-45
• 第五章 微細(xì)粒白云石浮選行為研究45-66
• 5.1 調(diào)整劑對微細(xì)粒白云石浮選行為影響45-55
• 5.1.1 酸作用時間對白云石礦漿pH值影響45-46
• 5.1.2 酸作用時間對白云石浮選影響46-50
• 5.1.3 酸作用時間對白云石表面溶解影響50-54
• 5.1.4 pH對微細(xì)粒白云石浮選影響54-55
• 5.2 GJBW與油酸鈉浮選微細(xì)粒白云石性能比較55-58
• 5.2.1 捕收劑用量對白云石浮選影響56
• 5.2.2 溫度對白云石浮選影響56-57
• 5.2.3 酸用量對白云石浮選影響57-58
• 5.3 添加Ca~(2+)、Mg~(2+)對微細(xì)粒白云石浮選行為影響58-61
• 5.3.1 Ca~(2+)對礦物可浮性影響59-60
• 5.3.2 Mg~(2+)對礦物可浮性影響60-61
• 5.4 非極性油疏水強(qiáng)化浮選微細(xì)粒白云石研究61-64
• 5.4.1 非極性油ZK添加方式對浮選微細(xì)粒白云石影響61-62
• 5.4.2 非極性油ZK用量對微細(xì)粒白云石浮選影響62-63
• 5.4.3 調(diào)漿強(qiáng)度對非極性油ZK浮選微細(xì)粒白云石影響63-64
• 5.5 本章小結(jié)64-66
• 第六章 微細(xì)粒膠磷礦-白云石人工混合礦浮選及細(xì)粒級鈣鎂質(zhì)磷礦石浮選66-70
• 6.1 微細(xì)粒膠磷礦與白云石人工混合礦浮選66-67
• 6.2 細(xì)粒級鈣鎂質(zhì)磷礦石浮選67-69
• 6.2.1 礦石性質(zhì)67
• 6.2.2 浮選試驗(yàn)結(jié)果67-69
• 6.3 本章小結(jié)69-70
• 第七章 浮選藥劑與微細(xì)粒白云石作用機(jī)理研究70-91
• 7.1 白云石表面潤濕接觸角70
• 7.2 微細(xì)粒白云石親氣性70-73
• 7.3 捕收劑溶液表面張力73-74
• 7.3.1 pH對捕收劑溶液表面張力的影響73
• 7.3.2 捕收劑濃度對其溶液表面張力的影響73-74
• 7.4 白云石表面電性74-75
• 7.5 捕收劑在微細(xì)粒白云石表面吸附量75-82
• 7.5.1 捕收劑在白云石表面吸附動力學(xué)76-77
• 7.5.2 捕收劑用量對其在白云石表面吸附量影響77
• 7.5.3 溫度對捕收劑在白云石表面吸附量影響77-78
• 7.5.4 捕收劑在白云石表面吸附等溫線及吸附熱78-80
• 7.5.5 酸作用時間及其用量對捕收劑在白云石表面吸附量影響80-82
• 7.6 浮選藥劑與微細(xì)粒白云石表面作用的紅外光譜研究82-85
• 7.7 浮選藥劑與微細(xì)粒白云石表面作用的XPS研究85-86
• 7.8 捕收劑與白云石表面作用的分子模擬86-89
• 7.8.1 晶體結(jié)構(gòu)參數(shù)86-87
• 7.8.2 晶體結(jié)構(gòu)、解理面以及超晶胞模型87-88
• 7.8.3 捕收劑與白云石作用機(jī)理分析88-89
• 7.9 本章小結(jié)89-91
• 第八章 主要結(jié)論與展望91-93
• 8.1 主要結(jié)論91-92
• 8.2 展望92-93
• 致謝93-94
• 參考文獻(xiàn)94-99
• 攻讀碩士學(xué)位期間主要研究成果99-100

，

本文編號：535169