含稀土中低品位磷矿石浮选药剂应用研究

摘要

稀土是世界各国发展高科技极为重要的原料，我国虽为稀土资源大国，但长期以来稀土资源被无序开采，稀土资源日趋枯竭，含稀土磷矿石作为未来稀土资源的一个潜在来源，日益引起人们的重视。同时，含稀土磷矿石中的磷资源也是发展农业及磷化工十分重要的原料。贵州织金含稀土白云质磷矿石资源丰富，约占贵州省磷矿总储量的一半；其中含有的轻重稀土氧化物就达144.60万吨，特别是其中重稀土氧化钇占31.62％，储量名列全国第二，矿石中蕴含的稀土资源价值为磷矿资源的2-3倍，极具开发价值。
　　由于该含稀土白云质磷矿石中稀土与磷的富集呈正相关，有效富集含磷矿物是综合回收稀土的前提，本文着眼于胶磷矿与白云石的表面物理化学性质的差异，选择来源广且价格便宜的原料，实验室合成出新型高效绿色富磷降镁浮选药剂——GUW及YT系列捕收剂，配合抑制剂 WSP、硫酸等通过反浮选工艺选出合格的磷精矿，综合回收其中的磷和稀土。实际矿石的浮选试验表明，GUW及YT系列捕收剂的选择性和捕收性均优于常规的浮选药剂，YT与硫酸配合使用，粗磨（-75μm，70.0％）时指标较好，GUW与WSP配合，细磨（-75μm，91.6％）时指标较好。
　　针对实际矿石试样H的浮选药剂探索试验表明：用YT21作捕收剂，硫酸为抑制剂，原矿P2O5含量为23.78％，MgO6.01％，采用“一粗一精”流程可得到产率53.85％，P2O532.24％，MgO0.78％，P2O5回收率达73.00％的精矿；增效剂TL能有效改善YT系列捕收剂的性能，粗磨（-75μm，70.0％）条件下精矿P2O5回收率有一定提高，但精矿P2O5品位稍有下降。捕收剂GUW的选择性要优于YT捕收剂，试验表明捕收剂GUW适宜与抑制剂WSP配合使用，对试样H进行“一粗一精”流程，可得到了精矿产率64.64％，P2O531.06％，MgO0.99％，P2O5回收率84.87％的良好指标，磷和稀土得到初步富集。
　　针对于实际矿石试样I在细磨（-75μm，91.6％）条件下，捕收剂GUW同样具有良好的分选效果，在原矿P2O5品位22.26％时，经浮选精矿P2O5含量可达31.00％，P2O5回收率达88.89％。试验还表明在GUW中添加TL活性剂虽不能提高精矿磷品位，但是对回收率的提高有一定作用。
　　通过矿物表面接触角测定，矿物表面 Zeta电动电位测定及红外光谱分析等测试手段，初步探索了浮选药剂与矿物之间的作用机理。

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第一章 引言

1.1 稀土资源

1.2 潜在的稀土资源——含稀土磷矿

1.3 含稀土磷矿石浮选药剂研究进展

1.4 研究的意义和目的。

1.5 课题研究的内容

第二章 试样性质、制备及试验方法

2.1 试样的来源及制备

2.2 试样性质

2.3 试验设备及药剂

2.4 试验路线

2.5 研究方法

第三章 浮选药剂探索试验

3.1 试样 H 筛析试验

3.2.磨矿浓度、磨矿时间对磨矿细度的影响

3.3 磨矿细度对浮选效果的影响

3.4 浮选药剂性能试验

3.5 粗选正交试验

3.6 优化后的“一粗一精” 流程试验

3.7 本章小结

第四章 浮选药剂在试样 I 中的试验研究

4.1 磨矿时间对细度的影响

4.2 浮选药剂试验研究

4.3 GUW 捕收剂、WSP 抑制剂在“一粗一精”作业中的效果

4.4 本章小结

第五章 浮选药剂机理研究

5.1 浮选理论基础

5.2 磷灰石、白云石纯矿物接触角的测定

5.3 红外光谱分析

5.4 矿物表面 Zeta 电位的测定

5.5 本章小结

参考文献

致谢

附 录