低品位胶磷矿浮选药剂的合成以及应用

摘要

伴随着中国经济能力的成长，对磷元素的需要日益增加，伴随着对磷矿石的需要也不断上升，而磷矿资源的不断开采，易选矿越来越少，难选磷矿越来越多。而较为难选的胶磷矿大多是P2O5＜25％的胶磷矿。近年来浮选工作者考虑脂肪酸类捕收剂既能用于正浮选，也能用于反浮选，而且药剂成本低。因此对脂肪酸类捕收剂及其衍生物捕收剂进行了深入不断的研究，提高其浮选性能，拓宽药剂种类，解决矿石选矿技术难题。针对这一背景，本论文以植物油渣为原料，进行捕收剂合成的试验研究，并将其应用到放马山三层矿胶磷矿的浮选中，并在实验室小试、工厂清水中试、回水中试、工业化试验中进行验证。具体试验内容如下：
　　（1）以植物油渣为原料，合成新浮选捕收剂HX-1B，并讨论其最佳的合成条件，再将其用作选捕收剂应用到放马山三层矿胶磷矿常温正反浮选试验中，对原矿品位15.14%，通过正浮选试验达到正精矿品位19%左右，产率75.45%，回收率91.38%的良好浮选指标；再通过反选试验得到最终精矿精矿品位28.73%，MgO1.08%，产率43.13%，回收率81.60%的合格精矿指标。正尾矿X1品位3.55%，正尾矿X2品位3.59%，反尾矿5.83%，三个尾矿加权平均在一起的综合尾矿为P2O5品位4.90%。
　　（2）基于放马山实验室小试试验有较好的浮选指标数据，将其进一步对放马山矿样进行扩大吨级试验。与小试浮选工艺流程相同，通过对药剂制度的调节，最后在中试常温清水闭路条件下达到精矿品位28.33%，MgO1.64%，正尾品位5.86%，反尾品位5.12%的良好指标。收集清水试验中的循环水，再进行回水试验，在清水中试试验基础上对药剂制度进行微调，最终得到中试常温回水闭路条件精矿品位29.52%，MgO1.50%，正尾品位5.87%，反尾品位4.66%的良好指标，奠定了工业化试验的基础。
　　（3）利用常温清水和常温回水中试试验数据指标，进一步对放马山三层矿进行工业化试验，通过对中试试验药剂制度的调整，最达到精矿品位28.19%，MgO1.88%，正尾品位6.87%，反尾品位4.07%，产率43.40%，回收率78.43%，
　　（4）达到工业化生产的为了深入研究新药剂的作用机理本质，采用接触角、Zeta电位、红外光谱等检测方法和手段，得到以下结论：当pH值为5左右的时候，胶磷矿与石英的接触角变化很小属于亲水矿物，而白云石变化较大疏水性增强；而在pH值为10左右的时候，胶磷矿与白云石的接触角变化较大疏水性，石英的接触角变化依然较小依然属于亲水矿物。
　　对Zeta电位研究发现：加入捕收剂后，在酸性条件下，白云石的Zeta电位变化明显对捕收剂吸附较多，而胶磷矿和石英的变化较小，吸附能力较弱；碱性条件时，白云石，胶磷矿的Zeta下降的比较明显，吸附能力较强，而石英的变化很少，说明几乎没有吸附能力。
　　再进行红外分析对比和EDS能谱数据都能发现，酸性时白云石吸附药剂较多，碱性时白云石和胶磷矿吸附药剂较多，而石英不论在酸碱性下都吸附较少，与之前的试验相一致，也印证了上述Zeta和接触角试验。

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