醚多胺磷矿反浮选钾长石的研究

摘要

中国磷矿资源丰而不富，磷矿石储量90%以上为中低品位矿石。随着高质量磷酸盐矿石的消耗殆尽，难选中低品位磷矿的开发利用显得日益重要。目前国内外对磷矿浮选脱镁（白云石）和脱硅（石英）研究已比较成熟，而对磷矿与长石的浮选分离研究较少。磷矿与长石的浮选分离可用阴离子正浮选法和阳离子反浮选法，阴离子正浮选存在磨矿粒度较细，药剂制度复杂，加温成本高的问题；阳离子反浮选药剂制度简单，可实现常温浮选，却存在浮选泡沫过稳定，不易消泡的问题。针对湖北宜昌数亿吨含钾长石的磷矿，本文从节约药剂成本和能耗成本考虑，进行双反浮选试验研究。重点开展各种胺类捕收剂在反浮选钾长石中的研究，并解决阳离子反浮选过稳定泡沫的难题。 湖北宜化殷家坪磷矿主要脉石矿物为钾长石和白云石，原矿P2O5品位19.84%，MgO2.91%，SiO224.78%，Al2O35.43%，K2O4.91%，Fe2O32.32%。在磨矿细度-0.074mm占比80.16%，浮选矿浆浓度30%条件下，使用反浮选脱镁——沉降脱泥——反浮选钾长石的试验流程，可获得精矿P2O5品位33.64%，回收率为72.73%的良好指标。主要有害杂质降低为MgO0.24%，SiO28.76%，Al2O31.28%，K2O1.16%，Fe2O30.98%，获得优质磷精矿。 反浮选钾长石试验研究表明：醚胺类捕收剂的水溶性和捕收性均优于脂肪胺类捕收剂；短链直链醚胺捕收能力强，但浮选泡沫量大、泡沫发粘、难消泡；长链支链醚多胺捕收能力弱，但选择性好且浮选泡沫量少，脆性好，易消泡。针对阳离子反浮选泡沫多、发粘、难消泡的问题，通过反浮选钾长石之前预先脱泥，醚多胺捕收剂T609与消泡剂TOP的搭配使用，可有效改善阳离子反浮选泡沫性能，使磷矿反浮选钾长石的浮选泡沫具有可控性，得以工业化应用。 机理研究表明，T609与钾长石的作用以物理吸附为主。红外光谱分析表明，T609为醚多胺类药剂，T609在钾长石表面无化学吸附。Zeta电位分析表明，吸附T609后钾长石表面的电位明显升高，在pH为8左右时，T609在钾长石表面的吸附量大，而在磷灰石表面的吸附量少，钾长石与磷灰石的可浮性差别较大，可实现钾长石与磷灰石的浮选分离。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 引言

1.2 磷矿资源概况

1.2.1 世界磷矿资源概况

1.2.2 我国磷矿资源概况

1.3 磷矿选矿工艺

1.3.1 正浮选

1.3.2 反浮选

1.3.3 正-反（反-正）浮选

1.3.4 双反浮选

1.4 磷矿浮选药剂

1.4.1 抑制剂

1.4.2 捕收剂

1.4.3 消泡剂

1.5 磷矿脱除硅酸盐矿物研究现状

1.5.1 国外研究现状

1.5.2 国内研究现状

1.6 课题研究目标和内容

1.6.1 研究目标

1.6.2 研究内容

第2章 试验矿样、药剂、仪器和研究方法

2.1 磷矿石工艺矿物学研究

2.1.1 化学成分分析

2.1.2 矿物成分分析

2.1.3 主要矿物的解离度与共生关系

2.2 纯矿物试样

2.2.1 钾长石纯矿物

2.2.2 磷灰石纯矿物

2.3 试验药剂与设备

2.3.1 试验药剂

2.3.2 仪器和设备

2.4 试验方法

2.4.1 浮选试验

2.4.2 红外光谱测试

2.4.3 Zeta电位测试

第3章 磷矿双反浮选试验研究

3.1 磨矿细度试验

3.2 浮选浓度试验

3.3 反浮选脱镁试验

3.3.1 调整剂试验

3.3.2 捕收剂筛选试验

3.3.3 捕收剂用量试验

3.3.4 扫选试验

3.3.5 脱镁精矿产品分析

3.4 脱泥试验

3.5 反浮选钾长石试验

3.5.1 调整剂试验

3.5.2 捕收剂筛选试验

3.5.3 捕收剂用量对比试验

3.5.4 扫选试验

3.6 开路试验

3.7 闭路试验

3.8 产品分析

3.8.1 产品化学成分分析

3.8.2 产品粒度筛析

3.9 成本估算

3.10 小结

第4章 浮选机理研究

4.1 红外光谱分析

4.2 Zeta电位分析

4.3 小结

第5章 结论

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的论文及参与的项目