新型阳离子捕收剂GE-601的合成及提铁降硅研究

摘要

自从上个世纪70年代起,我国就提出了铁矿“精料方针”,但重点强调的是精矿的品位与回收率;而实际上其它组分的含量对精矿质量的影响也十分大,如SiO2的含量影响炼铁造渣剂的配比,从而影响入炉品位,对焦比和生铁产量也有影响。因此我国选矿工作者提出了提质降杂的思想,即通过降低SiO2、Al2O3、S、P的含量来提高精矿质量的新“精料方针”。
　　 在提质降杂学术思想的指导下,我国许多大型钢铁企业以降低选-烧-冶的总成本为目标,对选矿流程进行了改造,进一步提高铁精矿的品位(68％以上),降低SiO2/Al2O3的含量。一般磁选只能达到65％左右的品位,精矿中还有10％的贫连生体和细粒脉石的存在,这是磁选无法去除的,而浮选是一种有效的途径。
　　 本课题主要研究新型阳离子捕收剂GE-601的合成工艺及其在峨口磁选铁精矿反浮选中的应用。
　　 醚多胺的合成采用两步法,即醚(胺)腈的合成和中间体加氢还原反应。醚(胺)腈的合成的主要影响因素是温度,一般要控制在40-50℃,此时转化率可达98％以上。合成的关键是催化加氢反应,该反应副反应较多,影响因素包括加氢温度、雷尼镍的用量、加氢压力和反应时间等。最终通过正交试验,确定了最佳的合成条件:反应温度:120℃;雷尼镍用量:0.5％(相对醚腈的重量);加氢压力:3.5MPa;反应时间l20min。产品有效成分含量为92.8％。
　　 阳离子反浮选工艺的关键问题就是泡沫,特别是峨口铁矿具有粒度细的特点(-0.045mm占70.4％),因此重点比较了几种阳离子捕收剂GE-601、GE-610、GE-651c以及GE-609的泡沫状况,从而筛选出指标好且泡沫量最少的捕收剂GE-601。在峨口铁矿工艺矿物学研究的基础上,对三种选矿流程进行比较,即磨矿-浮选流程;加淀粉-浮选流程;磨矿-加淀粉-浮选流程。加淀粉-浮选流程精矿品位达到68.55％,回收率97.68％,尾矿再磨再选后综合尾矿品位为16.87％,是成本最低的一种流程。磨矿-加淀粉-浮选流程也得到了精矿品位68.90％,回收率98.56％,尾矿品位17.64％的良好指标。
　　 机理分析表明4＜pH＜9时GE-601主要以二价阳离子[RNH42+]的形式存在,与石英吸附主要是以静电吸附为主;Zeta电位研究表明在6＜pH＜8的范围内吸附最明显;红外研究表明药剂与石英作用主要是物理吸附同时伴随氢键作用。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 铁矿石类型

1.2 铁矿资源概况

1.2.1 世界铁矿资源概况

1.2.2 我国铁矿资源概况

1.3 铁矿选矿技术国内外研究进展

1.3.1 选矿工艺研究进展

1.3.2 选矿设备研究进展

1.3.3 浮选药剂研究进展

1.4 铁矿精选的意义

1.4.1 铁精矿中TFe与SiO2的关系

1.4.2 烧结指标与铁品位的关系

1.4.3 高炉冶炼指标与品位的关系

1.5 研究目的、意义及内容

1.5.1 研究目的及意义

1.5.2 研究内容

1.5.3 拟解决的关键问题

第2章 试样、药剂、仪器及研究方法

2.1 矿样

2.1.1 纯矿物

2.1.2 实际矿物

2.2 药剂与设备

2.2.1 试验药剂及其配置方法

2.2.2 试验设备

2.3 研究方法

2.3.1 药剂合成试验流程

2.3.2 提铁降硅工艺流程

2.4 测试方法

2.4.1 Zeta电位

2.4.2 红外光谱

第3章 GE-601药剂合成试验

3.1 药剂合成原理

3.1.1 醚腈的合成机理

3.1.2 胺腈的合成机理

3.1.3 醚胺的合成机理

3.2 药剂合成试验

3.2.1 条件试验

3.2.2 正交试验

3.3 小结

第4章 捕收剂筛选试验

4.1 GE-系列捕收剂性能比较

4.2 GE-601、MH、GE-610和十二胺泡沫试验

4.3 开路试验结果与讨论

4.4 GE-601的浮选温度试验

4.5 小结

第5章 GE-601浮选试验结果

5.1 直接浮选试验

5.1.1 捕收剂用量试验

5.1.2 开路试验

5.1.3 消磁试验

5.2 磨矿-浮选试验

5.2.1 磨矿试验

5.2.2 磨矿时间的确定

5.2.3 开路试验

5.2.4 闭路试验

5.3 淀粉-浮选试验

5.3.1 淀粉用量试验

5.3.2 开路试验

5.3.3 闭路试验

5.4 磨矿-加淀粉-浮选试验

5.4.1 开路试验

5.4.2 闭路试验

5.5 流程对比

5.6 尾矿再选试验

5.7 推荐原则流程

5.8 小结

第6章 机理分析

6.1 溶液化学研究

6.2 Zeta电位分析

6.3 红外光谱分析

6.4 小结

第7章 结论

参考文献

致谢

附录