蓝晶石与石英浮选行为研究

摘要

蓝晶石是生产耐火材料、氧化铝、硅铝合金等的重要原料，随着我国蓝晶石富矿资源的锐减，开发利用中低品位资源已迫在眉睫。蓝晶石与石英的浮选分离研究是提高中低品位蓝晶石矿产资源回收利用率及产品质量的难点之一。论文将研究重点放在金属离子及水玻璃对蓝晶石和石英的浮选行为的影响，找出它们的影响规律，为蓝晶石矿浮选工艺提供理论支持。
　　 研究内容包括单矿物浮选试验、人工混合矿浮选试验以及药剂与矿物表面作用机理三个方面。
　　 单矿物浮选试验结果表明：A13+和Fe3+在pH<4.0时，对蓝晶石起活化作用，且AI3+活化强度大于Fe3+，Ca2+和Mg2+则起抑制作用。而A13+和Fe3+对石英起活化作用，且A13+活化作用远大于Fe3+，而Ca+和Mg2+在酸性pH值下则起抑制作用。进一步研究发现，Fe3+在低浓度下对蓝晶石有强烈抑制作用，受Fe3,活化蓝晶石及石英能被水玻璃抑制，在Fe3+与水玻璃浓度比为10:8.3时，蓝晶石与石英浮选分离效果最佳。但受AI3+活化的蓝晶石及石英不仅不能被水玻璃抑制反而起活化作用，说明水玻璃不能作为其调整剂。此外，粒度对蓝晶石可浮性的影响要大于对石英的影响，粗粒级蓝晶石最大可浮性远小于细粒级，且要达相近可浮性粗粒级所需捕收剂浓度远大于细粒级矿。
　　 人工混合矿浮选试验结果验证了Fe3+与水玻璃浓度比为10:8.3时，可有效地浮选分离蓝晶石和石英，精矿产率50.98％，蓝晶石含量94.26％，回收率96.11％。
　　 药剂与矿物表面作用机理研究表明：吸附阴离子捕收剂石油磺酸钠后蓝晶石表面-电位强烈地向负值移动，零电点由原来的6.6降为1.8，捕收剂在蓝晶石表面吸附既有物理吸附又有化学吸附。在强酸条件下，Ca和Mg金属阳离子均以Ca2+和Mg2+为优势组分存在，对矿物都起抑制作用。而Fe和AI离子对矿物起活化作用的主要组分是水解形成的羟基络合物而且以一羟基络合物为主。

目录

文摘

英文文摘

第一章 文献综述

1.1 蓝晶石资源

1.1.1 蓝晶石的性质

1.1.2 国内外蓝晶石资源概况

1.2 蓝晶石的用途和质量标准

1.2.1 蓝晶石的主要用途

1.2.2 蓝晶石质量标准

1.3 国内外蓝晶石的市场概况

1.3.1 世界蓝晶石市场概况

1.3.2 我国蓝晶石市场需求

1.4 国内外对蓝晶石的选矿加工工艺研究进展

1.4.1 概述

1.4.2 重选工艺

1.4.3 磁选工艺

1.4.4 浮选工艺

1.4.5 蓝晶石加工存在问题及发展方向

1.5 论文的研究内容、目的及意义

1.5.1 研究内容

1.5.2 研究目的及意义

第二章 试样、仪器、药剂及试验方法

2.1 试样及制备

2.2 试验仪器、设备及试剂

2.2.1 试验主要仪器、设备

2.2.2 试验试剂

2.3 研究方法

2.3.1 试验研究方法

2.3.2 试验测试方法

第三章 单矿物浮选试验

3.1 未添加金属离子时矿物与石油磺酸钠体系的浮选行为

3.1.1 pH值对矿物可浮性的影响

3.1.2 捕收剂浓度对矿物可浮性的影响

3.1.3 调整剂浓度对矿物可浮性的影响

3.1.4 粒度对矿物可浮性的影响

3.2 添加金属离子时矿物与石油磺酸钠体系的浮选行为

3.2.1 pH值对矿物可浮性的影响

3.2.2 金属离子浓度对矿物可浮性的影响

3.2.3 调整剂对矿物可浮性的影响

3.3 小结

第四章 人工混合矿浮选试验

4.1 调整剂浓度比对矿物可浮性的影响

4.2 相同浓度比不同浓度值对矿物可浮性的影响

4.3 小结

第五章 药剂与矿物表面作用机理研究

5.1 矿物的晶体结构、表面特性及其可浮性

5.2 捕收剂与矿物作用机理研究

5.2.1 捕收剂红外光谱分析

5.2.2 矿物与捕收剂作用前后表面电动电位分析

5.2.3 蓝晶石与捕收剂作用前后的红外图谱分析

5.3 金属离子与矿物作用机理研究

5.3.1 金属离子溶液化学分析

5.3.2 Ca2+和Mg2+抑制作用机理研究

5.3.2 Fe3+和AI3+活化作用机理研究

5.4 水玻璃与矿物作用机理研究

5.5 小结

第六章 结论

致谢

参考文献

攻读学位期间主要的研究成果