难选胶磷矿新型高效复配脱镁捕收剂的研究

摘要

磷是工农业的重要原料，我国只有少数磷矿属于易选矿石，其中难选的海相沉积磷块岩即胶磷矿占75％以上。由于胶磷矿多含有白云石且两者可浮性相近，因此运用浮选方法一直没能很好地解决胶磷矿中白云石的分离问题。 本文针对这一难题，着眼于胶磷矿和白云石的一些表面物理化学性质的差异，选择来源广且价格便宜的原料，通过实验研究合成出新型高效复配脱镁捕收剂——MG。该药剂用于实际矿物的浮选时与油酸钠、SR等药剂的对比表明，它是适合于胶磷矿的反浮选工艺的，是一种优良的捕收剂。通过红外光谱分析、Zeta-电位测定、紫外-可见吸收光谱等一些分析测试手段，研究了MG的浮选作用机理。通过一系列药剂合成试验，确定了MG的最佳合成方法为直接皂化法，最佳合成反应条件为：原料油不精制，反应时间60h，反应温度90℃，原料配比油：NaOH=10：2.5，此外还需要添加表面活性剂TL，添加量为TL：MG=1：5。通过红外光谱分析确定了MG药剂分子结构中含有羧基和羟基官能团。对白云石和胶磷矿的Zeta-电位测定、红外光谱分析MG药剂在矿物上面的吸附情况、紫外-可见吸收光谱测定矿物上MG的吸附量等，研究了MG药剂反浮选白云石的浮选作用机理，表明在弱酸性条件下，由于白云石表面荷正电而胶磷矿表面荷负电，带有羧基和羟基官能团的MG药剂更容易吸附在白云石上，使其周围吸附有大量的MG负离子，而MG负离子的另一端为烃基(憎水基)，这就改变了白云石的疏水性，使其矿粒容易附着于气泡上浮。 矿物浮选试验表明，MG的选择性和捕收性优于油酸钠和SR。对于辽宁某地胶磷矿(原矿含P<,2>O<,5> 19.50％，MgO 6.87％)，使用MG药剂及单一反浮选工艺，可获得P<,2>O<,5>品位24.68％的精矿，较传统的油酸钠提高约3个品位，磷回收率83.20％，而尾矿P<,2>O<,5>品位仅为10％左右，比油酸钠等的尾矿P<,2>O<,5>有明显下降。若采用正-反浮选工艺，在开路试验中，除了反浮选中捕收剂种类不同外，其它所有条件全部相同的情况下，使用MG比使用SR在精矿P<,2>O<,5>品位均达到32％以上时，最终精矿产率高出4.5个百分点，达到52.04％，回收率则高出8个百分点，达到86.15％，尾矿P<,2>O<,5>品位明显降低，仅为3.67％。

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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

1.2.2我国磷矿资源

1.2.3磷矿矿床类型

1.3磷矿选矿概况

1.3.1国内外磷矿选矿研究现状

1.3.2磷矿选矿方法概述

1.4磷矿浮选药剂

1.4.1捕收剂

1.4.2抑制剂

1.5课题研究的意义和内容

1.5.1课题研究意义

1.5.2课题研究内容

第2章 试验原料、设备及研究方法

2.1试验原料

2.1.1药剂合成原料

2.1.2试验矿样

2.2试验设备及药剂

2.2.1试验主要设备

2.2.2浮选药剂

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3章 药剂合成研究

3.1引言

3.2药剂的初步评价方法

3.3药剂合成工艺的确定

3.3.1合成工艺试验

3.3.2药剂初步评价

3.4油脂精制条件的考查

3.5时间、原料配比、温度的确定

3.5.1反应时间对药剂性能的影响

3.5.2原料配比对药剂性能的影响

3.5.3反应温度对药剂性能的影响

3.6药剂合成反应过程

3.7表面活性剂的添加

3.8小结

第4章 实际矿物浮选试验研究

4.1矿石性质

4.2矿石破碎制样

4.3实际矿物单反浮试验

4.4实际矿物的正-反浮试验

4.5小结

第5章 浮选理论研究

5.1 MG药剂的红外光谱分析

5.2浮选作用机理研究

5.2.1胶磷矿和白云石的Zeta-电位研究

5.2.2 MG药剂与矿物作用的红外光谱分析

5.2.3紫外-可见吸收光谱研究MG药剂在矿物表面上的吸附情况

5.2.4胶磷矿与白云石的浮选分离机理分析

5.3小结

第6章结论

参考文献

致谢

附录