从含铜镜铁矿中分选镜铁矿的试验研究

摘要

针对新疆某含铜镜铁矿，开展了矿石工艺矿物学和铜铁分选的试验研究，并对镜铁矿精矿品位较低的问题，系统地开展了提质脱杂的试验研究，获得了较为满意的结果。借助Zeta电位测定、VSM测定和EDLVO计算等手段，研究了试验体系下矿物颗粒间的相互作用，得到以下结论。
　　基于工艺矿物学研究，原矿中有用矿物主要为黄铜矿和镜铁矿，其中铜品位为0.42％、全铁品位为33.35％。脉石矿物主要为石英、长石和绢云母。镜铁矿与硅酸盐矿物的嵌布关系较为复杂，嵌布粒度粗细不均匀。
　　采用优先浮铜，浮尾磁选的工艺实现了铜与铁的分离。优先浮铜采用一粗三精两扫的流程，获得铜品位为20.43％的铜精矿，铜回收率为91.45％。浮尾采用一次粗选、再磨两次精选的流程，获得铁品位为57.13％的铁精矿，铁回收率为81.98％。
　　镜铁矿磁选精矿中不同粒级的铁品位存在差异，粒级越细其铁品位越高。-43μm粒级经一次磁精选可得到铁品位为61.79％的磁精矿，回收率为59.83％;+43μm粒级经过再磨和两次精选，仅得到铁品位为57.25％的磁精矿，铁回收率为18.26％。+43μm粒级中镜铁矿单体解离较差是影响磁选精矿品位提升的主要原因。再磨虽可提高镜铁矿的解离度，但微细粒铁矿物在磁选过程中会发生磁团聚，夹杂脉石矿物而恶化磁选指标。磁选过程中添加分散剂，能减轻微细粒铁矿物间的磁团聚，提高磁选分离效率。分散剂对矿浆分散效果好坏的顺序为:六偏磷酸钠＞碳酸钠＞水玻璃。对磁选粗精矿进行分级再磨后，采用六偏磷酸钠为分散剂，获得的磁选精矿综合铁品位为62.14％，对原矿铁回收率为74.79％，达到了提质脱杂的目标。
　　EDLVO计算表明:外加场强为796KA/m时，粒径为5μm镜铁矿颗粒间的EDLVO作用能（能级为10-18J），随着颗粒距离的增加而逐渐降低。当颗粒间距离小于32.5μm时，EDLVO能为正，颗粒间相互排斥;当颗粒间距离大于32.5μm时，EDLVO能为负，颗粒间相互吸引。在磁选过程中，加入六偏磷酸钠作为分散剂可降低镜铁矿的表面电位，增加颗粒间的静电斥能，并产生空间位阻作用能。从而，增大颗粒间的EDLVO作用能，强化矿浆分散效果，减少磁团聚的发生。

目录

声明

摘要

1 文献综述

1．1 国内外铜矿资源利用概述

1．1．1 世界铜资源现状

1．1．2 中国铜资源现状

1．1．3 硫化铜矿选矿技术现状

1．2 国内外铁矿资源利用概述

1．2．1 世界铁资源利用现状

1．2．2 中国铁资源利用现状

1．2．3 铁矿石选矿技术现状

1．3 论文选题及研究内容

2 试验原料、设备及研究方法

2．1 矿样的采集与制备

2．1．1 实际矿石样的制备

2．1．2 单矿物样的制备

2．1．3 提质脱杂粗精矿的制备

2．2 试验药剂

2．3 试验设备及仪器

2．4 试验研究方法

2．4．1 实际矿石试验

2．4．2 粒级分析方法

2．4．3 矿物解离度测定

2．4．4 分散试验

2．4．5 动电位的测定

2．4．6 VSM测试

2．4．7 扩展DLVO理论计算

3 矿石工艺矿物学研究

3．1 原矿的物相及化学组成

3．2 主要矿物嵌布关系

3．3 矿石性质与可选性关系

4 实际矿石分选试验

4．1 硫化铜分选试验

4．1．1 磨矿细度试验

4．1．2 捕收剂试验

4．1．3 抑制剂试验

4．1．4 优先浮选开路试验

4．1．5 优先浮选全流程闭路试验

4．2 镜铁矿选别试验

4．2．1 磁场强度试验

4．2．2 磨矿细度试验

4．2．3 给矿浓度试验

4．2．4 磁选流程试验

4．3 本章小结

5 镜铁矿精矿提质脱杂研究

5．1 粗精矿粒度分析

5．2 粗精矿分级磁选试验

5．2．1 +43μm粒级的分选试验

5．2．2 -43μm粒级的分选试验

5．3 强化矿浆分散及磁选试验

5．3．1 矿浆分散试验

5．3．2 矿浆分散与磁选试验

5．4 本章小结

6 微细颗粒间相互作用的研究

6．1 范德华力作用能的计算

6．2 静电排斥能的计算

6．2．1 镜铁矿与石英动电位的测定

6．2．2 带电颗粒间静电作用能的计算

6．3 空间位阻作用能

6．4 磁性颗粒间的相互作用

6．4．1 镜铁矿磁滞回线的测定

6．4．2 镜铁矿颗粒磁相互作用能的计算

6．5 EDLVO理论计算

6．6 小结

7 结论

参考文献

攻读硕士学位期间主要研究成果及奖励

致谢