菱锌矿与石英浮选分离中难免离子的影响及消除

摘要

菱锌矿是有工业价值的主要的氧化锌矿物之一，石英等硅酸盐矿物是常见的主要脉石矿物。虽然在氧化锌矿富集过程中关于此类脉石矿物的去除已有许多研究，但二者的浮选分离仍是一个难题。本论文通过单矿物浮选试验对有Ca2+、Zn2+和Cu2+三种金属离子存在的矿浆体系中菱锌矿与石英的浮选行为分别进行了研究，探讨了三种体系下调整剂水玻璃和六偏磷酸钠对两种矿物浮选行为的影响，并采用溶液化学分析、动电位测试、吸附量测定、红外光谱分析和扫描电镜等方法，研究了离子和抑制剂在菱锌矿与石英浮选分离中的作用机理。论文的主要研究结论如下:
　　 1、在以油酸钠为捕收剂的碱性条件下，菱锌矿的可浮性较好，而石英则基本不浮。在实际矿浆体系中存在的Ca2+、Zn2+和Cu2+等多种金属离子均能对石英产生活化作用，使其可浮性大大增加。
　　 2、三种金属离子(Ca2+、Zn2+和Cu2+)在矿物表面的沉积是其活化石英的主要原因。在碳酸钠调浆体系中，三种金属离子在矿物表面形成的主要活性物质分别为CaCO3(s)、Zn(OH)2(s)和Cu(OH)2(s)。
　　 3、Ca2+离子浮选体系中，优先加入水玻璃可有效增大菱锌矿与石英的可浮性差异;而在Zn2+和Cu2+离子浮选体系中，需选取六偏磷酸钠为抑制剂、组合使用水玻璃和六偏磷酸钠的方法，可有效抑制石英，并保持菱锌矿较好的可浮性。此外溶液中Zn2+和Cu2+离子的浓度均分别低于1.5×10-4mol/L时，二者的可浮性差异较大。
　　 4、优先加入水玻璃，可使Ca2+浮选体系中捕收剂在菱锌矿和石英表面的吸附差异增大;在分别有Zn2+和Cu2+离子存在的体系中，采用组合使用水玻璃和六偏磷酸钠的方法，可使捕收剂选择性地吸附在菱锌矿表面，增大菱锌矿与石英的可浮性差异，达到二者分离的目的。

目录

声明

摘要

第一章 文献综述

1．1 氧化锌资源概述

1．1．1 锌的性质及用途

1．1．2 世界锌矿资源的分布状况

1．1．3 主要氧化锌矿物及其性质

1．2 氧化锌矿的浮选工艺及理论

1．2．1 硫化浮选法

1．2．2 脂肪酸类捕收剂直接浮选法

1．2．3 其他浮选法

1．3 石英的浮选研究现状

1．3．1 石英的结构与可浮性

1．3．2 石英的浮选研究

1．3．3 石英的抑制研究

1．4 论文的研究意义及内容

1．4．1 研究意义

1．4．2 研究内容

第二章 矿样、药剂、仪器设备及研究方法

2．1 矿样

2．2 试验仪器及药剂

2．3 纯矿物试验流程

2．4 试验研究方法

2．4．1 动电位测试

2．4．2 吸附量测试

2．4．3 红外光谱测试分析

2．4．4 扫描电镜测试分析

第三章 菱锌矿和石英浮选行为

3．1 菱锌矿和石英的基本浮选行为

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 金属离子浓度对矿物可浮性的影响

3．2 优先加入水玻璃时金属离子对矿物可浮性的影响

3．2．1 Ca2+浮选体系矿物的可浮性

3．2．2 Zn2+浮选体系矿物的可浮性

3．2．3 Cu2+浮选体系矿物的可浮性

3．3 六偏磷酸钠对矿物可浮性的影响

3．3．1 Ca2+浮选体系矿物的可浮性

3．3．2 Zn2+浮选体系矿物的可浮性

3．3．3 Cu2+浮选体系矿物的可浮性

3．4 金属离子的浓度变化对矿物可浮性的影响

3．4．1 Ca2+浓度变化对矿物可浮性的影响

3．4．2 Zn2+浓度变化对矿物可浮性的影响

3．4．3 Cu2+浓度变化对矿物可浮性的影响

3．5 本章小结

第四章 Ca2+浮选体系中矿物的活化与抑制机理研究

4．1 Ca2+对菱锌矿和石英的活化机理

4．1．1 Ca2+对矿物作用的浮选溶液化学分析

4．1．2 Ca2+对菱锌矿和石英表面电性的影响

4．2 抑制剂对Ca2+活化后菱锌矿和石英的抑制机理

4．2．1 水玻璃对捕收剂在矿物表面吸附的影响

4．2．2 水玻璃作用前后矿物的红外光谱分析

4．2．3 水玻璃对菱锌矿和石英表面电性的影响

4．2．4 水玻璃作用前后矿物表面的SEM-EDAX分析

4．3 水玻璃在矿物表面的作用机理及捕收剂吸附模型

4．4 本章小结

第五章 Zn2+和Cu2+浮选体系中矿物的活化与抑制机理研究

5．1 Zn2+和Cu2+对菱锌矿和石英的活化机理

5．2 抑制剂对Zn2+和Cu2+活化后菱锌矿和石英的抑制机理

5．2．1 水玻璃对矿物表面作用的溶液化学分析

5．2．2 药剂对矿物表面电性的影响

5．2．3 抑制剂对捕收剂在矿物表面吸附的影响

5．3 本章小结

第六章 结论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间所取得的主要成绩