蓝晶石族矿物的可浮性研究

摘要

蓝晶石族矿物在我国储量丰富，分布广泛，是生产优质耐火材料的原料。随着国民经济发展，优质耐火材料的需求量日益增大，而优质的蓝晶石族矿产资源却日益贫乏，因此蓝晶石族矿物的选矿工作越来越重要，众多的选矿方法中，浮选是主要选别手段。 本文系统研究了蓝晶石族矿物及主要脉石矿物石英在油酸钠正浮选体系和十二胺反浮选体系中的浮游性质，着重探讨了难免金属离子对矿物浮选行为的影响，以及有机和无机调整剂对三价金属离子作用后的矿物浮选行为的影响。结合试验结果，分析了影响蓝晶石族矿物浮游行为的原因。 试验全面考察了难免金属离子对矿物浮游行为的影响，主要选取金属离子Ca2+、Mg2+、Al3+、Fe3+进行浮选试验。在油酸钠体系中，金属离子对矿物产生活化作用，而在十二胺系统中，金属离子对矿物产生抑制作用。由于Al3+、Fe3+对矿物的浮游行为影响明显，而Ca2+、Mg2+对矿物的浮游行为影响较小，所以选择对Al3+、Fe3+作用后的矿物继续进行调整剂试验。 进行了无机调整剂六偏磷酸钠、水玻璃及有机调整剂淀粉、柠檬酸对Al3+、Fe3+作用后的矿物的浮选试验。试验表明:油酸钠体系中，当水玻璃用量超过100mg/L以后，可将Fe3+活化后的蓝晶石族矿物和石英分离，当六偏磷酸钠用量超过150mg/L，有望将蓝晶石族矿物和石英进行分离。在Fe3+活化矿物后，当柠檬酸用量为5mg/L时，有望分离蓝晶石族矿物和石英。在十二胺体系下，当六偏磷酸钠用量超过150mg/L以后，有望实现Fe3+、Al3+作用后的蓝晶石族矿物和石英的分离。 蓝晶石族矿物浮游行为的机理研究表明，矿物结构和化学键特征不同，使得矿物破碎时表面暴露的离子成分不同，决定矿物表面带电情况和与药剂作用的化学位点不同。从浮选剂和金属离子的浮选溶液化学计算结果来看，不同pH值条件下矿浆中离子的赋存状态和药剂在矿浆中的优势组分决定矿物的浮选效果。动电位检测结果表明，金属离子对矿物表面带电性质的改变作用显著，是影响矿物浮选行为的原因之一。 系统研究了蓝晶石族矿物和石英浮游性质差异的影响因素，丰富了蓝晶石族矿物选矿理论，对指导实际矿石分离具有十分重要的理论和实际意义。

目录

声明

摘要

第1章绪论

1．1我国蓝晶石族矿产概况

1．1．1蓝晶石族矿资源及分布

1．1．2我国蓝晶石族矿的开采加工

1．1．3蓝晶石族矿物的产品与用途

1．2．蓝晶石族矿物的浮选研究概况

1．2．1伴生矿物

1．2．2捕收剂作用研究

1．2．3调整剂

1．2．4离子的影响

1．3本课题研究的思路、目的、内容及拟解决的关键问题

1．3．1研究思路与目的

1．3．2主要研究内容

1．3．3拟解决的关键问题

第2章样品、试剂、试验设备及研究方法

2．1试样的采集和制备

2．2试验试剂

2．3试验仪器设备

2．4研究方法

2．4．1浮选试验

2．4．2 X射线衍射分析

2．4．3动电电位(ζ电位)的测定

第3章蓝晶石族矿物及石英的浮游特性研究

3．1捕收剂作用下矿物的自然可浮性

3．1．1油酸钠体系下矿物自然可浮性

3．1．2十二胺体系下矿物的自然可浮性

3．2多价金属离子对矿物可浮性影响

3．2．1油酸钠浮选体系中多价金属离子对矿物可浮性影响

3．2．2十二胺浮选体系中金属离子对矿物可浮性影响

3．3小结

第4章调整剂对金属离子作用后矿物可浮性的影响研究

4．1无机调整剂对金属离子作用后矿物可浮性的影响

4．1．1油酸钠浮选体系

4．1．2十二胺浮选体系

4．2有机调整剂对金属离子作用后矿物可浮性的影响

4．2．1油酸钠浮选体系

4．2．2十二胺浮选体系

4．3小结

第5章蓝晶石族矿物浮选机理研究

5．1蓝晶石族矿物和石英的晶体结构

5．1．1蓝晶石

5．1．2红柱石

5．1．3硅线石

5．1．4石英

5．2蓝晶石族矿物及石英的晶体结构中化学键特征分析

5．2．1化学键的表征

5．2．2蓝晶石族矿物及石英化学键参数计算及分析

5．3浮选药剂的溶液化学计算与分析

5．3．1捕收剂溶液化学计算与分析

5．3．2多价金属离子的浮选溶液化学与计算

5．3．3调整剂的浮选溶液化学与计算

5．4蓝晶石族矿物及石英表面的ζ-电位分析

5．4．1矿物表面零电点

5．4．2金属离子对矿物ζ电位的影响

5．4．3捕收剂对矿物ζ-电位的影响

5．5小结

第6章结论

参考文献

致谢