钛铁矿海滨砂矿的重磁浮联合分选技术研究

摘要

我国钛资源储量居世界之首，既有岩矿，也有砂矿。广西北海地区钛铁矿砂矿资源丰富，但是由于技术落后，选矿回收率较低，在分选后精矿TiO2品位保持46％以上时，回收率一般只有50％左右。因此，提高砂矿钛铁矿的选矿回收率对钛铁矿资源的高效利用具有重要意义。
　　本论文以广西北海钛铁矿砂矿为研究对象，在工艺矿物学特性研究的基础上，进行了摇床和强磁选条件试验研究，获得重选和磁选钛铁矿精矿，并在纯矿物浮选特性试验研究的基础上，对重选和磁选尾矿进行了系统的浮选条件试验和开、闭路流程试验研究，最后还对一些浮选的作用机理进行了分析研究。试验研究表明:钛铁矿砂矿适宜的分选工艺为“重选-强磁选-浮选”联合工艺流程。首先对原矿进行重选摇床选矿作业，采用一次粗选一次精选的摇床选矿工艺流程，得到重选钛精矿、中矿、尾矿三个产品，可获得TiO2品位49.02％，回收率28.49％的重选钛精矿;重选作业的中矿产品进行了磁选试验研究，得到磁选精矿和磁选尾矿，可获得TiO2品位48.75％、回收率55.51％的磁选钛精矿;重磁选后的尾矿适宜采用一粗二精的浮选闭路流程，浮选以油酸钠为捕收剂，硫酸和水玻璃为调整剂，Pb(NO3)2为活化剂进行浮选，粗选药剂制度为:油酸钠为500g/t，H2SO4为800g/t、水玻璃为350g/t、Pb(NO3)2为20g/t，可获得TiO2品位为39.55％，回收率为14.95％的浮选钛精矿;最终可获得综合精矿的TiO2品位为47.80％，回收率为87.57％的钛精矿。
　　通过矿物的表面电性研究以及红外光谱分析，研究了油酸钠与钛铁矿相互作用的规律。矿物的表面电性研究结果表明:在酸性条件下，钛铁矿表面带负电，油酸钠为阴离子捕收剂，油酸钠与矿物的吸附不是静电吸附，而是化学吸附;红外光谱分析结果表明:钛铁矿与油酸钠作用后出现新的特征峰，由此可以确定，油酸钠在钛铁矿表面发生的是化学吸附。
　　以上研究成果为钛铁矿砂矿资源高效利用的进一步研究奠定了基础。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 我国钛矿资源现状

1．1．1 我国钛矿资源储量

1．1．2 我国钛矿资源分布及特点

1．1．3 钛铁矿的产品与用途

1．1．4 我国钛矿资源供需形势

1．2 钛铁矿的研究现状

1．2．1 钛铁矿选矿工艺研究

1．3 钛铁矿浮选药剂

1．3．1 钛铁矿浮选常用捕收剂

1．3．2 钛铁矿浮选常用调整剂

1．4 钛矿选矿工艺

1．4．1 原生钛铁矿选矿工艺

1．4．2 海滨砂矿钛铁矿选矿工艺

1．5 广西地区砂钛矿资源及利用现状

1．6 研究意义及内容

1．6．1 研究意义

1．6．2 研究内容

第2章 试验研究方法

2．1 矿样的采集与制备

2．2 试验试剂及试验设备

2．3 研究方法

2．3．1 浮选试验

2．3．2 动电位(ζ电位)测量

2．3．3 红外光谱测定

第3章 纯矿物浮选特性试验研究

3．1 纯矿物浮选特性试验研究

3．1．1 矿物的自然可浮性研究

3．1．2 油酸钠浮选体系中水玻璃对矿物可浮性的影响

3．1．3 油酸钠浮选体系中Pb2+对矿物可浮性的影响

3．2 人工混合矿浮选分离试验研究

3．2．1 Pb(NO3)2用量对人工混合矿浮选分离的影响

3．2．2 水玻璃用量对人工混合矿浮选分离的影响

3．2．3 油酸钠用量对人工混合矿浮选分离的影响

3．3 小结

第4章 含钛铁矿砂矿的选矿分离试验研究

4．1 重选试验研究

4．1．1 重选粗选试验

4．1．2 粗选精矿摇床精选试验

4．2 磁选试验研究

4．2．1 重选中矿磁选试验

4．3 浮选试验研究

4．3．1 浮选磨矿细度试验

4．3．2 硫酸用量试验

4．3．3 水玻璃用量试验

4．3．4 Pb(NO3)2用量试验

4．3．5 捕收剂用量试验

4．3．6 小结

4．4 开路流程试验

4．5 闭路流程试验

4．6 全流程试验

4．7 小结

第5章 机理研究

5．1 矿物的晶体结构

5．1．1 砂矿钛铁矿的晶体结构

5．1．2 石英的晶体结构

5．2 钛铁矿的浮选溶液化学

5．3 钛铁矿浮选药剂作用机理

5．3．1 水玻璃的抑制机理

5．3．2 Pb(NO3)2的活化机理

5．3．3 油酸钠作用机理分析

5．4 小结

第6章 结论

参考文献

致谢

硕士阶段发表论文和获得奖励