铜镍硫化矿物与多元镁硅酸盐浮选分离行为研究
本文关键词：铜镍硫化矿物与多元镁硅酸盐浮选分离行为研究
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【摘要】：铜镍矿中硫化矿物与多种脉石共存是这类矿石主要特性,矿石性质复杂,滑石、蛇纹石等共存现象普遍,现有的选别工艺及技术已无法满足对贫矿进行高效开发利用。本论文主要研究铜、镍硫化矿物与多元镁硅酸盐矿物的浮选分离,考察了分散、抑制剂等因素对多元镁硅酸盐间交互作用的影响,揭示铜、镍硫化矿物与多元镁硅酸盐共存的复杂体系中,组元间选择性聚集/分散和同步抑制的调控机制,为实现铜镍硫化矿物与多元镁硅酸盐矿物的有效分离奠定理论基础。本文以黄铜矿、镍黄铁矿、滑石和蛇纹石为研究对象,通过在硫化矿物与镁硅酸盐矿物的多元浮选体系中添加分散、抑制剂,以达到硫化矿物与多元镁硅酸盐矿物有效分离的目的。采用了浮选试验、X射线衍射(XRD)、Zeta电位、总有机碳测试和傅里叶红外(FT-IR)等研究方法,研究了铜、镍硫化矿物与多元镁硅酸盐矿物浮选分离行为及机理,获得的主要研究结果如下:酸化水玻璃是蛇纹石的有效抑制剂,对滑石、黄铜矿、镍黄铁矿的抑制相对较弱;酯化淀粉在一定用量条件下对黄铜矿和镍黄铁矿的抑制作用较弱,当酯化淀粉用量大于等于100mg·L-1,其对黄铜矿和镍黄铁矿的表现出较强的抑制作用;组合抑制剂(酸化水玻璃+酯化淀粉)的用量为(50mg·L-1+50mg·L-1)时,能较好实现铜镍硫化矿物与多元镁硅酸盐矿物组成的混合矿的有效分离。酸化水玻璃可明显改变蛇纹石表面的电性,当pH㩳10.31时,加入酸化水玻璃,可使蛇纹石表面电性由正变负,削弱了蛇纹石与滑石、黄铜矿和镍黄铁矿的异相凝聚,解决了铜镍硫化矿浮选体系中矿泥罩盖在铜、镍硫化矿物表面的关键问题。酯化淀粉均能吸附在滑石、蛇纹石、黄铜矿、镍黄铁矿表面;当酯化淀粉用量≤50mg·L-1时,酯化淀粉对四种单矿物的抑制强弱如下:滑石㧐蛇纹石㧐镍黄铁矿㧐黄铜矿;当酯化淀粉用量≥100mg·L-1时,其对四种矿物均显现出了较强的抑制作用,尤其对滑石抑制强度较为显著。酸化水玻璃仅通过物理吸附吸附在滑石表面,而其在蛇纹石、黄铜矿和镍黄铁矿表面的吸附是通过物理和化学吸附共同作用的;酯化淀粉在滑石、蛇纹石、镍黄铁矿和黄铜矿表面的吸附是物理吸附;
【关键词】：黄铜矿 镍黄铁矿 镁硅酸盐矿物 组合抑制剂 浮选分离
【学位授予单位】：江西理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD923
【目录】：
- 摘要4-5
- Abstract5-10
- 第一章 绪论10-20
- 1.1 课题的来源10
- 1.2 铜镍硫化矿资源概况及矿石特性10-11
- 1.2.1 铜镍硫化矿资源概况10
- 1.2.2 铜镍硫化矿矿石特性10-11
- 1.3 铜镍硫化矿选矿难题11-12
- 1.4 镁硅酸盐矿物的基本性质和晶体结构12-14
- 1.4.1 镁硅酸盐矿物的存在形式12-13
- 1.4.2 滑石的基本性质和晶体结构13-14
- 1.4.3 蛇纹石的基本性质和晶体结构14
- 1.5 镁硅酸盐与硫化矿的浮选分离研究现状14-18
- 1.5.1 滑石与硫化矿的浮选分离研究现状14-15
- 1.5.2 蛇纹石与硫化矿的浮选分离研究现状15-17
- 1.5.3 多元镁硅酸盐与硫化矿的浮选分离现状17-18
- 1.6 本课题的研究目的、意义和研究内容18-20
- 1.6.1 研究目的、意义18
- 1.6.2 研究内容18-19
- 1.6.3 技术路线19-20
- 第二章 试验材料、仪器及研究方法20-27
- 2.1 试验样品20-22
- 2.1.1 单矿物试样来源与制备20
- 2.1.2 单矿物试样化学多元素分析及XRD分析20-22
- 2.2 试验药剂及仪器设备22-23
- 2.2.1 试验药剂22-23
- 2.2.2 试验仪器设备23
- 2.3 研究方法23-27
- 2.3.1 浮选试验23-24
- 2.3.2 XRD分析24-25
- 2.3.3 动电位（Zeta-电位）测量25
- 2.3.4 总有机碳分析25
- 2.3.5 红外光谱分析25-27
- 第三章 铜镍硫化矿物与镁硅酸盐矿物的浮选行为27-37
- 3.1 铜镍硫化矿物、滑石和蛇纹石单矿物的浮选行为27-29
- 3.2 镁硅酸盐混合矿的浮选行为29-31
- 3.3 镁硅酸盐矿物与铜镍硫化矿物混合浮选行为31-36
- 3.3.1 单一镁硅酸盐与铜镍硫化矿物混合矿浮选行为31-33
- 3.3.2 多元镁硅酸盐矿物与铜镍硫化矿物混合矿浮选行为33-36
- 3.4 本章小结36-37
- 第四章 铜镍硫化矿物与多元镁硅酸盐矿物的浮选分离37-56
- 4.1 单一调整剂对镁硅酸盐矿物及铜镍硫化矿物浮选的影响37-49
- 4.1.1 酸化水玻璃对镁硅酸盐矿物及铜镍硫化矿物浮选的影响37-40
- 4.1.2 酯化淀粉对镁硅酸盐矿物及铜镍硫化矿物浮选的影响40-42
- 4.1.3 木质素磺酸钙对镁硅酸盐矿物及铜镍硫化矿物浮选的影响42-44
- 4.1.4 聚乙烯比咯烷酮对镁硅酸盐矿物及铜镍硫化矿物浮选的影响44-46
- 4.1.5 单一调整剂作用下人工混合矿浮选分离试验46-49
- 4.2 组合调整剂对多元镁硅酸盐混合矿及铜镍硫化矿物浮选的影响49-54
- 4.2.1 酸化水玻璃作用下酯化淀粉对镁硅酸盐混合矿及铜镍硫化矿物浮选的影响49
- 4.2.2 酸化水玻璃作用下聚乙烯吡咯烷酮对镁硅酸盐混合矿及铜镍硫化矿物浮选的影响49-50
- 4.2.3 木质素磺酸钙作用下酯化淀粉对镁硅酸盐混合矿及铜镍硫化矿物浮选的影响50-51
- 4.2.4 木质素磺酸钙作用下聚乙烯吡咯烷酮对镁硅酸盐混合矿及铜镍硫化矿物浮选的影响51
- 4.2.5 组合调整剂作用下人工混合矿浮选分离试验51-54
- 4.3 本章小结54-56
- 第五章 铜镍硫化矿物与多元镁硅酸盐矿物浮选分离机理研究56-72
- 5.1 调整剂在镁硅酸盐矿物及铜镍硫化矿物表面吸附行为研究56-63
- 5.1.1 酸化水玻璃对镁硅酸盐矿物及铜镍硫化矿物表面动电位的影响56-58
- 5.1.2 酯化淀粉在镁硅酸盐矿物及铜镍硫化矿物表面的吸附量研究58-63
- 5.2 调整剂在镁硅酸盐矿物及铜镍硫化矿物表面作用机理研究63-70
- 5.2.1 酸化水玻璃在镁硅酸盐矿物及铜镍硫化矿物表面的作用机理63-67
- 5.2.2 酯化淀粉在镁硅酸盐矿物及铜镍硫化矿物表面的作用机理67-70
- 5.3 本章小结70-72
- 第六章 结论72-74
- 参考文献74-79
- 致谢79-80
- 附录A 攻读学位期间的研究成果80
- 附录B 攻读硕士学位期间参与导师的科研项目80-81
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，本文编号：1084445
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