微细粒赤铁矿絮凝浮选行为及机理研究

发布时间：2017-10-29 23:18

  本文关键词：微细粒赤铁矿絮凝浮选行为及机理研究

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【摘要】：通过对不同粒度赤铁矿可浮性影响因素和絮凝浮选过程的研究,确定了赤铁矿絮凝的最佳有效粒径;考察了不同淀粉对赤铁矿的絮凝特性,以糯玉米淀粉对其进行了絮凝浮选试验研究。通过多种检测手段研究了絮凝浮选过程中药剂与赤铁矿的作用机理。絮凝粒径的确定研究表明,矿物平均粒径小于35μm时,粒度效应明显增强,赤铁矿回收率大幅度降低,因此需将微细赤铁矿颗粒聚集成有效粒径35μm左右的絮团。有效碰撞概率低是导致其浮选回收率低的主要原因之一。絮凝-浮选试验研究表明,糯玉米淀粉对赤铁矿的絮凝效果较好,在p H=6左右,糯玉米淀粉用量120mg/L,剪切力3.534Pa(1000r/min)的条件下,可将微细赤铁矿颗粒絮凝为平均粒径35μm左右的絮团。人工混合矿经分散脱泥-絮凝,在浮选浓度为20%,p H=6左右,抑制剂CMC 20mg/L,活化剂Y 40mg/L,捕收剂YSB 200mg/L的条件下浮选分离,最终获得TFe品位为59.30%,回收率为80.03%的精矿。相同条件下形成絮团的分形维数大小顺序:糯玉米淀粉马铃薯醋酸酯淀粉氧化淀粉木薯羟丙基淀粉。搅拌转速加快可使剪切力增大,其对絮团分形维数和平均粒径的影响存在负相关性。显微镜观测表明,微细赤铁矿颗粒黏附在一起,形成了有效粒径较大的絮团,且各絮团独立性较强。Zeta电位和红外光谱的测定结果表明,四种淀粉均使赤铁矿的等电点降低,最大吸附发生在p H值5~7范围内。使等电点降幅最大的是糯玉米淀粉,其与赤铁矿之间存在作用力较强的化学吸附,此外两者之间还存在氢键的作用。添加活化剂Y可增强捕收剂YSB与赤铁矿间的吸附作用,改善絮凝浮选的效果,同时降低了捕收剂YSB的用量。
【关键词】：赤铁矿 絮凝浮选 絮团 分形维数 淀粉
【学位授予单位】：华北理工大学
【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
• 引言10-11
• 第1章 文献综述11-22
• 1.1 铁矿石资源开发利用现状11-13
• 1.1.1 国外铁矿石资源现状11-12
• 1.1.2 我国铁矿石资源现状12-13
• 1.2 微细粒矿物选矿技术现状13-15
• 1.2.1 传统分选技术13-14
• 1.2.2 微生物选矿技术14
• 1.2.3 选择性团聚分选技术14-15
• 1.3 微细粒赤铁矿絮凝浮选机理研究15-20
• 1.3.1 微细粒赤铁矿的分散与凝聚16-18
• 1.3.2 微细粒赤铁矿的絮凝浮选18-19
• 1.3.3 絮凝剂性能强化研究19-20
• 1.4 课题的研究背景及意义20-22
• 第2章 试验物料及研究测试方法22-31
• 2.1 纯矿物制备及表征22-26
• 2.1.1 赤铁矿纯矿物22-23
• 2.1.2 石英纯矿物23-25
• 2.1.3 绿泥石纯矿物25
• 2.1.4 高岭土纯矿物25-26
• 2.2 试验试剂与仪器26-28
• 2.2.1 试验药剂26-27
• 2.2.2 试验仪器27-28
• 2.3 研究方法28
• 2.3.1 纯矿物浮选试验28
• 2.3.2 分散脱泥试验28
• 2.3.3 絮凝过程试验28
• 2.4 分析与检测方法28-31
• 2.4.1 分散率测定28-29
• 2.4.2 样品粒度及絮凝体表观粒径测定29
• 2.4.3 絮凝体分形维数分析29
• 2.4.4 红外光谱（FTIR）分析29
• 2.4.5 动电位测定29-30
• 2.4.6 吸附量的测定30
• 2.4.7 扫描电镜分析和显微镜观测30-31
• 第3章 微细粒赤铁矿絮凝粒径的确定研究31-47
• 3.1 -75μm+50μm粒级赤铁矿可浮性影响因素研究31-34
• 3.1.1 搅拌强度对浮选回收率的影响31-32
• 3.1.2 捕收剂用量对浮选回收率的影响32-33
• 3.1.3 矿浆pH值对浮选回收率的影响33
• 3.1.4 浮选浓度对浮选回收率的影响33-34
• 3.2 -50μm+38μm粒级赤铁矿可浮性影响因素研究34-37
• 3.2.1 搅拌强度对浮选回收率的影响34-35
• 3.2.2 捕收剂用量对浮选回收率的影响35
• 3.2.3 矿浆pH值对浮选回收率的影响35-36
• 3.2.4 浮选浓度对浮选回收率的影响36-37
• 3.3 -38μm+15μm粒级赤铁矿可浮性影响因素研究37-39
• 3.3.1 搅拌强度对浮选回收率的影响37
• 3.3.2 捕收剂用量对浮选回收率的影响37-38
• 3.3.3 矿浆pH值对浮选回收率的影响38-39
• 3.3.4 浮选浓度对浮选回收率的影响39
• 3.4 -15μm粒级赤铁矿可浮性影响因素研究39-42
• 3.4.1 搅拌强度对浮选回收率的影响39-40
• 3.4.2 捕收剂用量对浮选回收率的影响40-41
• 3.4.3 矿浆pH值对浮选回收率的影响41
• 3.4.4 浮选浓度对浮选回收率的影响41-42
• 3.5 赤铁矿浮选过程中的粒度效应42-45
• 3.5.1 粒度对吸附量和吸附率的影响42-43
• 3.5.2 不同粒度矿物颗粒浮选动力学计算43-45
• 3.6 本章小结45-47
• 第4章 微细粒赤铁矿絮凝过程研究47-63
• 4.1 矿物分散脱泥试验研究47-52
• 4.1.1 矿泥含量对赤铁矿浮选效果的影响47-48
• 4.1.2 单矿物分散行为影响因素研究48-52
• 4.2 人工混合矿分散脱泥试验52-53
• 4.3 微细粒赤铁矿絮凝行为研究53-56
• 4.3.1 矿浆pH值对不同淀粉絮凝效果的影响53-54
• 4.3.2 药剂用量对不同淀粉絮凝效果的影响54-55
• 4.3.3 剪切力对不同淀粉絮凝效果的影响55-56
• 4.4 赤铁矿絮体分形维数分析及微观表征56-60
• 4.4.1 不同淀粉形成的絮体分形维数分析57-58
• 4.4.2 不同搅拌速度形成的絮体分形维数分析58-59
• 4.4.3 赤铁矿絮团的微观表征59-60
• 4.5 絮凝过程的验证试验60-61
• 4.6 本章小结61-63
• 第5章 微细粒赤铁絮凝浮选行为研究63-71
• 5.1 赤铁矿絮团和石英的浮选行为研究63-67
• 5.1.1 捕收剂对赤铁矿絮团和石英回收率的影响63-64
• 5.1.2 活化剂对赤铁矿絮团和石英回收率的影响64-65
• 5.1.3 矿浆pH值对赤铁矿絮团和石英回收率的影响65-66
• 5.1.4 抑制剂对赤铁矿絮团和石英回收率的影响66-67
• 5.2 人工混合矿的絮凝浮选分离试验研究67-69
• 5.2.1 捕收剂对絮凝浮选效果的影响67-68
• 5.2.2 抑制剂对絮凝浮选效果的影响68
• 5.2.3 活化剂对絮凝浮选效果的影响68-69
• 5.3 絮凝浮选过程验证试验69-70
• 5.4 本章小结70-71
• 第6章 絮凝浮选药剂作用机理71-76
• 6.1 淀粉与赤铁矿作用机理分析71-74
• 6.1.1 不同淀粉对赤铁矿表面电位的影响71-72
• 6.1.2 不同淀粉与赤铁矿作用的红外光谱72-74
• 6.2 活化剂与赤铁矿作用机理分析74-75
• 6.2.1 活化剂对赤铁矿表面电位的影响74
• 6.2.2 活化剂与赤铁矿作用的红外光谱74-75
• 6.3 本章小结75-76
• 结论76-77
• 参考文献77-81
• 致谢81-82
• 学校导师简介82-83
• 作者简介83-84
• 学位论文数据集84

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本文编号：1115087