含氟矿物与含钙碳酸盐矿物选择性抑制及机理研究

发布时间：2017-11-01 13:14

  本文关键词：含氟矿物与含钙碳酸盐矿物选择性抑制及机理研究

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【摘要】：有用矿物为萤石、磷矿石的含氟矿石资源已面临短缺。贵州萤石矿和磷矿资源丰富,但萤石矿中方解石含量高,而磷矿中白云石含量高,二者选矿富集难度都较大,造成含氟矿物资源有效利用率低。捕收剂与含钙碳酸盐和含氟矿物作用相近,因此,有效的抑制剂就成为含氟矿物、含钙碳酸盐矿物选择性分离的关键因素,研究此类矿物浮选抑制剂及作用机理有重要意义。针对贵州难选萤石矿和低品位磷矿中含钙碳酸盐高的特点,进行了萤石、氟磷灰石、方解石、白云石四种单矿物的可浮性及抑制剂选择研究,在此基础上进行了实际矿石浮选和抑制剂作用机理研究。分别以油酸和油酸钠为捕收剂进行的单矿物可浮性研究表明,油酸钠对四种矿物的捕收能力大于油酸,且可浮性顺序为萤石方解石白云石氟磷灰石。酸性条件下,氟磷灰石可浮性差,而含钙碳酸盐矿物可浮性好；油酸为捕收剂时,在中性及弱碱性时含钙碳酸盐矿物可浮性较差,萤石可浮性好。同时发现,钙、镁、氟离子和磷酸根对四种矿物的可浮性有影响。适量的钙、镁离子能明显提高方解石、白云石、氟磷灰石可浮性,但不利于萤石与方解石、白云石与氟磷灰石的浮选分离。在pH低于6时,氟离子能活化白云石；低浓度的磷酸根离子可以提高含钙碳酸盐矿物的可浮性,但对含氟矿物浮选影响较小。水玻璃、单宁及腐殖酸钠对含钙碳酸盐有选择性抑制作用。腐殖酸钠选择性最好,水玻璃对方解石、白云石的抑制作用在pH 7左右时最明显,单宁在pH 6-8范围内对方解石、白云石抑制强于萤石。实际矿石浮选研究表明,在弱碱性条件下,采用单宁、腐殖酸钠抑制含钙碳酸盐矿物,浮选贵州难选萤石矿可获得较好的指标。方解石-石英型萤石浮选获得CaF2含量95.52%、回收率91.20%的萤石精矿；重品石-萤石伴生矿CaCO3含量由原矿的15.22%降至精矿的0.61%。在酸性条件下以磷酸为氟磷灰石抑制剂,浮选去除钙碳酸盐矿物,反浮选P205含量22%左右的低品位磷矿石和含稀土磷矿石,均获得P205含量大于30%,MgO小于1%合格磷精矿。机理研究表明,氟离子既能活化碳酸盐矿又能抑制钙离子对氟磷灰石的活化机理是,碱性条件下氟离子使方解石、白云石表面萤石化,提高了这些矿物的可浮性,同时降低了矿浆中钙镁离子浓度。pH5.2左右,磷酸在氟磷灰石表面与油酸根产生竞争吸附,从而对氟磷灰石产生抑制作用。单宁、腐殖酸钠对方解石选择性抑制是因为它们在方解石表面的化学吸附能力强于萤石表面,同时与溶出的钙离子形成有机盐并吸附在方解石表面。
【关键词】：氟磷灰石 萤石 抑制剂 浮选 碳酸盐
【学位授予单位】：北京科技大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD97
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 引言11-13
• 2 文献综述13-40
• 2.1 含氟矿石概述13-20
• 2.1.1 氟的工业用途13
• 2.1.2 含氟矿石、矿石性质及其用途与质量标准13-15
• 2.1.3 萤石矿矿床及资源15-17
• 2.1.4 磷矿矿床及资源17-20
• 2.2 含氟矿石利用现在及存在问题20-25
• 2.2.1 萤石利用现状及存在的问题20-22
• 2.2.2 麟矿利用现状及存在的问题22-25
• 2.3 含氟矿石选矿方法及分离研究进展25-29
• 2.3.1 萤石的选矿工艺研究进展25-27
• 2.3.2 磷矿的选矿工艺研究进展27-29
• 2.4 含氟矿物与含钙碳酸盐矿物浮选分离研究现状29-34
• 2.4.1 含氟矿物与含钙碳酸盐矿物浮选分离概况29-30
• 2.4.2 含氟矿物与含钙碳酸盐矿物浮选药剂研究30-33
• 2.4.3 含氟矿物与含钙碳酸盐矿物浮选分离理论研究进展33-34
• 2.5 含氟矿物与含钙碳酸盐选择性抑制剂的研究现状34-38
• 2.5.1 pH对四种矿物可浮性影响的研究34-35
• 2.5.2 含钙碳酸盐矿物抑制剂的研究35-36
• 2.5.3 含磷矿物抑制剂的研究36-37
• 2.5.4 抑制剂与矿物作用机理研究37-38
• 2.6 小结38-40
• 3 研究内容与研究方法40-47
• 3.1 研究目标及研究技术路线40
• 3.2 研究内容40-42
• 3.3 试样选择及制备42
• 3.4 研究方法42-44
• 3.5 试验药剂和仪器44-47
• 4 萤石、方解石、白云石及氟磷灰石可浮性影响因素研究47-67
• 4.1 捕收剂对四种矿物可浮性影响研究47-50
• 4.2 阳离子对四种矿物可浮性的影响研究50-55
• 4.2.1 钙离子对四种矿物可浮性的影响研究50-53
• 4.2.2 镁离子对四种矿物可浮性的影响研究53-55
• 4.3 阴离子对四种矿物可浮性的影响研究55-66
• 4.3.1 氟离子对四种矿物可浮性的影响研究56-58
• 4.3.2 碳酸根离子对四种矿物可浮性的影响研究58-61
• 4.3.3 磷酸根离子对四种矿物可浮性的影响研究61-63
• 4.3.4 硫酸根离子对四种矿物可浮性的影响研究63-66
• 4.4 小结66-67
• 5 抑制剂对萤石、方解石、白云石及氟磷灰石可浮性影响研究67-79
• 5.1 水玻璃对四种矿物的抑制效果比较67-69
• 5.2 氟硅酸钠对四种矿物的抑制效果比较69-71
• 5.3 六偏磷酸钠对四种矿物抑制效果比较71-73
• 5.4 单宁对四种矿物抑制效果比较73-76
• 5.5 腐殖酸钠对四种矿物抑制效果比较76-78
• 5.6 小结78-79
• 6 贵州难选萤石矿石浮选研究79-92
• 6.1 萤石矿石性质研究79-80
• 6.2 贵州难选萤石原矿Ⅰ浮选研究80-86
• 6.2.1 粗选条件试验研究81-85
• 6.2.2 闭路试验研究85-86
• 6.3 贵州难选萤石原矿Ⅱ浮选研究86-90
• 6.3.1 粗选条件试验86-89
• 6.3.2 闭路试验89-90
• 6.4 小结90-92
• 7 贵州低品位磷矿石浮选研究92-103
• 7.1 磷矿石性质研究92-93
• 7.2 贵州低品位磷矿原矿Ⅰ浮选研究93-98
• 7.2.1 粗选条件试验研究93-96
• 7.2.2 精选及开路试验研究96-98
• 7.3 贵州低品位磷矿原矿Ⅱ浮选研究98-102
• 7.3.1 粗选工艺研究99-101
• 7.3.2 闭路试验101-102
• 7.4 小结102-103
• 8 选择性抑制剂对矿物浮选影响的机理研究103-135
• 8.1 pH、矿物溶解对矿物可浮性的影响机理研究103-117
• 8.1.1 pH对矿物可浮性的影响机理103-109
• 8.1.2 矿物溶解对矿物可浮性影响机理109-114
• 8.1.3 矿物溶解离子对矿物可‘浮性影响机理114-117
• 8.2 氟离子对白云石、氟磷灰石浮选影响机理研究117-122
• 8.2.1 氟离子对白云石、氟磷灰石浮选的影响117-119
• 8.2.2 氟离子与方解石、白云石作用的扫描电镜能谱研究119-121
• 8.2.3 氟离子对磷矿石浮选影响的溶液化学研究121-122
• 8.3 磷酸对白云石、氟磷灰石浮选影响机理研究122-127
• 8.3.1 磷酸对白云石、氟磷灰石浮选的影响122-123
• 8.3.2 磷酸与白云石作用X-射线波普研究123-124
• 8.3.3 磷酸对白云石、氟磷灰石浮选影响的溶液化学研究124-127
• 8.4 腐殖酸钠、单宁对萤石、方解石浮选影响机理研究127-134
• 8.4.1 腐殖酸钠、单宁对萤石、方解石浮选的影响127-128
• 8.4.2 腐殖酸钠、单宁在方解石表面的吸附机理研究128-131
• 8.4.3 腐殖酸钠、单宁作用机理模型131-134
• 8.5 小结134-135
• 9 结论135-137
• 参考文献137-150
• 作者简历及在学研究成果150-152
• 学位论文数据集152

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 尹丽文;;中国应尽快停止出口萤石[J];国土资源情报;2009年08期

2 唐尧;;我国磷矿床特征及发展对策建议[J];化工矿物与加工;2014年04期

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本文编号：1126972