内生磷矿中黑云母矿物的浮选行为研究

发布时间：2018-10-21 09:56

【摘要】：我国的内生磷矿资源主要分布在北方地区,除了磷灰石外,此类矿产大多伴生有其他可综合利用的矿物组分。本论文以伴生资源的综合利用为出发点,以我国内生磷矿的代表性矿山青海上庄磷矿为研究对象,开展了以回收其中伴生的黑云母资源为目的的试验研究工作。通过单矿物浮选试验,系统研究了黑云母在典型的阳离子和阴阳离子混合捕收剂体系中的基本浮选行为以及多价金属阳离子对其浮选行为的影响。通过溶液化学计算、动电位测试和红外光谱研究,分析了金属离子对黑云母浮选的影响形式以及各捕收剂与黑云母矿物的作用机理。在此基础上,对实际矿石进行了黑云母的浮选回收试验。论文主要取得了以下成果和认识： (1)单矿物浮选试验的结果表明,以油酸钠为捕收剂在碱性条件下能够有效浮选出磷灰石,同时其对黑云母基本无捕收能力；以十二胺为捕收剂时,除-0.074mm粒级外,试验各粒级黑云母的浮选回收率都随pH值的升高先减小后增大,而且较粗粒级的黑云母可浮性更好,最佳浮选粒级为-0.42+0.15mm；与十二胺相比,十八胺对黑云母矿物的捕收能力总体较弱。三种季铵盐对-0.15mm粒级黑云母捕收能力的大小顺序总体上为十二烷基三甲基氯化铵(1231)十六烷基三甲基氯化铵(1631)十烷基三甲基氯化铵(1031)；与十二胺相比,三种季铵盐对黑云母矿物的捕收能力总体上更弱；在油酸钠和十二胺的阴阳离子混合捕收剂体系中,黑云母的浮选回收率随着矿浆pH值的升高逐渐增大,在中碱性条件下的浮选回收率可达80%以上。 (2)在以油酸钠为捕收剂时,Ca2+、Mg2+、Cu2+、Pb2+、Fe3+、Al3+在不同的pH条件下对黑云母浮选有强弱不等的活化作用。在以十二胺为捕收剂时,Ca2+、Mg2+、Cu2+在弱酸至碱性条件下对黑云母浮选有一定的活化作用；Pb2+在碱性条件下对黑云母浮选有一定的活化作用；Fe3+、Al3+对黑云母浮选的影响方式并不单一。通过金属离子的溶液化学计算分析了不同金属离子的水解产物中影响黑云母浮选的组分。 (3)动电位测试结果表明,黑云母试样的零电点约为0.2；伯胺捕收剂十二胺、十八胺和季铵盐捕收剂1231均能使黑云母的动电位显著正移,并且捕收剂浓度越大正移幅度越大,证明这些阳离子捕收剂是通过静电吸附作用于黑云母矿物表面的；十二胺作用下的黑云母动电位的正移幅度比相同浓度的1231更大,说明十二胺与黑云母之间的静电作用更强,这也与浮选试验的结果相吻合。捕收剂与黑云母作用的红外光谱结果表明,十二胺和十八胺在黑云母表面发生了物理吸附：1231和1631与黑云母之间存在着极弱的物理吸附；单一的油酸钠与黑云母矿物不能发生吸附作用；在混合捕收剂作用后的红外谱图中只发现了十二胺的特征吸收峰,而没有发现油酸钠吸附的证据。十二胺和油酸的溶液化学计算表明,十二胺主要以胺离子和离子一分子缔合物的形式吸附于黑云母表面；油酸的水解组分都不能与黑云母矿物作用；油酸与十二胺水解组分的电性中和作用以及二者的共吸附效应是混合捕收剂体系中黑云母的浮选效果得以改善的原因之一。 (4)以浮磷尾矿作为黑云母的浮选给矿,进行了酸法浮选工艺与碱法工艺的对比试验,结果表明采用酸法工艺得到的黑云母精矿K20品位和回收率都更高。最后在酸性条件下进行了黑云母浮选最佳工艺条件试验,可以得到作业产率为30.28%,K20品位为8.38%,K20作业回收率为72.06%的黑云母精矿。论文研究取得的成果可以为内生型磷矿中伴生黑云母的浮选回收提供理论支撑和技术参考,也能够为云母类矿物的浮选提供借鉴。
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【学位授予单位】：中国地质科学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD923;TD97

【参考文献】