油酸钠体系中赤铁矿絮凝体的浮选行为及吸附机理研究
发布时间：2021-10-29 02:21
絮凝浮选过程中,絮凝体的浮选参数条件及药剂作用机理都直接影响浮选效果,油酸钠作为常用的脂肪酸类捕收剂,对赤铁矿具有良好的捕收效果,因此研究油酸钠体系中赤铁矿絮凝体浮选行为和吸附机理,对提高其应用性能具有重要意义。通过对絮凝体的浮选条件试验可知,在p H为8、油酸钠用量为125mg/L、矿浆浓度10%、气泡大小1.0mm以及搅拌转速1800r/min的条件下可得到絮凝体回收率为92.00%。使用响应曲面法对试验结果进行优化,建立了油酸钠用量、p H和搅拌转速及三者之间的交互作用对絮凝体回收率影响的多元二次方程。对试验结果进行了ANOVA分析和论证,可以发现絮凝体被很好地回收,与实际浮选效果相符。在絮凝浮选条件试验的基础上,通过浮选溶液化学和热力学分析、吸附量测定、接触角测定和红外光谱测试,在絮凝体浮选过程中油酸钠的离子-分子缔合物是造成絮凝体浮选的主要溶液组分。絮凝体吸附量在不同p H条件下的大小顺序分别p H=8>p H=4>p H=12。p H为4时絮凝体对油酸钠的吸附为单层吸附吸附,p H为12时是多层吸附。油酸钠和絮凝体作用前后的红外光谱分析表明,p H分别为4与12...
【文章来源】：华北理工大学河北省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
微细粒赤铁矿絮凝浮选示意图
华北理工大学硕士学位论文-4-邵亚辉等[10]通过在反应釜内制备了阳离子聚丙烯酰胺水包水乳液，并以高岭土悬浮液模拟废水，阳离子聚丙烯酰胺水包水乳液为絮凝剂，进行试验研究。试验结果表明，在絮凝剂用量为3.0mg/L、搅拌转速300r/min、搅拌时间8min、pH=4的条件下，絮凝剂对悬浮液的去除率可达到97.07%。絮凝剂有时候和其它药剂或活性酶结合使用可以很好的提升絮凝效果。罗璐等[11]研究发现聚丙烯酰胺和溶菌酶联合使用能通知提高污泥沉降性能和脱水速度，且脱水率较2种药剂单独处理时进一步提升，且添加顺序为先加入絮凝剂后加入溶菌酶。这是因为絮凝剂的吸附架桥作用加快了过滤脱水速度，溶菌酶可以破坏污泥絮体的结构，两者联合使用增大了污泥絮凝体的分形维数，增强其颗粒密实度，并增加了污泥絮体结构可脱除水分的比例。1.1.2剪切絮凝浮选剪切絮凝浮选理论是通过高速搅拌产生合适大小的剪切力，从而将能量传递给矿浆，促进细粒矿物克服静电斥力和水化膜破裂从而凝聚成絮团，再通过浮选方法使絮团上福剪切絮凝过程如图2所示。图2微细粒赤铁矿剪切絮凝浮选示意图Fig.2Schematicdiagramofshearflocculationflotationoffine-grainedhematite曹明礼等[12]通过剪切絮凝工艺，来脱除高岭石中的赤铁矿。采用高岭石、赤铁矿单矿物和混合矿物进行剪切絮凝试验，探索剪切速度、搅拌时间、pH和捕收剂浓度对高岭石浮选回收率的影响。实验结果表明，在pH在7.0～8.3之间、搅拌转速为2000r/min、时间为40min和油酸钠浓度为1.5×10-4mol/L时，在保证高岭石的回收率为70%左右时，可将赤铁矿含量降低至0.6%，说明采用剪切絮凝工艺可以有效脱除高岭石中的赤铁矿。
华北理工大学硕士学位论文-6-浮选受多种因素影响，如粗颗粒载体粒度、浮选搅拌转速和时间、矿浆浓度、药剂种类、药剂用量和矿浆pH等。图3载体浮选示意图Fig.3Schematicdiagramofcarrierflotation郭建斌[19]将粗粒赤铁矿作为自载体进行了载体浮选的试验研究。结果表明，当粗粒载体粒径为-50+25μm、载体颗粒比例为40%时，载体浮选效果最明显，微细粒赤铁矿护手率可达到90.76%，取得了较好的浮选分离指标。秦永红等[20]针对细粒混磁精矿品位较低的问题，采用烧结厂重选铁精矿筛下产品作为载体，以细粒混磁精矿为待附着矿物，氢氧化钠为pH调整剂、淀粉为抑制剂、氧化钙为活化剂和自制的捕收剂进行了载体反浮选条件试验。浮选结果表明：在矿浆pH=11.50、浮选温度35℃、活化剂用量为700g/t、抑制剂用量为11200g/t、捕收剂用量为500g/t时，和常规反浮选相比精矿全铁品位提升了1.12个百分点，浮选指标得到了显著改善。张秀梅等[21]针对煤泥粒度组成细、灰分含量高的问题，在载体浮选的基础上，采用了以浮选精煤为载体的方法来改善煤泥浮选效果。试验结果表明：载体上粘附的细粒煤泥主要是-0.075mm的，可以相当好的优化浮选环境，提升浮选效果。在确定自载体用量为10%时，载体循环4次以后即可达到最佳浮选效果，浮选精煤产率提升了七个百分点左右，灰分降低了一个百分点左右。肖骏等[22]针对微细粒白钨矿在常规浮选过程中流失严重，造成了矿产资源浪费的问题，提出了以聚苯乙烯为载体对细粒白钨矿的进行载体浮选的方法。试验结果表明：使用聚合物聚苯乙烯为微细粒白钨矿的载体粒子进行载体浮选工艺可以有效提升微细粒矿物的浮选效果。在碱性环境中使用油酸钠为捕收剂，载体颗粒粒径
【参考文献】：
期刊论文
[1]Molecular dynamics simulation of aluminum inhibited leaching during ion-adsorbed type rare earth ore leaching process[J]. Dongmei Zhu,Tingsheng Qiu,Jianfeng Zhong,Qinghua Zeng,Xihui Fang. Journal of Rare Earths. 2019(12)
[2]天然矿物对重金属Pb2+的吸附性能研究[J]. 程婷,陈晨,张晓,刘海霞,吕瑞阳. 湖北农业科学. 2019(17)
[3]双絮凝剂对细粒红土镍矿酸浸矿浆沉降性能的影响[J]. 刘丽艳,赵聪,李盛楠,汪洋. 矿冶. 2019(04)
[4]选择性絮凝-磁种法在微细粒人工磁铁矿磁选中的团聚效应[J]. 张汉泉,周峰,殷佳琪,余洪. 矿冶. 2019(04)
[5]响应曲面法优化废催化剂中微波浸出钒的工艺[J]. 马致远,刘勇,周吉奎,刘牡丹,刘珍珍. 中国有色金属学报. 2019(06)
[6]捕收剂预先混合对新疆某羟硅铍石浮选的影响[J]. 耿志强,孙伟. 矿产保护与利用. 2019(02)
[7]阳离子聚丙烯酰胺水包水乳液的扩试及应用[J]. 邵亚辉,周阜成,彭双双,杨俊峰,彭晓宏. 石油化工. 2019(02)
[8]某微细粒级混磁精矿载体浮选试验研究[J]. 秦永红,杨光,马自飞,张琦,肖汉新,刘杰. 金属矿山. 2019(02)
[9]絮凝剂和溶菌酶联用促进污泥脱水性能[J]. 罗璐,施周,周先敏,李广超. 湖南大学学报(自然科学版). 2018(12)
[10]静流场中赤铁矿絮凝体-气泡碰撞概率影响因素研究[J]. 牛福生,刘亚,张晋霞,付董帅. 中国矿业大学学报. 2018(06)
博士论文
[1]微细粒辉钼矿选择性絮凝-浮选基础研究[D]. 李树磊.中国矿业大学 2018
[2]柱浮选精煤细泥污染形成机理及抑制研究[D]. 倪超.中国矿业大学 2016
[3]白云鄂博稀土尾矿多组分综合回收工艺及耦合关系研究[D]. 张悦.北京科技大学 2016
[4]煤泥浮选过程中颗粒与气泡碰撞、吸附规律研究[D]. 张世杰.中国矿业大学(北京) 2015
[5]细粒锡石颗粒—气泡间相互作用及其对浮选的影响[D]. 任浏祎.中南大学 2012
[6]城市污水生物絮凝吸附工艺的特性及模拟研究[D]. 刘绍根.中国科学技术大学 2010
硕士论文
[1]氰化物对氰化尾渣中黄铁矿的浮选抑制机理及活化研究[D]. 赵航.北京有色金属研究总院 2019
[2]硅酸盐矿物浮选过程中胺类捕收剂捕收性能的量子化学分析研究[D]. 李光音.郑州大学 2018
[3]晋宁低品位胶磷矿的选择性絮凝浮选研究[D]. 张镜翠.昆明理工大学 2018
[4]浮选体系中气泡与矿粒絮凝体作用过程研究[D]. 刘亚.华北理工大学 2018
[5]十二胺和油酸组合捕收剂在锂云母表面吸附的分子动力学模拟[D]. 张慧婷.江西理工大学 2017
[6]微细粒胶磷矿—白云石分散行为及机理研究[D]. 时景阳.贵州大学 2017
[7]基于高剪切选择性絮凝调浆的隐晶质石墨浮选研究[D]. 金明国.中国矿业大学 2017
[8]微细粒赤铁矿絮凝浮选行为及机理研究[D]. 张晓亮.华北理工大学 2016
[9]基于数字图像处理的水中微气泡参数的测量研究[D]. 秦晓慧.燕山大学 2012
本文编号：3463775
【文章来源】：华北理工大学河北省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
微细粒赤铁矿絮凝浮选示意图
华北理工大学硕士学位论文-4-邵亚辉等[10]通过在反应釜内制备了阳离子聚丙烯酰胺水包水乳液，并以高岭土悬浮液模拟废水，阳离子聚丙烯酰胺水包水乳液为絮凝剂，进行试验研究。试验结果表明，在絮凝剂用量为3.0mg/L、搅拌转速300r/min、搅拌时间8min、pH=4的条件下，絮凝剂对悬浮液的去除率可达到97.07%。絮凝剂有时候和其它药剂或活性酶结合使用可以很好的提升絮凝效果。罗璐等[11]研究发现聚丙烯酰胺和溶菌酶联合使用能通知提高污泥沉降性能和脱水速度，且脱水率较2种药剂单独处理时进一步提升，且添加顺序为先加入絮凝剂后加入溶菌酶。这是因为絮凝剂的吸附架桥作用加快了过滤脱水速度，溶菌酶可以破坏污泥絮体的结构，两者联合使用增大了污泥絮凝体的分形维数，增强其颗粒密实度，并增加了污泥絮体结构可脱除水分的比例。1.1.2剪切絮凝浮选剪切絮凝浮选理论是通过高速搅拌产生合适大小的剪切力，从而将能量传递给矿浆，促进细粒矿物克服静电斥力和水化膜破裂从而凝聚成絮团，再通过浮选方法使絮团上福剪切絮凝过程如图2所示。图2微细粒赤铁矿剪切絮凝浮选示意图Fig.2Schematicdiagramofshearflocculationflotationoffine-grainedhematite曹明礼等[12]通过剪切絮凝工艺，来脱除高岭石中的赤铁矿。采用高岭石、赤铁矿单矿物和混合矿物进行剪切絮凝试验，探索剪切速度、搅拌时间、pH和捕收剂浓度对高岭石浮选回收率的影响。实验结果表明，在pH在7.0～8.3之间、搅拌转速为2000r/min、时间为40min和油酸钠浓度为1.5×10-4mol/L时，在保证高岭石的回收率为70%左右时，可将赤铁矿含量降低至0.6%，说明采用剪切絮凝工艺可以有效脱除高岭石中的赤铁矿。
华北理工大学硕士学位论文-6-浮选受多种因素影响，如粗颗粒载体粒度、浮选搅拌转速和时间、矿浆浓度、药剂种类、药剂用量和矿浆pH等。图3载体浮选示意图Fig.3Schematicdiagramofcarrierflotation郭建斌[19]将粗粒赤铁矿作为自载体进行了载体浮选的试验研究。结果表明，当粗粒载体粒径为-50+25μm、载体颗粒比例为40%时，载体浮选效果最明显，微细粒赤铁矿护手率可达到90.76%，取得了较好的浮选分离指标。秦永红等[20]针对细粒混磁精矿品位较低的问题，采用烧结厂重选铁精矿筛下产品作为载体，以细粒混磁精矿为待附着矿物，氢氧化钠为pH调整剂、淀粉为抑制剂、氧化钙为活化剂和自制的捕收剂进行了载体反浮选条件试验。浮选结果表明：在矿浆pH=11.50、浮选温度35℃、活化剂用量为700g/t、抑制剂用量为11200g/t、捕收剂用量为500g/t时，和常规反浮选相比精矿全铁品位提升了1.12个百分点，浮选指标得到了显著改善。张秀梅等[21]针对煤泥粒度组成细、灰分含量高的问题，在载体浮选的基础上，采用了以浮选精煤为载体的方法来改善煤泥浮选效果。试验结果表明：载体上粘附的细粒煤泥主要是-0.075mm的，可以相当好的优化浮选环境，提升浮选效果。在确定自载体用量为10%时，载体循环4次以后即可达到最佳浮选效果，浮选精煤产率提升了七个百分点左右，灰分降低了一个百分点左右。肖骏等[22]针对微细粒白钨矿在常规浮选过程中流失严重，造成了矿产资源浪费的问题，提出了以聚苯乙烯为载体对细粒白钨矿的进行载体浮选的方法。试验结果表明：使用聚合物聚苯乙烯为微细粒白钨矿的载体粒子进行载体浮选工艺可以有效提升微细粒矿物的浮选效果。在碱性环境中使用油酸钠为捕收剂，载体颗粒粒径
【参考文献】：
期刊论文
[1]Molecular dynamics simulation of aluminum inhibited leaching during ion-adsorbed type rare earth ore leaching process[J]. Dongmei Zhu,Tingsheng Qiu,Jianfeng Zhong,Qinghua Zeng,Xihui Fang. Journal of Rare Earths. 2019(12)
[2]天然矿物对重金属Pb2+的吸附性能研究[J]. 程婷,陈晨,张晓,刘海霞,吕瑞阳. 湖北农业科学. 2019(17)
[3]双絮凝剂对细粒红土镍矿酸浸矿浆沉降性能的影响[J]. 刘丽艳,赵聪,李盛楠,汪洋. 矿冶. 2019(04)
[4]选择性絮凝-磁种法在微细粒人工磁铁矿磁选中的团聚效应[J]. 张汉泉,周峰,殷佳琪,余洪. 矿冶. 2019(04)
[5]响应曲面法优化废催化剂中微波浸出钒的工艺[J]. 马致远,刘勇,周吉奎,刘牡丹,刘珍珍. 中国有色金属学报. 2019(06)
[6]捕收剂预先混合对新疆某羟硅铍石浮选的影响[J]. 耿志强,孙伟. 矿产保护与利用. 2019(02)
[7]阳离子聚丙烯酰胺水包水乳液的扩试及应用[J]. 邵亚辉,周阜成,彭双双,杨俊峰,彭晓宏. 石油化工. 2019(02)
[8]某微细粒级混磁精矿载体浮选试验研究[J]. 秦永红,杨光,马自飞,张琦,肖汉新,刘杰. 金属矿山. 2019(02)
[9]絮凝剂和溶菌酶联用促进污泥脱水性能[J]. 罗璐,施周,周先敏,李广超. 湖南大学学报(自然科学版). 2018(12)
[10]静流场中赤铁矿絮凝体-气泡碰撞概率影响因素研究[J]. 牛福生,刘亚,张晋霞,付董帅. 中国矿业大学学报. 2018(06)
博士论文
[1]微细粒辉钼矿选择性絮凝-浮选基础研究[D]. 李树磊.中国矿业大学 2018
[2]柱浮选精煤细泥污染形成机理及抑制研究[D]. 倪超.中国矿业大学 2016
[3]白云鄂博稀土尾矿多组分综合回收工艺及耦合关系研究[D]. 张悦.北京科技大学 2016
[4]煤泥浮选过程中颗粒与气泡碰撞、吸附规律研究[D]. 张世杰.中国矿业大学(北京) 2015
[5]细粒锡石颗粒—气泡间相互作用及其对浮选的影响[D]. 任浏祎.中南大学 2012
[6]城市污水生物絮凝吸附工艺的特性及模拟研究[D]. 刘绍根.中国科学技术大学 2010
硕士论文
[1]氰化物对氰化尾渣中黄铁矿的浮选抑制机理及活化研究[D]. 赵航.北京有色金属研究总院 2019
[2]硅酸盐矿物浮选过程中胺类捕收剂捕收性能的量子化学分析研究[D]. 李光音.郑州大学 2018
[3]晋宁低品位胶磷矿的选择性絮凝浮选研究[D]. 张镜翠.昆明理工大学 2018
[4]浮选体系中气泡与矿粒絮凝体作用过程研究[D]. 刘亚.华北理工大学 2018
[5]十二胺和油酸组合捕收剂在锂云母表面吸附的分子动力学模拟[D]. 张慧婷.江西理工大学 2017
[6]微细粒胶磷矿—白云石分散行为及机理研究[D]. 时景阳.贵州大学 2017
[7]基于高剪切选择性絮凝调浆的隐晶质石墨浮选研究[D]. 金明国.中国矿业大学 2017
[8]微细粒赤铁矿絮凝浮选行为及机理研究[D]. 张晓亮.华北理工大学 2016
[9]基于数字图像处理的水中微气泡参数的测量研究[D]. 秦晓慧.燕山大学 2012
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