磨矿因素对典型硅酸盐矿物浮选的影响

发布时间：2017-12-24 09:24

  本文关键词：磨矿因素对典型硅酸盐矿物浮选的影响　出处：《北京科技大学》2017年博士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：论文以典型晶体结构的硅酸盐矿物锆英石、绿柱石、锂辉石、长石以及氧化物石英的磨矿—浮选体系为研究对象,运用XPS、XRD、ζ电位、扫描电镜和能谱、红外光谱等多种手段研究了锆球干磨、锆球湿磨、铁球干磨和铁球湿磨等磨矿因素,对硅酸盐矿物表面形貌和性质、矿浆性质及浮选行为的影响,借助于矿物晶体化学、浮选溶液化学、分子模拟、浮选动力学探讨了磨矿因素对硅酸盐矿物浮选行为影响的机理。对比四种磨矿因素,锆球干磨后,硅酸盐矿物表面形貌和表面元素含量变化较小,但是锆球介质磨损率较高,致使锆球干磨后矿浆中金属离子较多,但Zr的活性相对较差,因此对矿物浮选的影响较小;锆球湿磨后,矿物表面形貌和矿物表面元素含量发生变化,此条件下矿浆中金属离子的浓度最高,对矿物浮选产生影响,尤其是对靠静电引力吸附的胺类捕收剂影响较大；铁球干磨后,矿物表面形貌和矿物表面元素含量有了明显变化,矿浆中金属离子的浓度虽然相对较低,但表面Fe含量有一定程度增加,因此对矿物浮选产生明显影响,尤其是表面铁的羟基络合物的生成对阳离子和阴离子捕收剂在矿物表面吸附均有影响；铁球湿磨后,矿物表面形貌和矿物表面元素含量变化较大,虽然矿浆中金属离子的浓度介于锆球干磨和铁球干磨之间,但表面Fe含量明显增加,对矿物零电点影响较大,铁球湿磨后矿物零电点为四种磨矿因素中最高,无论是对阳离子捕收剂还是阴离子捕收剂作用均有较大影响。采用湿式磨矿,十二胺作为捕收剂,在低于最佳浮选pH值时,锆球磨矿后锆英石、绿柱石、锂辉石和石英的浮选回收率高于铁球磨矿：高于最佳浮选pH值时,锆球磨矿后锆英石、绿柱石、锂辉石和石英的浮选回收率低于或相近于铁球磨矿;无论是锆球还是铁球作为磨矿介质,长石的浮选回收率差异较小。油酸钠作为捕收剂,总体上锆球磨矿时锆英石、绿柱石、锂辉石、长石和石英的浮选回收率低于铁球磨矿。采用干式磨矿,十二胺作为捕收剂,在低于最佳浮选pH值时,锆球磨矿后锆英石、绿柱石、锂辉石和石英的浮选回收率高于铁球磨矿；高于最佳浮选pH值时,锆球磨矿后锆英石、绿柱石、锂辉石和石英的浮选回收率低于或等于铁球磨矿。油酸钠作为捕收剂,总体上锆球磨矿时锆英石、绿柱石、锂辉石、长石和石英的浮选回收率低于铁球磨矿。磨矿方式、磨矿介质及捕收剂类型对矿物可浮性及浮游速度常数影响较大。对于岛状硅酸盐矿物锆英石,十二胺作捕收剂时,磨矿因素对矿物可浮性与浮游速度常数有较大影响;而对于架状硅酸盐矿物长石,磨矿方式对其可浮性及浮游速度影响较为显著。采用油酸钠作捕收剂时,铁磨介质对绿柱石具有明显的活化作用,从而影响矿物的可浮性与浮游速度。通过硅酸盐矿物与药剂分子相互作用能计算可知,硅酸盐矿物经过铁球磨矿后,矿物表面吸附的铁的羟基络合物,使阳离子捕收剂十二胺与矿物的相互作用能增大,阴离子捕收剂油酸钠与矿物的相互作用能减小,进而影响捕收剂与矿物之间的相互作用。通过计算矿物界面层内的胺离子浓度变化,也证明了铁球磨矿后减弱了十二胺对硅酸盐矿物的捕收作用。总体来讲,硅酸盐矿物经过铁球磨矿后,一般会阻止十二胺阳离子捕收剂在矿物表面的吸附,而对于油酸根阴离子捕收剂,则起到一定的活化作用,有利于油酸根离子在矿物表面的吸附。
【学位授予单位】：北京科技大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TD923;TD97
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本文编号：1327810