东鞍山含碳酸盐赤铁矿石浮选试验

针对纯矿物配成的含赤铁矿、菱铁矿、石英的混合矿进行浮选试验.随着铁矿石中菱铁矿质量分数的提高,铁精矿TFe品位、产率和回收率等指标迅速下降,说明现有反浮选流程不能将含有菱铁矿的铁矿石有效分选.提出将菱铁矿预先分离、然后再将赤铁矿和石英分离的分步浮选流程,相比常规反浮选流程,铁精矿TFe质量分数由42.34％上升至59.09％,铁的回收率由53.18％提高到79.84％.而针对东鞍山含菱铁矿的赤铁矿石,采用分步浮选工艺闭路流程,可获得铁精矿TFe质量分数为66.34％,回收率为71.60％.     

柠檬酸在含碳酸盐赤铁矿浮选体系中的分散机理

以赤铁矿、菱铁矿和石英为研究对象,通过沉降试验、Zeta电位测试、傅里叶红外光谱分析和溶液化学计算研究了柠檬酸在强碱性条件下(pH=11.0)的分散机理.沉降试验结果表明,柠檬酸对人工混合矿(赤铁矿-菱铁矿-石英)具有较好的分散效果.动电位和红外光谱测试表明,柠檬酸在赤铁矿和菱铁矿表面的吸附较强烈并使其动电位负移,而在石英表面的吸附较弱并对石英动电位影响较小.溶液化学计算表明,柠檬酸主要以[C_6H_5O_7]~(3-)的形式吸附在赤铁矿和菱铁矿的羟基化表面,进而阻止矿粒间的凝聚.结果表明柠檬酸在含碳酸盐赤铁矿浮选体系中具有分散作用.     

菱铁矿和白云石对石英浮选的影响

通过浮选试验、吸附量测定和溶液化学计算研究了油酸钠浮选体系下菱铁矿和白云石对石英浮选的影响.浮选试验和吸附量测定结果表明:菱铁矿对石英浮选的影响与其溶解组分有关,当淀粉存在时,菱铁矿可显著影响石英浮选;白云石的溶解组分对石英浮选的影响较小,增大油酸钠用量可在一定程度上消除白云石的影响.溶液化学计算表明,菱铁矿的溶解组分可将活化的石英表面转化为易被淀粉抑制的CaCO_3沉淀,而白云石的溶解会受到浮选体系中钙离子的抑制,这也是菱铁矿和白云石溶解对石英浮选的影响存在差异的主要原因.     

混合磁选精矿物相分析

采用MLA自动矿物分析仪对某烧结厂混合磁选精矿进行矿物分析,旨在探索矿物性质对后续浮选过程的影响.分析结果表明,某烧结厂混合磁选精矿中,磁/赤铁矿质量分数为33.06％,脉石矿物石英含量最多,占29％,其次是绿泥石质量分数为5.89％,对浮选过程影响较大的菱铁矿含量很低,只有0.56％.混合磁选精矿矿物组成复杂,嵌布粒度细,且其中含有大量易于泥化的脉石矿物;磁/赤铁矿和石英的单体解离度均较低,会显著影响后续浮选效果和药剂制度.为探索赤铁矿石浮选过程的药剂制度优化提供依据.     

磁铁矿与赤铁矿混合浮选交互影响规律

研究了浮选药剂对单矿物浮选的影响、磁铁矿对赤铁矿浮选的影响。单矿物浮选研究表明,pH〉10时,NaOH的用量的对石英矿的浮选影响大于磁铁矿、赤铁矿的浮选。随着淀粉用量的增加磁铁矿和赤铁矿的回收率逐渐增加,当淀粉用量为10mg／L时,赤铁矿的浮选几乎受到完全的抑制。CaO对磁铁矿、赤铁矿的浮选几乎没有影响,然而对石英的浮选确有很大的影响,石英的回收率随着CaO用量的增加逐渐降低。磁铁矿、赤铁矿以及石英的回收率随着捕收剂用量的增加逐渐降低。人工混合矿浮选研究表明,赤铁矿浮选品位随着磁铁矿含量的增加逐渐增加。     

细粒菱铁矿、石英和赤铁矿吸附团聚的机理

含菱铁矿难选铁矿石在磨矿作业过程中,菱铁矿极易泥化,并大量吸附在脉石和有用矿物的表面上,恶化了后续选别作业.为了查明微细粒菱铁矿、石英和赤铁矿在矿浆中吸附团聚的本质及规律,利用DLVO理论探讨了微细粒菱铁矿与粗粒石英、微细粒菱铁矿与赤铁矿及细粒菱铁矿之间的作用机理.计算结果表明:微细粒菱铁矿容易吸附罩盖在粗粒石英和赤铁矿表面,微细粒菱铁矿和微细粒赤铁矿相互作用发生团聚现象,而微细粒菱铁矿之间不发生吸附团聚现象.     

烷基磺酸钠浮选冀东司家营赤铁矿的作用机理

冀东司家营赤铁石英岩矿石的正浮选小型试验和半工业试验,已获得良好结果。为进一步探索提高指标的途径,本研究课题进行了烷基磺酸钠对假象赤铁矿的作用机理以及与矿物可浮性的关系等方面的研究。冀东司家营北区浅部的赤铁矿,是以假象、半假象为主。主要脉石矿物为石英。假象赤铁矿的零电点(PZC)经测定为PH5.8,石英的零电点为PH2.2。烷基磺酸钠对假象赤铁矿的吸附存在着三个高峰:一个峰在PH3左右,主要是物理吸附并伴随着药剂离子的疏水性缔合。另一个峰在赤铁矿的零电点附近,是一个化学吸附峰。第三个峰在PH12左右,这是由于赤铁矿表面阳离子水解,在溶液中生成氢氧化铁Fe(OH)_3悬浮物,显著增大了吸附面积所造成的假象吸附。这三个吸附峰的存在,对假象赤铁矿是有普遍的意义。在没有阳离子的活化作用时,烷基磺酸钠对石英的扑收作用甚微。在浮选赤铁石英岩矿石时,要注意铁离子所起的特殊作用:一方面,烷基磺酸钠的阴离子吸附于赤铁矿表面时,铁离子的存在是一个重要条件;一方面,在一定的PH值范围内,铁离子又有活化石英的作用。据此,以磺酸盐为扑收剂浮选假象赤铁矿时,存在着两个可供选择的浮选区:一个在假象赤铁矿的零电点附近,一个在PH3左右。     

微细粒混合磁选精矿分级—分散浮选试验研究

针对东鞍山混合磁选精矿进行了预先分级—强化分散浮选试验研究，同时结合沉降试验、动电位测试、浊度测试等分析了分选效果改善的原因.在最优条件下分级—分散浮选闭路试验可获得精矿铁品位66.24%、铁回收率79.47%的浮选指标，与单一分散浮选的闭路试验相比，精矿铁回收率提高了4.47%.沉降试验和浊度测试表明，分散剂柠檬酸及粒度组成均会影响赤铁矿-石英混合矿的分散特性，柠檬酸主要吸附在赤铁矿表面从而增大矿粒间的静电斥力，优化粒度组成实现窄级别浮选则会进一步减弱矿粒间的非选择性团聚(罩盖)，为后续浮选分离创造有利条件，这也与DLVO理论及团聚动力学的分析结果基本一致.     

烷基羟丙基胺作用下石英和赤铁矿的浮选行为

通过浮选试验研究了新型捕收剂烷基羟丙基胺(NDIA)作用下石英和赤铁矿的浮选行为,并结合量子化学计算和zeta电位分析,考察了该捕收剂在矿物表面的吸附机理.单矿物浮选试验结果表明:当捕收剂用量为33.33 mg/L,p H值为4.50~8.00时,石英的回收率在92%以上,赤铁矿的回收率在50%左右.人工混合矿分选试验结果表明:当捕收剂用量为33.33 mg/L,淀粉用量为13.33 mg/L,p H值为4.50~8.00时,NDIA均可实现石英和赤铁矿的有效分离.量子化学计算结果表明,与十二胺相比,NDIA对石英具有更好的捕收性能.zeta电位测试结果表明:NDIA在石英和赤铁矿表面均发生了吸附,且在石英表面的吸附作用强于赤铁矿.     

油酸钠浮选体系中菱镁矿与白云石和石英的交互影响

研究了在油酸钠浮选体系中菱镁矿、白云石和石英的浮游特性以及调整剂对3种矿物浮游性的影响,考察了白云石和石英对菱镁矿可浮性的影响,白云石对石英可浮性的影响以及白云石对菱镁矿和石英混合矿浮选的影响并研究了其机理.结果表明:在油酸钠浮选体系中,菱镁矿和白云石浮游性相近,六偏磷酸钠和水玻璃对菱镁矿和白云石的可浮性有一定的抑制作用;3种矿物会产生交互影响,白云石和石英会降低菱镁矿浮选回收率,而白云石会提高石英浮选回收率,其原因主要是由矿物罩盖和矿物溶解所引起的.     

Effect and mechanism of siderite on reverse flotation of hematite

The effects of siderite on reverse flotation of hematite were investigated using micro flotation, adsorption tests, and Fourier transform infrared spectroscopy. The flotation results show that interactions between siderite and quartz are the main reasons that siderite significantly influences the floatability. The interactions are attributed to dissolved siderite species and fine siderite particles. The interaction due to the dissolved species is, however, dominant. Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek (DLVO) theoretical calculations reveal that adhesion on quartz increases when the siderite particle size decreases and that fine particles partly influence quartz floatability. Chemical solution calculations indicate that the dissolved species of siderite might convert the surface of active quartz to CaCO₃ precipitates that can be depressed by starch. The theoretical calculations are in good agreement with the results of adsorption tests and FTIR spectroscopy and explain the reasons why siderite significantly influences reverse flotation of hematite.     

东鞍山浮选尾矿预富集精矿悬浮磁化焙烧试验研究

为实现东鞍山铁矿石浮选尾矿的资源化利用,对浮选尾矿预富集精矿开展了悬浮磁化焙烧试验研究.结果表明,浮选尾矿预富集精矿主要矿物组成为赤褐铁矿、磁铁矿、菱铁矿和石英,TFe品位为31.13%.浮选尾矿预富集精矿适宜的悬浮磁化焙烧工艺参数为:气体流量600mL/min,氢气体积分数20%,焙烧温度520℃,焙烧时间20min.焙烧产品经弱磁选可得铁精矿的TFe品位为64.23%,回收率为79.53%.焙烧产品的铁物相,XRD,VSM分析表明,经过悬浮磁化焙烧后,原矿中赤褐铁矿和碳酸铁转变为磁铁矿,矿石的饱和磁化强度和磁化率增强.     

菱锰矿与石英浮选行为及其机理研究

研究了十二胺对菱锰矿与石英分离的浮选行为,以及调整剂水玻璃和六偏磷酸钠对菱锰矿和石英浮选的影响.结果表明,在pH=7～12时,十二胺对两种矿物都具有良好的捕收性;水玻璃和六偏磷酸钠均抑制石英而活化菱锰矿.人工混合矿浮选表明,在pH=7时六偏磷酸钠为调整剂,菱锰矿与石英可浮性相当,不可分离.紫外分光光度法结果表明,Mn2+在pH=7时可与石英发生静电吸附.红外分析结果显示,水玻璃可吸附于石英和菱锰矿表面,六偏磷酸钠可吸附于菱锰矿表面.     

Magnetic and flotation studies of banded hematite quartzite (BHQ) ore for the production of pellet grade concentrate

To identify and establish beneficiation techniques for banded hematite quartzite (BHQ) iron ore, a comprehensive research on BHQ ore treatment was carried out. The BHQ ore was assayed as 38.9wt% Fe, 42.5wt% SiO₂, and 1.0wt% Al₂O₃. In this ore, hematite and quartz are present as the major mineral phases where goethite, martite, and magnetite are present in small amounts. The liberation of hematite particles can be enhanced to about 82% by reducing the particle size to below 63 μm. The rejection of silica particles can be obtained by magnetic and flotation separation techniques. Overall, the BHQ ore can be enriched to 65.3wt% Fe at 61.9% iron recovery. A flowsheet has been suggested for the commercial exploitation of the BHQ ore.     

磨矿介质对典型硅酸盐矿物浮选的影响及机理

研究在湿式磨矿条件下,十二胺和油酸钠作为捕收剂时,锆球和铁球作为磨矿介质对典型硅酸盐矿物浮选的影响。通过对矿物表面动电位和X射线光电子能谱检测,分析磨矿介质对硅酸盐矿物浮选影响的机理。研究表明：十二胺作为捕收剂,低于最佳浮选pH值时,锆球湿磨锆英石、绿柱石、锂辉石和石英的浮选回收率均高于铁球湿磨,pH值继续升高,锆球湿磨和铁球湿磨这四种硅酸盐矿物的浮选回收率相近；在pH值2~12范围内,锆球湿磨和铁球湿磨长石的浮选回收率相近；油酸钠作为捕收剂,相同pH值条件下,锆球湿磨锆英石、绿柱石、锂辉石、长石和石英的浮选回收率大多低于铁球湿磨。检测结果表明：锆球湿磨时,低于最佳浮选pH值条件下,锆英石、绿柱石、锂辉石和石英表面电位低于铁球湿磨,因而十二胺作为捕收剂时这四种矿物的浮选回收率高于铁球湿磨；铁球湿磨时,油酸钠作为捕收剂,锆英石、绿柱石、锂辉石、长石和石英表面Fe含量明显增加,对这五种矿物起到活化作用,因而浮选回收率高于锆球湿磨。     

Solution chemistry of carbonate minerals and its effects on the flotation of hematite with sodium oleate

The effects of carbonate minerals (dolomite and siderite) on the flotation of hematite using sodium oleate as a collector were investigated through flotation tests, supplemented by dissolution measurements, solution chemistry calculations, zeta-potential measurements, Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopic studies, and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analyses. The results of flotation tests show that the presence of siderite or dolomite reduced the recovery of hematite and that the inhibiting effects of dolomite were stronger. Dissolution measurements, solution chemistry calculations, and flotation tests confirmed that both the cations (Ca2+ and Mg2+) and CO₃2- ions dissolved from dolomite depressed hematite flotation, whereas only the CO₃2- ions dissolved from siderite were responsible for hematite depression. The zeta-potential, FTIR spectroscopic, and XPS analyses indicated that Ca2+, Mg2+, and CO₃2- (HCO₃-) could adsorb onto the hematite surface, thereby hindering the adsorption of sodium oleate, which was the main reason for the inhibiting effects of carbonate minerals on hematite flotation.     

N-十二烷基-1,3-丙二胺在赤铁矿反浮选中的应用

通过单矿物试验考察了N-十二烷基-1,3-丙二胺(ND13)对赤铁矿和石英的浮选行为,结果表明,ND13对石英具有良好的捕收性能,在捕收剂用量为50mg/L,pH=7～10时,石英回收率达93%以上.人工混合矿分选试验结果表明,ND13对赤铁矿和石英质量比为1∶1(铁品位为35%)的人工混合矿具有一定的分选效果,在ND13用量为66.7mg/L,淀粉用量为6.67mg/L,pH=7.27的条件下,达到较好的分选效果,此时精矿中铁的回收率为86.35%,精矿的铁品位为62.78%,尾矿的铁品位为9.21%.动电位和红外光谱分析结果表明,ND13主要以静电和氢键作用在矿物表面发生吸附.