磺化聚丙烯胺在钛铁矿和长石上的吸附特性和絮凝行为

用凝胶渗透色谱法(GPC)研究了人工合成高聚物磺化聚丙烯酰胺(PAMS)在微细粒钛铁矿和长石上的吸附特性及它们的絮凝行为;用光电子能谱(ESCA)和分子轨道(MO)理论研究了絮凝剂PAMS与钛铁矿和长石的作用机理;并根据絮凝剂与矿物作用的差别进行了微细粒钛铁矿、钒钛磁铁矿、长石矿料的絮凝分离试验. PAMS在矿物表面上的吸附量与其平衡浓度有线性关系.吸附量随平衡浓度增加而增加.在钛铁矿上的吸附量及吸附量强度均比长石大.分子轨道理论分析和光电子能谱证实PAMS的磺酸基在钛铁矿表面与过渡金属离子形成络合物;而在长石上是弱氢键作用. 采用一种新的工艺流程:选择性混合絮凝-磁选-超声波解絮凝-磁选可从含20.35％TiO_2及29.7％Fe的物料中选出钛铁矿精矿和钒钛磁矿精矿,品位分别为42.12％TiO_2,58.10％Fe;回收率相应为83％及90％.     

高压辊磨超细粉碎对钒钛磁铁矿分选的影响

采用常规颚式破碎和高压辊磨2种不同粉碎方式,进行钒钛磁铁矿的分选试验,探究2种破碎方式对钒钛磁铁矿分选的影响,并结合粒度分析、单体解离度测试及比磁化系数分析,进一步研究高压辊磨机在钒钛磁铁矿选别中的作用机理。研究结果表明:高压辊磨机粉碎产品的粒度较小,可直接通过弱磁选将钛磁铁矿和钛铁矿分离开,进行"铁钛平行分选";与颚式破碎机破碎产品相比,辊压产品经过一段磨矿过程就能通过相同的分选条件获得质量合格的钛磁铁矿精矿,并使钛铁矿精矿TiO2的作业回收率提高2.66%;2种破碎产品在球磨过程中的单体解离度存在差异,辊压产品中的含铁矿物能够优先实现单体解离,有利于钛磁铁矿的分选;"铁钛平行分选"能够简化磨矿过程,减少微细粒钛铁矿的生成量,提高钛铁矿强磁选的回收率,有利于钛铁矿的窄级别浮选。     

铁钛平行分选对微细粒钛铁矿强磁选的影响

采用"铁钛平行分选"工艺对高压辊磨超细碎的-3.2 mm钒钛磁铁矿进行选别实验,研究了强磁选对钛铁矿的分选效果.当磨矿细度为-74μm粒级占80%时,辊压产品选钛给矿的单体解离度较颚破产品高0.58%,辊压产品-19μm+11μm粒级中铁氧化物的单体含量较颚破产品低1.38%.与颚破产品采用"阶段磨矿-阶段分选"工艺相比,"铁钛平行分选"得到的强磁精矿中Ti O2的回收率提高5.11%,-19μm粒级的含量降低2.62%.不同粒级钛铁矿在分选空间中的受力分析表明,当粒度降低时,钛铁矿所受的比阻力急剧增加,而比磁力却有所降低,这增加了钛铁矿颗粒被磁场捕获的难度."铁钛平行分选"能够降低选别过程中微细粒钛铁矿的新生成量,改善钛铁矿的强磁选别效果.     

改性聚丙烯酰胺对赤铁矿强磁选的影响

基于聚团分选理论,采用改性聚丙烯酰胺(HPM)选择性聚团调浆-湿式强磁选工艺,考察了药剂用量、矿浆pH以及搅拌转速等因素对微细粒赤铁矿强磁分选效果的影响.通过扫描电镜检测、EDS能谱分析、动电位测试以及红外光谱检测等方法研究了物料聚团磁选前后的微观形貌以及药剂作用后矿物表面特性的变化,分析了药剂与矿物表面的作用机理.结果表明:在药剂用量10g/t、矿浆pH 10、搅拌转速954r/min的条件下,采用“选择性聚团-强磁选工艺”与常规强磁选工艺指标相比,精矿铁回收率提高了5.39%.添加HPM调浆后原矿中矿物颗粒表观粒径显著增加,在强磁选作业中添加HPM调浆能够强化对微细粒赤铁矿的回收,HPM对赤铁矿具有选择性絮凝聚团作用,且在赤铁矿表面存在静电吸附和氢键吸附,在石英表面不发生吸附作用.     

国外某高云母难处理氧化铜矿选矿工艺研究

针对国外某高云母氧化铜矿开展选矿工艺研究.经工艺矿物学研究得知,以白云母为主的脉石矿物,与目的矿物在选矿时发生竞争吸附,在中矿中反复循环,致使铜精矿产出困难,闭路难以实现金属量的平衡等情况,在选矿工艺流程试验基础上,确定采用预先脱除云母-云母精矿磁选-氧化铜浮选的工艺流程.通过镜下检测发现,预先脱除的云母精矿中含有部分被褐铁矿包裹的微细粒黄铜矿,所以采用强磁法处理云母精矿,获得了磁选精矿含Cu(质量分数,下同)10.55%,Cu回收率0.99%,浮选铜精矿含Cu 20.14%,Cu回收率为84.76%的较好的选别指标,对同类矿床回收有价金属有一定的参考价值.     

微细粒低品位碳酸锰矿强磁选工艺研究

对某地微细粒低品位碳酸锰矿进行强磁选工艺试验,经强磁粗选,可获得品位和回收率分别为22.64％和51.76％的锰精矿,经疏水絮凝处理可将磁选精矿品位和回收率分别提高到23.06％和54.89％;经强化疏水絮凝处理,可获得品位和回收率分别为18.80％和10.69％的扫选精矿.     

红城红球菌对微细粒赤铁矿的吸附-絮凝作用

采用重力沉降方法探讨红城红球菌通过吸附-絮凝作用沉降微细粒赤铁矿的可能性及其效果,并采用Zeta电位、显微镜、红外光谱分析红城红球菌在赤铁矿表面的吸附特征.研究结果表明:红城红球菌在赤铁矿表面的吸附可使赤铁矿发生沉降,沉降效果较好的矿浆pH为5～7、红城红球菌用量为30 mg/L.红城红球菌在赤铁矿表面的吸附降低了赤铁矿表面的电性,使赤铁矿-赤铁矿颗粒间容易形成絮团.形成的赤铁矿絮团粒度越大、结构越紧密,赤铁矿的沉降效果越好.红城红球菌通过本身基团吸附在赤铁矿表面,其中羟基(-OH)、亚甲基(-CH2)、氨基(-NH2)、甲基(-CH3)、醚基(C-O-C)官能团在赤铁矿表面的吸附属于物理吸附,而羧基(-COOH)在赤铁矿表面的吸附属于化学吸附.红城红球菌对微细粒赤铁矿具有吸附-絮凝双重作用,可作为微细粒赤铁矿的絮凝剂使用.     

选择性絮凝-磁选回收镍冶金渣中的磁铁矿

对某镍冶金渣（铁含量接近50％）进行工艺矿物学及选择性絮凝-磁选研究。工艺矿物学研究结果表明：该渣中主要含铁矿物（磁铁矿）的嵌布粒度细小，且部分以微细包裹体形态分布于成分复杂的铁质玻璃体中，采用常规磁选工艺无法有效回收。选择性絮凝-磁选结果表明：在油酸用量为0．8kg／t、碳酸钠用量为2kg／t及磁感应强度为0．20T的条件下，可获得铁品位为56．68％，回收率为81．72％的磁铁精矿。与常规磁选工艺相比，磁铁精矿品位提高3％，回收率提高5％。     

中国典型钒钛磁铁矿的工艺矿物学特征与矿石价值

对攀枝花、承德和朝阳等地钒钛磁铁矿的工艺矿物学进行研究,同时依据铁精矿、钛精矿的现货价格和理论选矿指标对矿石的价值进行了计算.研究结果表明:攀枝花、承德和朝阳钒钛磁铁矿中MFe品位分别为13.26%,12.84%和1.15%;TiO₂的品位分别为10.98%,4.53%和2.02%;V₂O₅的品位分别为0.22%,0.23%和0.055%.各个矿产地钒钛磁铁矿中钛磁铁矿和钛铁矿的矿物含量、矿物成分有显著差别;攀枝花、承德和朝阳铁精矿中TFe品位分别为59.21%,66.46%和55.74%;TiO₂品位分别为12.35%,4.87%和16.42%;V₂O₅品位分别为0.928%,1.142%和2.07%;攀枝花矿石价值最高,其次是承德,朝阳最低.     

河北某地微细粒赤铁矿选矿工艺研究

对河北某地微细粒级的赤铁矿分别用阶段磨矿-重选-弱磁选-高梯度磁选-阴离子反浮选和阶段磨矿-弱磁选-高梯度强磁选-反浮选试验流程进行选别试验,前者所得的选矿指标为,精矿产率为44.32%,铁品位为62.88%,铁回收率为79.84%。后者的试验指标为,精矿产率为43.29%,品位为65.32%,铁回收率为80.43%。     

新型捕收剂烷基多胺醚与碧玉和磁铁矿的吸附机理

通过分光光度法得出烷基多胺醚在碧玉和磁铁矿表面的吸附等温线。研究结果表明:当温度升高时,碧玉和磁铁矿对烷基多胺醚的吸附量下降;在同等温度下,烷基多胺醚在碧玉表面比在磁铁矿表面的吸附量大。进一步计算出碧玉吸附烷基多胺醚的吸附焓为ΔH=-11.04 kJ/mol,介于物理吸附焓和化学吸附焓之间;磁铁矿吸附烷基多胺醚的吸附焓ΔH=-6.76 kJ/mol,为物理吸附;碧玉的吸附焓较大,说明烷基多胺醚对碧玉有更强的捕收作用。烷基多胺醚阳离子的键合原子静电荷比十二胺阳离子更多,更易于与矿物表面发生键合作用;烷基多胺醚阳离子的最高占据轨道与最低空轨道能量差(Δε)比十二胺阳离子的小,其反应活性更高,捕收能力更强。     

高炉渣酸解液的絮凝脱硅研究

为回收利用高炉渣中的有效元素,以高镁炼铁炉渣的硫酸酸解液为原料,采用絮凝脱硅法分离回收硅元素。研究絮凝剂种类、絮凝温度、絮凝时间、絮凝剂质量分数和絮凝剂加入量等因素对脱硅效果的影响,并利用X射线衍射(XRD)与扫描电镜-能谱分析(SEM-EDS)对脱硅渣的物相和结构进行分析。研究结果表明：阳离子高分子絮凝剂能有效脱除酸解液中带负电的硅酸分子。在反应初期,随絮凝温度、时间、絮凝剂质量分数和絮凝剂加入量的增大,脱硅率增大;絮凝温度继续增大,絮凝剂聚合氯化铝和PDADMAC自身受到温度影响,脱硅效果下降;絮凝剂质量分数继续增大,聚丙烯酰胺发生“架桥保护”,脱硅效果下降。最佳反应条件如下：脱硅絮凝剂为聚丙烯酰胺,絮凝温度为50℃,絮凝时间为1.5 h,脱硅絮凝剂质量分数为1%,每50 mL酸解夜中,脱硅絮凝剂加入量为8 g。在最佳反应条件下,有效脱除了高炉渣酸解液中的硅元素,硅元素质量浓度由1 366 mg/L降低到235 mg/L,脱硅渣中硅氧含量(质量分数)达95.8%,可用于制备水玻璃、硅肥等产品。     

海砂矿球磨微观解离与细粒级磁选受力分析

为拓宽铁矿石来源,提高海砂品位以应用于长流程炼铁系统,对一种印尼海砂矿进行了球磨磁选实验,并利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)以及激光粒度分析(LPSA)等方法,研究了其在不同球磨阶段的微观解离特点、粒度与磁感应强度对精矿品位与回收率的影响以及细粒级下磁选过程中的受力机理.结果表明:球磨至一定阶段后,矿石粒度已较小,连生体基本以包裹体形式存在,很难继续解离,故此时继续降低矿石粒度对精矿品位的提升意义不大;另外,当矿石较细时,水阻力将成为磁选过程中的主要作用力,细粒级矿粒将不能到达磁鼓表面,故此时精矿回收率较低.     

攀西钒钛磁铁矿高压辊磨的产品特性

对攀西钒钛磁铁矿进行了高压辊磨超细粉碎,分析了不同粉碎工艺对粉碎产品粒度特性的影响,研究了不同粉碎方式下矿石Bond球磨功指数的变化以及微裂纹产生的情况.结果表明:辊面压力的增加使粉碎产品的破碎比增大,粒度分布更加均匀;边料循环量的增加,使粉碎产品粒度变细,但均匀性降低;-3.2 mm分级全闭路循环的粉碎产品与颚式破碎机产品相比细粒级含量明显增加,而且粒度分布更加均匀;高压辊磨机粉碎的钒钛磁铁矿石内部产生了大量的晶内裂纹和解离裂纹,使其Bond球磨功指数(目标粒度0.074 mm)比颚式破碎机的粉碎产品降低14.05%.     

疏水体系中微细粒锡石的团聚与絮凝

研究了粒径小于10μm的微细粒锡石在油酸钠疏水体系中的团聚行为,通过沉降试验考察了大分子絮凝剂聚丙烯酰胺对锡石絮凝的影响．此外,通过动电位测定和DLVO理论计算研究了油酸钠对锡石疏水絮凝的影响．研究结果表明油酸钠可以强化锡石的絮凝,絮凝物产率提高;添加了一定油酸钠的锡石矿浆疏水体系,油酸钠使锡石的表面zeta电位变负,当pH=7.0时,zeta电位降低10mV;当颗粒间的作用距离为(10～100)×10-10m时,利用扩展的DLVD理论计算得到的微细粒锡石颗粒之间的作用势能恒为负;对于表面疏水化的锡石颗粒,疏水絮凝可自发进行;由于在锡石—油酸钠—水体系中,锡石微小絮团已生成,加入适量的相对分子质量较大的絮凝剂聚丙烯酰胺后,絮团扩大,有利于锡石的疏水絮凝．     

pH对油酸钠在钛铁矿与钛辉石表面吸附的影响

通过热力学计算、X线光电子能谱及红外光谱测试,研究pH对油酸钠在钛铁矿与钛辉石表面吸附的影响。研究结果表明:钛铁矿在pH>5.5时都保持了较好的可浮性,钛辉石在pH为6～9和pH>10的条件下具有一定的可浮性;在酸性条件下,钛铁矿表面的Fe3+,Ca2+,Mg2+和Ti4+以及钛辉石表面的Fe3+,Ca2+,Mg2+和Al3+均能与油酸钠发生化学作用,其中钛铁矿表面的Fe2+在浮选过程中可以被氧化为Fe3+,成为矿物表面主要的活性吸附点,继而油酸根离子取代羟基生成油酸铁而吸附于矿物表面;钛辉石表面则以Ca2+和Mg2+与油酸根的化学作用为主。在碱性条件下,钛铁矿与钛辉石表面均主要以Ca2+和Mg2+为主与油酸钠作用。     

基于高压电脉冲的磁铁石英岩预处理

采用一种新型实验室高压电脉冲矿石预处理技术及“预处理—破碎—磨矿—弱磁选”流程,考察了高压电脉冲预处理技术对大孤山磁铁石英岩的粉碎产品及磁选精矿品位的影响.试验结果表明,在磨矿浓度为70%,磨矿时间为3min,磁场强度为111.4kA/m,磁选时间为3min的条件下,预处理磁选精矿品位提高7.26%.单体解离度分析表明,预处理产品的粒级分布更均匀,有用矿物的单体解离度提高17.78%(-0.50mm粒级).采用SEM观察其微观结构,预处理破碎产品内部的裂纹主要在相邻的不同矿物界面之间产生并发展.高压电脉冲预处理技术通过促进矿石内部不同矿物晶界处微裂纹的产生和发展,减少磨矿时间,从而降低能耗.     

东鞍山贫铁矿石磁选预富集行为

针对东鞍山贫铁矿石(Fe质量分数34.60%)中含有赤铁矿、磁铁矿和少量的菱铁矿,提出了一种弱磁粗选-高梯度扫选的预富集工艺,并借助XRD、铁的化学物相分析及扫描电镜(SEM)考察了磁场强度和原料磨矿细度对东鞍山铁矿石预富集行为的影响.结果表明,在磨矿细度-0.074mm占70%(质量分数)、弱磁粗选磁场强度120mT、高梯度扫选Ⅰ磁场强度300mT及高梯度扫选Ⅱ磁场强度800mT的条件下,可获得Fe质量分数42.67%、回收率95.45%的预富集精矿;磁铁矿富集于弱磁粗选作业中,赤铁矿和菱铁矿在高梯度扫选作业中得到有效富集,尾矿中丢失的铁矿物主要为微细粒赤铁矿(＜10μm),由于受到的磁性捕获力弱而无法得到回收.     

聚合物对微细粒蛇纹石的絮凝作用及机理

通过浊度法沉降实验、Zeta电位测试和红外光谱测试,考察羧甲基纤维素(CMC)、聚丙烯酸钠(PAAS)、聚丙烯酰胺(PAM)3种聚合物对金川硫化铜镍矿主要脉石矿物即蛇纹石的絮凝作用,并对上述不同类型聚合物在矿物表面的吸附机理进行分析。研究结果表明:CMC和PAM在蛇纹石表面的吸附以物理作用为主,而PAAS能够通过化学作用吸附在蛇纹石表面,进而通过聚合物分子的架桥作用使蛇纹石微细颗粒发生絮凝;颗粒间静电相互作用对聚合物的絮凝效果影响显著,静电斥力越小,絮凝效果越好;反之静电斥力越大,絮凝效果越差。     

乙二胺磷酸钠对赤铜矿硫化浮选的影响及其机理

通过单矿物浮选实验,考察了乙二胺磷酸钠对赤铜矿硫化浮选的影响.采用矿物表面X射线光电子能谱分析、矿物表面Zeta电位检测、药剂在矿物表面吸附能分析和矿物表面捕收剂吸附量测试等方法,探讨了乙二胺磷酸钠对赤铜矿硫化浮选的影响机理.结果表明:乙二胺磷酸钠能够使硫化后的赤铜矿矿物表面铜、硫元素的含量增加,负电性增强,使HS^-在矿物表面的吸附能负值增加,硫化反应更易发生,进而改善了矿物表面的硫化效果,增加了矿物表面捕收剂的吸附量,提高了赤铜矿硫化浮选的回收率.