磷灰石和硅质脉石浮选分离的研究

论文摘要

磷灰石在浮选矿浆中的表面溶解会改变矿物的表面性质和浮选矿浆的化学环境。硅-钙质磷矿中主要含有硅质脉石（以石英为代表）和钙质脉石（以白云石为代表）两类。由于石英在碱性条件（pH大于10以后）下,极易被Ca2+活化,磷灰石溶液中溶解的Ca2+对磷灰石和石英的分离将产生不利的影响。论文研究了磷灰石和石英的基本浮选行为,以及金属Ca2+和各种抑制剂对磷灰石和石英分离的影响；系统考查了pH调整剂种类、Ca2+离子以及水玻璃对磷灰石和石英浮选行为的影响机理；并通过动电位测试、光电子能谱及浮选溶液化学,明确了磷灰石表面的活性物质及在碳酸钠体系中石英活化的作用原理。得到以下研究结果：1、磷灰石的可浮性优于石英。采用Na2CO3作为pH调整剂可提高磷灰石的可浮性,增大磷灰石和石英的可浮性差异。在碱性介质中,磷灰石表面活性物质是CaHPO4,当添加Na2CO3后,磷灰石饱和溶液中HPO42-组分的含量增加,即磷灰石表面活性物质增加,回收率也因此增加。2、浮选过程中添加金属Ca2+,在pH大于10（Na2CO3或NaOH）以后,石英回收率迅速增加,石英被活化的机理在于新生成的CaCO3沉积在表面；而在Na2CO3调浆体系中,加入金属Ca2+对磷灰石的影响较大,回收率有所下降,在NaOH调浆体系中,对磷灰石可浮性几乎无影响。3、在研究抑制剂种类对磷灰石和石英浮选分离影响的过程中,发现水玻璃的选择性明显要优于古尔胶、木质素磺酸钠、糊精和六偏磷酸钠。即使是被Ca2+活化过的石英,水玻璃依然对其有强烈的抑制作用,而对磷灰石几乎无影响。因此,在碱性条件下对磷灰石和石英进行浮选分离时,选择Na2CO3作为pH调整剂,水玻璃作为抑制剂,效果理想。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 概述
• 1.1.1 磷的性质及用途
• 1.1.2 世界磷矿资源的分布与特征
• 1.1.3 我国磷矿资源的分布及特征
• 1.2 磷矿选别工艺
• 1.2.1 物理方法
• 1.2.2 化学方法
• 1.2.3 其他方法
• 1.3 浮选药剂的研究进展
• 1.3.1 磷矿捕收剂
• 1.3.2 脉石抑制剂
• 1.3.3 pH调整剂
• 1.4 研究意义及内容
• 1.4.1 研究意义
• 1.4.2 研究内容
• 第二章 矿样、药剂、仪器设备及研究方法
• 2.1 矿样
• 2.2 药剂
• 2.3 仪器设备
• 2.4 研究方法
• 2.4.1 浮选试验
• 2.4.2 Zeta电位测试
• 2.4.3 X射线光电子能谱（XPS）测试
• 第三章 磷灰石和石英浮选行为研究
• 3.1 磷灰石和石英基本浮选行为
• 3.1.1 pH值对磷灰石和石英浮选的影响
• 3.1.2 pH调整剂种类对磷灰石和石英浮选的影响
• 2CO₃对磷灰石表面化学性质的影响'>3.1.3 Na₂CO₃对磷灰石表面化学性质的影响
• 3.1.4 捕收剂用量对磷灰石和石英浮选的影响
• 3.1.5 小结
• 2+对磷灰石和石英浮选行为的影响'>3.2 Ca²⁺对磷灰石和石英浮选行为的影响
• 2+对磷灰石和石英浮选的影响'>3.2.1 NaOH做调整剂,Ca²⁺对磷灰石和石英浮选的影响
• 2CO₃做调整剂,Ca²⁺对磷灰石和石英浮选的影响'>3.2.2 Na₂CO₃做调整剂,Ca²⁺对磷灰石和石英浮选的影响
• 3.2.3 小结
• 3.3 NaOH为调整剂,抑制剂对矿物浮选的影响
• 3.3.1 古尔胶对矿物浮选的影响
• 3.3.2 糊精对矿物浮选的影响
• 3.3.3 木质素磺酸钠对矿物浮选的影响
• 3.3.4 水玻璃对矿物浮选的影响
• 3.3.5 六偏磷酸钠对矿物浮选的影响
• 3.3.6 小结
• 2CO₃为调整剂,抑制剂对矿物浮选的影响'>3.4 Na₂CO₃为调整剂,抑制剂对矿物浮选的影响
• 3.4.1 古尔胶对矿物浮选的影响
• 3.4.2 糊精对矿物浮选的影响
• 3.4.3 水玻璃对矿物浮选的影响
• 3.4.4 小结
• 3.5 本章小结
• 第四章 药剂与矿物作用的机理研究
• 2+的作用机理研究'>4.1 金属Ca²⁺的作用机理研究
• 2+对矿物电性的影响'>4.1.1 Ca²⁺对矿物电性的影响
• 2+对矿物表面产物形式的影响'>4.1.2 Ca²⁺对矿物表面产物形式的影响
• 2+对矿物作用的溶液化学分析'>4.1.3 Ca²⁺对矿物作用的溶液化学分析
• 4.1.4 小结
• 4.2 水玻璃的作用机理研究
• 4.2.1 水玻璃对矿物电性的影响
• 4.2.2 水玻璃对矿物表面产物形式的影响
• 4.2.3 水玻璃对矿物作用的溶液化学分析
• 4.2.4 小结
• 4.3 本章小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间主要的研究成果