辽宁宽甸高硅水镁石矿浮选脱硅试验研究

论文摘要

辽宁地区拥有我国最丰富的水镁石资源,储量为1000多万吨。随着我国经济的高速发展,合理开发利用辽宁地区现有水镁石资源显得十分重要。目前,辽宁地区开采出的水镁石,矿石品位极高,一部分原矿直接出口,一部分用来生产轻重烧镁等镁质耐火材料和镁化工产品。由于矿山企业采富弃贫,较低品位高硅水镁石基本都被废弃掉,造成水镁石资源的极大浪费。如何充分利用这些高硅水镁石资源,积极开展水镁石综合利用与深加工,具有重要的现实意义。本论文分别在油酸钠和十二胺浮选体系中,系统地考察了水镁石、蛇纹石和白云石三种纯矿物的天然可浮性以及金属离子、无机调整剂、有机调整剂对矿物可浮性的影响。同时,在此基础上对人工混合矿和实际矿石进行了系统的浮选试验研究,找到了适宜的药剂制度和分选工艺,实现了有用矿物和脉石矿物的分离,并对水镁石的分选机理进行了初步研究。1、纯矿物试验研究表明：油酸钠浮选体系下,水镁石和蛇纹石具有一定的可浮性差异。ca2+、Mg2+对蛇纹石的可浮性影响不大,对水镁石有一定的活化作用。Fe3+、Al3+对蛇纹石有一定的活化作用,用量小于120mg/L时,对水镁石有活化作用,用量大于120mg/L时开始对水镁石的浮选起抑制作用。2、油酸钠正浮选水镁石流程对人工混合矿的试验研究表明：水玻璃、六偏磷酸钠、柠檬酸等对混合矿的分离效果都比较好,浮选所得精矿中水镁石的回收率都在80%以上,Si02的品位都有明显的降低。3、实际矿石分选试验研究表明：采用一段磨矿—一粗—一扫—四精的工艺流程浮选分离水镁石和蛇纹石,当磨矿细度-0.074mmm占75%时,以水玻璃为抑制剂,油酸钠为捕收剂,在开路浮选试验中获得了如下工艺指标：精矿SiO2品位3.6%,水镁石回收率43.83%,产率43.32%,一次扫选尾矿SiO2品位23.62%。4、机理研究表明,在碱性条件下,油酸钠对含镁矿物的浮选主要以化学吸附为主,随着pH值的升高,含镁矿物的回收率增加。当碱性过强时,矿浆中的OH浓度急剧增加,OH-和RCOO-在矿物表面发生竞争吸附,减少了RCOO-与Mg（OH）+结合的机会,同时由于生成了易于从矿物表面脱落的Mg（OH）2沉淀,含镁矿物回收率下降。本论文进行浮选脱硅关键技术研究,丰富了水镁石浮选的理论研究,并为综合利用现有资源作了有益探索。同时对高硅水镁石矿的高效开发与利用具有重要的指导意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 水镁石资源
• 1.2.1 世界水镁石资源概况
• 1.2.2 我国水镁石资源概况
• 1.2.3 水镁石矿床分类及其矿床类型的基本特征
• 1.2.4 水镁石资源特点及其质量要求
• 1.2.5 水镁石的开发与应用现状
• 1.3 水镁石选矿工艺与研究进展
• 1.4 本论文研究的背景、内容及意义
• 第2章 试验矿样、药剂、仪器设备及方法
• 2.1 矿样的采集与制备
• 2.2 试样的工艺矿物学特性
• 2.2.1 原矿化学多元素分析
• 2.2.2 矿石组成
• 2.3 纯矿物的制备
• 2.4 试验设备及药剂
• 2.4.1 主要试验设备
• 2.4.2 浮选药剂
• 2.5 研究方法
• 2.5.1 浮选试验
• 2.5.2 动电位测量
• 2.5.3 红外光谱测定
• 2.5.4 X-射线衍射分析
• 2.5.5 热失重检测
• 第3章 纯矿物浮选试验
• 3.1 阴离子捕收剂体系中矿物的可浮性研究
• 3.2 油酸钠作捕收剂时金属离子对矿物可浮性的影响
• 2+对矿物可浮性的影响'>3.2.1 Ca²⁺对矿物可浮性的影响
• 2+对矿物可浮性的影响'>3.2.2 Mg²⁺对矿物可浮性的影响
• 3+对矿物可浮性的影响'>3.2.3 Fe³⁺对矿物可浮性的影响
• 3+对矿物可浮性的影响'>3.2.4 Al³⁺对矿物可浮性的影响
• 3.3 油酸钠体系下调整剂对矿物可浮性的影响
• 3.3.1 碳酸钠对矿物可浮性的影响
• 3.3.2 六偏磷酸钠对矿物可浮性的影响
• 3.3.3 氟硅酸钠对矿物可浮性的影响
• 3.3.4 水玻璃对矿物可浮性的影响
• 3.3.5 单宁对矿物可浮性的影响
• 3.3.6 木质素磺酸钙对矿物可浮性的影响
• 3.3.7 柠檬酸对矿物可浮性的影响
• 3.3.8 EDTA对矿物可浮性的影响
• 3.3.9 不同抑制剂对矿物浮选影响效果的对比
• 3.4 阳离子捕收剂体系中矿物的可浮性研究
• 3.5 十二胺体系下抑制剂对矿物可浮性的影响
• 3.5.1 六偏磷酸钠对矿物可浮性的影响
• 3.5.2 水玻璃对矿物可浮性的影响
• 3.6 不同抑制剂对人工混合矿浮选行为的影响
• 3.6.1 单宁对人工混合矿浮选行为的影响
• 3.6.2 六偏磷酸钠对人工混合矿浮选行为的影响
• 3.6.3 水玻璃对人工混合矿浮选行为的影响
• 3.6.4 柠檬酸对人工混合矿浮选行为的影响
• 3.7 小结
• 第4章 水镁石实际矿石浮选分离试验
• 4.1 磨矿时间试验
• 4.2 磨矿细度试验
• 4.3 油酸钠用量试验
• 4.4 抑制剂对水镁石浮选试验影响
• 4.4.1 水玻璃用量试验
• 4.4.2 pH值对水玻璃浮选试验的影响
• 4.4.3 六偏磷酸钠用量试验
• 4.4.4 单宁酸用量试验
• 4.4.5 柠檬酸用量试验
• 4.4.6 不同抑制剂效果对比
• 4.5 开路试验
• 4.6 小结
• 第5章 水镁石浮选提纯机理分析
• 5.1 矿物的结晶构造及物理化学性质
• 2'>5.1.1 水镁石晶体结构（Brusite）Mg（OH）₂
• 6[Si₄O₁₀]（OH）₈'>5.1.2 利蛇纹石晶体结构（Lizardite）Mg₆[Si₄O₁₀]（OH）₈
• 5.2 矿物在溶液中的组分
• 5.2.1 水镁石在溶液中的组分
• 5.2.2 蛇纹石在溶液中的组分
• 5.3 阴离子捕收剂浮选矿物的作用机理
• 5.3.1 油酸钠溶液化学性质
• 5.3.2 矿物表面ζ-电位分析
• 5.3.3 红外光谱分析
• 5.3.4 捕收剂在矿物表面吸附率计算
• 5.3.5 油酸钠浮选水镁石矿的作用机理
• 5.4 水玻璃对矿物抑制作用机理
• 5.4.1 水玻璃对矿物ζ-电位的影响
• 5.4.2 水玻璃对矿物的抑制作用
• 5.5 小结
• 第6章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录：硕士研究生学习阶段发表论文