论文摘要
本论文以河南低品位铝土矿为研究对象,考察了矿石嵌布特性和不同磨矿条件对铝土矿磨矿的影响;研究了不同药剂对铝土矿助磨和选择性磨矿的影响。并通过动电位、红外光谱等检测手段对助磨机理进行了探讨。由矿石嵌布特性可知,一水硬铝石晶体结构致密,与高岭石、伊利石等含硅脉石矿物的嵌布关系密切。一水硬铝石的嵌布特性,决定了磨矿的细度。同时,矿物的硬度、解理及岩矿的结构缺陷等均影响铝土矿的破碎行为,也影响矿物的选择性磨矿。通过磨矿条件和助磨剂添加试验发现:钢球介质尺寸和配比、磨矿时间以及磨矿浓度等条件对铝土矿磨矿有较大的影响;无水碳酸钠、六偏磷酸钠、RC对铝土矿-0.075mm粒级有较好的助磨作用,当磨矿浓度为80%时,与不加药剂相比,磨矿细度分别提高了9.23%、11.47%、9.74%。铝硅比分析表明,添加药剂后铝土矿磨矿产品中粗粒级铝硅比均有所提高,可见,所用药剂对铝土矿选择性磨矿均有一定的强化作用。助磨剂作用机理研究表明:无水碳酸钠、六偏磷酸钠和RC通过改变矿物表面电位绝对值,改变了矿浆的流变学特性,提高了磨矿效率;同时流变性的增强,弱化了软硬矿物之间的“屏蔽”和“催化”作用,强化了铝土矿的选择性磨矿。由于一水硬铝石矿物与铝硅酸盐矿物之间的结构差异,当药剂在矿物表面存在物理或化学吸附时,裂纹多的铝硅酸盐矿物较一水硬铝石更容易破碎,强化了其选择性磨矿。通过扫描电镜发现,六偏磷酸钠改变了铝土矿物颗粒表面粗糙度,有利于改变矿浆的流动性;同时颗粒表面没有明显空隙和裂缝存在,说明六偏磷酸钠在矿物表面的吸附降低了矿物颗粒的表面能,促进了缺陷裂缝的断裂。通过XRD分析发现,尿素可能通过插层作用加速了高岭石等层状结构硅酸盐矿物的破碎速度,强化了铝土矿的选择性磨矿。
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摘要ABSTRACT第一章 文献综述1.1 我国铝土矿资源的特点1.2 铝土矿选矿研究现状1.2.1 铝土矿脱硅方法1.2.2 铝土矿浮选脱硅的研究现状1.3 国内外磨矿的研究1.3.1 磨矿存在的问题1.3.2 国外磨矿的研究1.3.3 国内磨矿的研究1.4 铝土矿的磨矿1.5 助磨剂1.5.1 助磨剂的种类1.5.2 助磨剂的作用机理1.5.3 助磨剂的研究应用现状1.6 本文研究的意义及内容第二章 试样、药剂、仪器及试验方法2.1 矿样的制备及性质2.1.1 试验用原矿矿样的制备2.1.2 试验用原矿矿样的化学组成和粒度分析2.1.3 试验用单矿物的化学成分2.2 药剂和仪器2.2.1 试验药剂2.2.2 试验仪器2.3 试验及分析测试方法2.3.1 磨矿试验2.3.2 误差分析及筛分终点2.3.3 红外光谱分析2.3.4 电位测定2.3.5 X-射线衍射分析2.3.6 偏光显微镜、扫描电子显微镜图谱分析第三章 铝土矿矿石的嵌布特性3.1 主要矿物的嵌布特性3.1.1 一水硬铝石3.1.2 高岭石3.1.3 叶腊石和伊利石3.2 影响磨矿工艺的矿物学因素3.2.1 铝土矿中不同矿物的力学性质对磨矿的影响3.2.2 铝土矿中矿石的嵌布特性对磨矿的影响3.3 本章小结第四章 磨矿条件对磨矿产品粒度分布的影响4.1 钢球填充率对磨矿产品粒度分布的影响4.2 介质尺寸以及配比对磨矿产品粒度分布的影响4.3 磨矿浓度对磨矿产品粒度分布的影响4.4 磨矿时间对磨矿产品粒度分布的影响4.5 本章小结第五章 助磨剂对铝土矿磨矿的影响5.1 助磨剂的选择依据5.2 药剂特性5.3 不同助磨剂对铝土矿磨矿的影响5.3.1 磨矿浓度、磨矿时间、介质配比对助磨效果的影响5.3.2 无水碳酸钠对磨矿产品细度及铝硅比的影响5.3.3 六偏磷酸钠对磨矿产品细度和铝硅比的影响5.3.4 RC对磨矿产品细度和铝硅比的影响5.3.5 三乙醇胺对磨矿产品细度和铝硅比的影响5.3.6 尿素对磨矿产品细度和铝硅比的影响5.4 几种药剂的助磨效果对比5.5 本章小结第六章 助磨剂对铝土矿的作用机理探讨6.1 助磨剂助磨机理分析6.1.1 助磨剂降低矿物硬度的机理6.1.2 助磨剂改变矿浆流变学特性的机理6.2 矿浆流变性和吸附降低硬度对铝土矿选择性磨矿的影响6.3 助磨剂在矿物表面吸附的表征和吸附机理分析6.4 助磨剂作用后对矿物晶体参数变化的影响6.5 助磨剂作用后矿物颗粒表面形貌的变化6.6 各种药剂对铝土矿磨矿的助磨机理研究6.6.1 六偏磷酸钠对铝土矿磨矿的助磨机理6.6.2 无水碳酸钠对铝土矿磨矿的助磨机理6.6.3 RC对铝土矿磨矿的助磨机理6.6.4 尿素对铝土矿磨矿的助磨机理6.6.5 三乙醇胺对铝土矿磨矿的助磨机理6.7 小结第七章 结论参考文献附表一附表二致谢附录
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