辽宁凤城红柱石矿分选技术研究

论文摘要

红柱石是一种无水铝硅酸盐矿物,它与蓝晶石、硅线石的化学成分相同,但结构相异,同属蓝晶石族矿物。红柱石是一种新型的耐火材料,也是优良的铝硅合金、陶瓷原料。目前世界上最主要的红柱石生产国和出口国是南非,中国和法国的储量也处于世界前列。在我国红柱石矿的开发和利用尚属于起步阶段,本文针对辽宁凤城红柱石矿分选技术进行了系统研究。辽宁凤城红柱石矿工艺矿物学研究表明该矿主要矿物为红柱石（空晶石）、黑云母和石英,少量的长石、石榴子石和白云母以及微量的铁矿物。在十二烷基磺酸钠和石油磺酸钠体系下研究了红柱石和脉石矿物的浮游特性,红柱石与石英和黑云母的分离条件,以及矿物之间浮选行为的交互式影响。实际矿石分选采用磨矿—脱泥—脱碳—浮选—磁选的工艺流程。研究表明,采用虹吸法脱除-20μm细粒级的适宜磨矿细度为-O.074mm80%,浮选脱碳捕收剂煤油用量60g/t、起泡剂2#油用量60g/t。十二烷基磺酸钠体系中一次粗选三次精选的反浮选工艺流程,粗选组合捕收剂（十二烷基磺酸钠：羟肟酸=2：1）用量130g/t,精选捕收剂用量65g/t,浮选pH值为11.O,获得红柱石精矿A1203品位50.34%,精矿产率5.76%,A1203回收率13.63%。石油磺酸钠体系一次粗选四次精选的正浮选工艺流程,粗选捕收剂石油磺酸钠用量2200g/t,浮选前调浆pH为3.0,一次精选捕收剂加630g/t,其余精选不添加捕收剂,获得最终红柱石精矿A1203品位48.5%,精矿产率12.52%,A1203回收率26.67%。浮选精矿进行磁选处理表明,该法可以有效除去精矿中含有的少量的弱磁性矿物黑云母和石榴子石,从而进一步提高精矿品位。通过试验可知,适宜磁场强度为960KA/m。通过对主要矿物的晶体化学研究和浮选溶液化学研究,解释了红柱石在石油磺酸钠和十二烷基磺酸钠体系中的浮选行为以及浮选药剂与矿物的作用机理,对凤城红柱石矿的选别有指导意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 蓝晶石族矿物
• 1.2 世界红柱石矿产资源
• 1.3 中国的红柱石矿产资源
• 1.4 红柱石的晶体参数和基本性质
• 1.4.1 红柱石矿物的晶体结构和基本性质
• 1.4.2 红柱石精矿的烧结特性
• 1.5 红柱石选矿流程的选择
• 1.6 我国生产的红柱石精矿及其技术指标
• 1.7 国内红柱石主产区的选矿实践
• 1.8 红柱石矿物的应用领域
• 1.8.1 耐火材料
• 1.8.2 生产铝硅合金的原料
• 1.8.3 涂料
• 1.8.4 陶瓷
• 1.8.5 其他方面
• 1.9 课题研究的目的和意义
• 第2章 试验矿样、试剂和研究方法
• 2.1 试验矿样
• 2.2 化学试剂和浮选药剂
• 2.3 仪器和设备
• 2.4 研究方法
• 2.4.1 虹吸法脱泥
• 2.4.2 磁选试验
• 2.4.3 浮选试验
• 2.4.4 酸预处理条件试验
• 2.4.5 X-射线衍射和扫描电镜分析
• 第3章 工艺矿物学研究
• 3.1 原矿的物质组成研究
• 3.1.1 原矿光谱定性分析
• 3.1.2 原矿多元素化学分析
• 3.1.3 原矿物相分析
• 3.2 主要矿物的嵌布状态和能谱分析
• 3.2.1 红柱石和空晶石
• 3.2.2 石榴子石
• 3.2.3 黑云母
• 3.2.4 十字石和石英
• 3.3 主要矿物的粒度分布
• 3.4 主要矿物的单体解离度
• 3.5 小结
• 第4章 纯矿物浮游特性研究
• 4.1 十二烷基磺酸钠体系中纯矿物的浮游特性研究
• 4.1.1 纯矿物的可浮性研究
• 3对矿物浮游性的影响'>4.1.2 FeCl₃对矿物浮游性的影响
• 2（SO₄）₃对矿物浮游性的影响'>4.1.3 Al₂（SO₄）₃对矿物浮游性的影响
• 4.1.4 草酸钠对矿物浮游性的影响
• 4.1.5 十二烷基磺酸钠体系下脉石矿物对红柱石浮游性的影响
• 4.2 石油磺酸钠体系中纯矿物的浮游特性研究
• 4.2.1 纯矿物的可浮性研究
• 4.2.2 石油磺酸钠体系下脉石矿物对红柱石浮游性的影响
• 4.3 小结
• 第5章 凤城红柱石矿分选试验研究
• 5.1 磨矿试验
• 5.1.1 磨矿时间与磨矿细度的关系曲线
• 2O₃和SiO₂分布'>5.1.2 Al₂O₃和SiO₂分布
• 5.2 虹吸法脱泥试验
• 5.3 浮选脱碳试验
• 5.4 红柱石矿反浮选试验
• 5.4.1 不同捕收剂用量及pH条件试验
• 5.4.2 不同抑制剂对红柱石分选效果的影响
• 5.4.3 不同活化剂对红柱石分选效果的影响
• 5.4.4 强磁除铁试验
• 5.4.5 开路试验
• 5.4.6 闭路试验
• 5.5 红柱石矿正浮选试验
• 5.5.1 脱泥、脱碳试验
• 5.5.2 浮选试验
• 5.5.3 开路试验
• 5.5.4 闭路试验
• 5.6 小结
• 第6章 机理研究
• 6.1 红柱石及脉石矿物晶体结构特征
• 6.1.1 红柱石晶体结构特征
• 6.1.2 石英晶体结构特征
• 6.1.3 黑云母晶体结构特征
• 6.2 矿物表面荷电机理
• 6.2.1 红柱石
• 6.2.2 石英
• 6.2.3 黑云母
• 6.3 矿浆中离子浓度分析
• 6.4 磺酸盐与红柱石及伴生矿物的作用
• 第7章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表论文及获得的奖励