高硅高钙型菱镁矿矿石浮选工艺研究

论文摘要

菱镁矿是我国优势矿产之一,我国菱镁矿的储量、产率和出口量均居世界首位。改革开放以来,菱镁矿资源的不合理开发导致优质菱镁矿资源越来越少,因此低品级菱镁矿的浮选提纯受到越来越多的重视。国内外学者在浮选提纯菱镁矿领域做了很多研究工作,但并没有对高硅钙型低品级菱镁矿矿石的浮选工艺进行系统研究。本论文首先以菱镁矿、白云石的单矿物为研究对象,从矿物的晶体结构、化学组成出发,研究了菱镁矿、白云石的表面特性以及菱镁矿、白云石在溶液中的表面性质,找出了矿物晶体化学特征、表面特性与可浮性之间关系的相关规律。根据矿物的溶解水解平衡,计算了菱镁矿、白云石在水中的溶解组分,可以确定不同pH值时,溶液中组分的构成以及矿物的表面电性,并计算了菱镁矿、白云石零电点分别为7.0、6.5。研究了菱镁矿和白云石在油酸钠和十二胺浮选体系中的自然可浮性。结果表明,在油酸钠体系下菱镁矿、白云石的可浮性优于十二胺体系。本文选取辽宁丹东某典型高硅高钙型低品级菱镁矿石进行了系统的工艺流程研究,分别进行了双反浮选工艺、单一正浮选工艺、反正浮选工艺的研究。在双反浮选工艺、单一正浮选工艺的研究中,选取了多种抑制剂进行了探索试验。在反正浮选工艺的研究中,在工艺矿物学研究的基础上,结合前人的研究成果,确定了菱镁矿与脉石矿物分离的原则工艺流程。通过条件试验确定了最佳浮选条件和工艺流程,当原矿MgO含量为42.81%,SiO2含量为2.33%,CaO含量为4.88%时,经过一粗二精反浮选脱硅—一粗二精正浮选提镁的闭路流程试验可以获得MgO含量为47.48%,SiO2含量为0.21%,CaO含量为0.76%,MgO回收率65.43%的菱镁矿精矿。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 我国菱镁矿资源概况
• 1.1.1 我国菱镁矿资源储量及分布
• 1.1.2 菱镁矿资源的主要应用
• 1.1.3 我国菱镁矿资源开发利用中存在的问题
• 1.2 菱镁矿浮选研究现状
• 1.2.1 浮选工艺流程的研究现状
• 1.2.2 浮选药剂的研究现状
• 1.2.3 浮选机理的研究现状
• 1.3 本文的选题目的、意义和研究内容
• 第2章 试验样品、试剂、设备及研究方法
• 2.1 试样的采集与制备
• 2.1.1 单矿物的采集与制备
• 2.1.2 实际矿石的试样的制备
• 2.2 试验试剂
• 2.3 仪器设备
• 2.4 研究方法
• 2.4.1 浮选试验
• 2.4.2 矿物动电电位（ξ电位）的测定
• 2.4.3 X-射线衍射分析
• 第3章 菱镁矿矿石的单一正浮选工艺试验研究
• 3.1 矿石性质及试验矿样的制备
• 3.2 磨矿细度与磨矿时间的关系
• 3.3 单一正浮选磨矿细度试验
• 3.4 正浮选抑制剂种类条件试验
• 3.4.1 水玻璃、磷酸钠的组合调整剂试验
• 3.4.2 草酸用量条件试验
• 3.4.3 氟硅酸钠用量条件试验
• 3.4.4 淀粉用量条件试验
• 3.4.5 水玻璃、淀粉、磷酸钠的组合调整剂试验
• 3.4.6 硝酸铅、淀粉、磷酸钠的组合调整剂试验
• 3.4.7 CMC用量条件试验
• 3.4.8 不同调整剂对选别指标的影响
• 3.5 小结
• 第四章 菱镁矿矿石双反浮选工艺试验研究
• 4.1 矿石性质及试验矿样的制备
• 4.2 磨矿细度与磨矿时间的关系
• 4.3 双反浮选流程磨矿细度试验
• 4.4 双反浮选流程十二胺用量条件试验
• 4.5 双反浮选工艺调整剂种类试验
• 4.5.1 单宁酸用量条件试验
• 4.5.2 酒石酸用量条件试验
• 4.5.3 柠檬酸用量条件试验
• 4.5.4 硅酸钠用量条件试验
• 4.5.5 磷酸钠用量条件试验
• 4.5.6 CMC用量条件试验
• 4.5.7 不同调整剂对选别指标的影响
• 4.6 小结
• 第5章 菱镁矿矿石的反-正浮选工艺试验研究
• 5.1 矿石性质及试验矿样的制备
• 5.2 反—正浮选工艺流程试验
• 5.2.1 磨矿细度条件试验
• 5.2.2 十二胺用量试验
• 5.2.3 正浮选碳酸钠用量试验
• 5.2.4 正浮选水玻璃用量试验
• 5.2.5 正浮选六偏磷酸钠用量试验
• 5.2.6 正浮选捕收剂FL用量试验
• 5.3 开路流程试验
• 5.4 闭路流程试验
• 5.5 小结
• 第6章 机理分析
• 6.1 菱镁矿、白云石在水中的溶解组分
• 6.1.1 菱镁矿在水中的溶解组分
• 6.1.2 白云石在水中的溶解组分
• 6.2 菱镁矿及伴生矿物的表面电性
• 6.3 菱镁矿、白云石的晶体结构
• 3]'>6.3.1 菱镁矿Mg[CO₃]
• 3]2'>6.3.2 白云石CaMg[CO₃]2
• 6.4 菱镁矿及其伴生矿物可浮性研究
• 6.4.1 油酸钠体系下菱镁矿及其伴生矿物的可浮性研究
• 6.4.2 十二胺体系下菱镁矿及其伴生矿物的可浮性研究
• 6.5 菱镁矿浮选工艺适应性分析
• 第7章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录：攻读硕士期间发表的论文和获得奖励