大石桥菱镁矿在乙酸中的溶解动力学研究

论文摘要

对于品位为45%和47%的低品位大石桥菱镁矿,仅仅通过浮选等物理选矿方法,难以获得用于生产电熔镁砂的优质高品位的菱镁矿精矿。这类低品位菱镁矿的选矿方法至今没有突破性进展,尚没有寻找出一个经济效益良好,对环境友善的选矿方法。本课题研究了大石桥菱镁矿在乙酸溶液中的溶解动力学和用乙酸提纯菱镁矿的反应条件,以解决上述低品位菱镁矿石原料选矿的难题。首先,对课题方案的可行性进行了理论分析与探讨,用溶解动力学对溶解过程进行计算、分析研究了乙酸溶解菱镁矿原料和杂质钙盐的反应活性,得出E（Mg）A=28.92kJ-mol’1, E（Ca）A=1.370kJ-mol-1; E（Mg）c=8.701kJ·mol-1, E（Ca）c=4.288kJ·mol-1。结果证明,菱镁矿中的钙盐杂质更容易与乙酸反应,因此,可以采用乙酸将菱镁矿中的钙盐杂质分离出来。其次,在乙酸提纯菱镁矿的应用中,分别对C料和A料进行乙酸溶液酸浸选矿。通过对溶液浓度,温度,反应时间等因素的考察,确定了除杂的最佳条件：C料的除杂最佳条件是乙酸溶液浓度为0.26mol/L、乙酸溶液质量为菱镁矿质量的0.5～1倍、反应温度为20～30℃、淋洗后无需放置,总除杂率可达35.69%；A料的除杂最佳条件是乙酸溶液浓度为0.26mol/L、乙酸溶液质量为菱镁矿质量的0.5～1倍、反应温度为20～30℃、淋洗后无需放置,总除杂率可达27.41%。研究结果表明,采用乙酸溶液对菱镁矿原矿石进行提纯,提纯速度快、效果好,反应温和,反应仪器成本低,有较高的经济效益。本实验方法的提出对大石桥菱镁矿的科学合理利用,推动我国菱镁矿开采和加工业由产量效益型向质量效益型转变,起着极其重大的指导意义,使我国菱镁矿资源的综合利用率和利用水平不断提高,实现了我国菱镁矿开采和加工工业的可持续发展。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 前言
• 1.1 菱镁矿的概述
• 1.1.1 菱镁矿的性质
• 1.1.2 菱镁矿的产品性质及用途
• 1.1.3 菱镁矿资源概况和开采生产现状
• 1.2 菱镁矿提纯方法及发展
• 1.2.1 菱镁矿提纯方法的分类
• 1.2.2 国内外菱镁矿提纯方法的应用
• 1.3 溶解动力学和菱镁矿溶解动力学研究现状
• 1.3.1 溶解动力学模型
• 1.3.2 菱镁矿溶解动力学研究现状
• 1.4 乙酸
• 1.4.1 乙酸的性质和基本用途
• 1.4.2 乙酸在菱镁矿选矿中的应用和前景
• 1.5 本论文研究的内容、目的和意义
• 第2章 菱镁矿在乙酸中的溶解初期动力学研究
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 原料、装置和试剂
• 2.2.2 实验方法
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 标准曲线的绘制
• 2.3.2 回收率的测定
• 2.3.3 乙酸溶液浓度对菱镁矿溶解的影响
• 2.3.4 溶出反应温度对菱镁矿溶解的影响
• 2.3.5 菱镁矿溶解动力学计算
• 2.3.6 乙酸溶液浓度对菱镁矿中杂质钙溶解的影响
• 2.3.7 反应温度对菱镁矿中杂质钙溶解的影响
• 2.3.8 菱镁矿中钙杂质的溶解动力学计算
• 2.4 小结
• 第3章 乙酸法提纯菱镁矿的实验
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验原料
• 3.2.2 实验方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.4 结论
• 第4章 结论
• 参考文献
• 致谢