助磨剂对铝土矿粉磨效率的影响及作用机理研究

论文摘要

本课题以山西铝土矿作为试验物料,选择适宜的助磨剂进行试验,通过测定铝土矿磨矿过程中加入助磨剂前后磨矿效率的变化以及矿浆流动特性的变化规律,并结合磨矿产品粒度、磨矿中矿浆粘度、磨矿产品的表面动电位以及磨矿产品颗粒形貌等指标的测定结果,研究铝土矿助磨剂的选择以及对矿浆流变学特性的影响,阐明助磨剂在铝土矿磨矿过程中提高磨矿效率、降低磨矿过程能耗的作用机理,为助磨剂在铝土矿磨矿过程中的应用奠定基础。在此基础上找出铝土矿磨矿的适宜助磨剂,为我国铝土矿的开发应用找到新的途径。（1）在给定的原矿条件下,研究了磨矿条件对铝土矿磨矿效率的影响,确定了在铝土矿磨矿过程中的最优的磨矿参数。如下：磨矿介质配比为Φ30mm:Φ20mm:Φ15mm=31%:23%:46%；料球比为0.75；磨矿浓度为70%；磨矿时间为30mmin。（2）在确定的最优磨矿条件,试验助磨剂加入条件对助磨剂作用效果的影响。结果表明,随着磨矿浓度的增加及磨矿时间的延长,助磨剂对铝土矿磨矿效果的影响逐渐增强。最终确定助磨剂作用的适宜磨矿浓度为85%,适宜磨矿时间为35min。（3）选择聚丙烯酸钠、顺丁烯二酸酐、DA分散剂和六偏磷酸钠为助磨剂,分别研究了上述助磨剂在不同用量时对铝土矿磨矿效率的影响。结果表明：六偏磷酸钠用量为0.5%时,可使磨矿产品中-0.074mmm粒级含量提高3.73个百分点；DA用量为0.5%时,磨矿产品中-0.074mm粒级含量提高了3.64个百分点；顺丁烯二酸酐药剂用量为0.5%时,磨矿产品中-0.074mm粒级含量提高了4.64个百分点；当聚丙烯酸钠用量为0.7%时,磨矿产品中-0.074mm粒级含量提高了5.45个百分点。（4）从矿浆粘度、矿浆表面电位、颗粒表面形貌及助磨剂在铝土矿表面的吸附特性等方面研究了助磨剂聚丙烯酸钠、DA、六偏磷酸钠、顺丁烯二酸酐提高铝土矿磨矿效率的作用机理。结果表明：助磨剂可以明显降低矿浆粘度,改变矿浆流变特性,改善磨矿效果,使矿浆在高浓度时保持低粘度,从而使铝土矿磨矿效率提高,降低粉磨电耗；助磨剂对铝土矿颗粒的表面形貌造成一定的影响,从而降低了铝土矿矿石的表面强度和表面硬度,有利于提高磨矿效率；助磨剂可以降低铝土矿的矿浆电位,改变颗粒表面电性,增加颗粒的空间排斥力,提高矿浆的分散性,有利于降低矿浆粘度,提高铝土矿的磨矿效率。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 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 国内外的磨矿研究现状
• 1.3.1 磨矿存在的问题
• 1.3.2 国外磨矿研究现状
• 1.3.3 国内磨矿的研究
• 1.4 铝土矿磨矿的现状
• 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2章 试验方法
• 2.1 试验用矿样的制备
• 2.2 试验用矿样的XRD分析及化学组成
• 2.3 试验用矿样粒度分析
• 2.4 试验用药剂
• 2.5 试验设备、仪器及试验方法
• 2.6 分析检测方法与仪器
• 2.6.1 物相分析
• 2.6.2 红外光谱分析
• 2.6.3 矿浆pH和矿浆电位的测试方法
• 2.6.4 矿浆粘度的测试方法
• 2.6.5 扫描电镜（SEM）和能谱（EDS）分析
• 第3章 磨矿条件的优化
• 3.1 介质配比对铝土矿磨矿效率的影响
• 3.2 料球比对铝土矿磨矿效果的影响
• 3.3 磨矿浓度对铝土矿磨矿效率的影响
• 3.4 磨矿时间对铝土矿磨矿产品中-0.074mm粒级含量的影响
• 3.5 最优条件下磨矿试验
• 3.6 本章小结
• 第4章 助磨剂对铝土矿磨矿效率的影响
• 4.1 助磨剂的作用条件优化
• 4.1.1 助磨剂试验流程
• 4.1.2 助磨剂在磨矿浓度70%时的作用效果
• 4.1.3 助磨剂在磨矿浓度75%时的作用效果
• 4.1.4 助磨剂在磨矿浓度80%时的作用效果
• 4.1.5 助磨剂在矿浆浓度85%时助磨效果
• 4.1.6 磨矿时间对助磨剂作用效果的影响
• 4.2 助磨剂对铝土矿磨矿效率的影响
• 4.2.1 聚丙烯酸钠对铝土矿磨矿效率的影响
• 4.2.2 顺丁烯二酸酐对铝土矿磨矿效率的影响
• 4.2.3 DA分散剂对铝土矿磨矿效率的影响
• 4.2.4 六偏磷酸钠对铝土矿磨矿效率的影响
• 4.3 本章小结
• 第5章 助磨剂作用机理研究
• 5.1 球磨机磨矿理论
• 5.2 矿物的破碎及解离
• 5.3 磨机参数对磨矿的影响
• 5.4 助磨剂对铝土矿的作用机理研究
• 5.4.1 助磨剂对铝土矿流变学性质的影响
• 5.4.2 助磨剂对矿浆表面电位的影响
• 5.4.3 助磨剂对颗粒形貌的影响
• 5.4.4 助磨剂在铝土矿表面的吸附特性
• 5.5 本章小结
• 第6章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录
• 作者攻读硕士期间发表论文和获得奖励