本文選題：赤鐵礦 + 磷灰石��； 參考：《昆明理工大學》2017年碩士論文

【摘要】：高磷鐵礦石屬一類典型的復雜難處理礦石。我國的高磷鐵礦石儲量可觀,開采條件好,但由于磷的存在,其使用價值受到限制。磷是鐵精礦中的有害雜質(zhì),鐵精礦含磷較多在冶煉過程中會產(chǎn)生“冷脆”現(xiàn)象。高磷鐵礦石中的鐵礦物與含磷礦物難以實現(xiàn)有效分離。如果解決了選礦脫磷的關(guān)鍵技術(shù)問題,這種鐵礦資源將成為一種重要的鐵礦資源。與此同時,隨著冶金工業(yè)的發(fā)展和新工藝的出現(xiàn),對鐵精礦中磷的含量也有更加嚴格的限定,而國內(nèi)礦山企業(yè)又缺乏生產(chǎn)高質(zhì)量鐵精礦的關(guān)鍵技術(shù)和手段,以致我國煉鐵原料的質(zhì)量差、鐵精礦供應(yīng)缺口較大。因此,實現(xiàn)鐵精礦中含磷礦物的深度脫除,使產(chǎn)品最大程度滿足市場的需要成為緩解鐵礦石進口壓力以及緩解國內(nèi)礦山所面臨困難局面的重要舉措。本文對赤鐵礦和磷灰石選擇性浮選分離機理與工藝進行了研究,重點對磷灰石和赤鐵礦表面電性、礦物表面與油酸鈉和可溶性淀粉作用特征等進行了理論研究,確定磷灰石和赤鐵礦之間的浮選特性差異,揭示兩種礦物浮選分離的內(nèi)在規(guī)律,最終實現(xiàn)兩種礦物的有效分離,為高磷鐵礦石浮選脫磷提供理論依據(jù)。純礦物試驗得出:磷灰石在pH=10、油酸鈉用量4×10-4mol/L時浮選效果最好,回收率為93%左右。赤鐵礦在弱酸環(huán)境下浮選效果比較好。淀粉的添加及用量對赤鐵礦和磷灰石的浮選具有一定的影響,但赤鐵礦受淀粉的影響尤為明顯,當?shù)矸厶砑恿坑蒓mg/L增加到80mg/L時,赤鐵礦的回收率減少將近30%。當?shù)矸塾昧繛?0mg/L,赤鐵礦和磷灰石的回收率相差近70%。赤鐵礦與磷灰石在水溶液中的溶解特性、礦物表面溶解離子與溶液pH的研究結(jié)果表明:磷灰石在去離子水溶液體系的溶解比較迅速,溶解平衡時pH值為8.1;赤鐵礦在去離子水溶液體系中pH值基本沒有變化。磷灰石表面溶解的Ca2+濃度和赤鐵礦表面溶解的Fe3+濃度均隨pH值的升高而降低。pH=10.5時,Ca2+的含量為19.34mg/L,而Fe3+含量為2.21mg/L。礦物表面Zeta電位測定結(jié)果表明:油酸鈉在赤鐵礦和磷灰石表面發(fā)生了吸附。加入40mg/L的淀粉后,赤鐵礦表面Zeta電位有所下降,淀粉在赤鐵礦表面發(fā)生了吸附;磷灰石表面Zeta電位總體變化較小,淀粉與磷灰石表面相互作用的程度不明顯。礦物表面與藥劑(油酸鈉、淀粉)作用前后的紅外光譜、XPS分析結(jié)果表明:在pH=10下,油酸鈉中—COO—基團分別與赤鐵礦和磷灰石表面發(fā)生化學吸附,分別生成了相應(yīng)的油酸鹽組分(油酸鐵和油酸鈣),從而促使其疏水上浮,造成兩者選擇性浮選分離的困難;淀粉與赤鐵礦發(fā)生了明顯的化學吸附和物理吸附,阻礙了油酸鈉在礦物表面的化學吸附而產(chǎn)生抑制作用;淀粉在磷灰石表面作用的強度很弱,對其浮選特性的影響較少,這是淀粉促使赤鐵礦與磷灰石選擇性浮選分離的根本原因;油酸鈉與赤鐵礦作用前后,鐵元素2p電子的結(jié)合能相差0.28eV,赤鐵礦表面Fe原子的化學狀態(tài)發(fā)生了漂移,油酸鈉中—COO—基團通過化學作用吸附在赤鐵礦表面,表現(xiàn)出油酸鐵組分的特征性質(zhì),油酸鈉在赤鐵礦表面發(fā)生了化學吸附;赤鐵礦與淀粉與作用前后,鐵元素2p電子的結(jié)合能相差0.25eV,赤鐵礦表面Fe原子的化學狀態(tài)發(fā)生了漂移,同時在赤鐵礦作用后surface peak處新出現(xiàn)了 FeOOH峰,淀粉分子中的羥基(—OH)與赤鐵礦表面的Fe發(fā)生了化學作用,淀粉在赤鐵礦表面發(fā)生了化學吸附。這為赤鐵礦與磷灰石選擇性浮選分離創(chuàng)造了良好的條件�；谇捌诶碚撗芯�,對實際礦石TFe品位為57.08%,P為0.45%的含赤鐵礦高磷鐵精礦,采用反浮選脫磷工藝,在NaOH800g/t、淀粉1200g/t、油酸鈉400g/t,通過延長粗選時間,一次粗選就可獲得鐵品位58.75%、磷含量0.21%的鐵精礦,脫磷率為65%。本文為對類似的高磷鐵礦石反浮選脫磷提供一定的理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。
[Abstract]:High - phosphorus iron ore belongs to a kind of typical complex refractory ores . The high - phosphorus iron ore in China has considerable reserves and good mining conditions . In this paper , the chemical adsorption and physical adsorption of Fe atoms on the surface of hematite resulted from chemical adsorption on the surface of hematite and Fe atoms in hematite .
【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TD923;TD951

【參考文獻】

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本文編號：1949560