【摘要】：鐵礦石中的硫?qū)ζ湟睙挳a(chǎn)品性能有嚴(yán)重的影響,因此含硫量是鐵精礦質(zhì)量的重要衡量標(biāo)準(zhǔn),脫硫也是鐵礦石選別過(guò)程中的必要工序。鐵礦石中的硫主要為黃鐵礦、磁黃鐵礦及其他金屬硫化物,通常情況下大部分硫化物都能夠在磁選過(guò)程中去除,但強(qiáng)磁性的磁黃鐵礦則易于進(jìn)入磁選精礦,常需要進(jìn)一步浮選脫除。陜西丹鳳某高硫磁鐵礦精礦含硫達(dá)到1.16%,含硫礦物基本為磁黃鐵礦,浮選脫硫過(guò)程中多次選別仍然難以獲得理想指標(biāo)。分析現(xiàn)場(chǎng)影響因素發(fā)現(xiàn),由于水體本身存在大量Ca~(2+),加上含鈣礦物的溶解作用,造成礦漿中Ca~(2+)含量很高,認(rèn)為可能是Ca~(2+)影響了磁黃鐵礦的浮選性能進(jìn)而影響了磁鐵礦精礦浮選脫硫效果。本文圍繞高鈣水體中磁鐵礦浮選脫硫這一問(wèn)題,采用溶液化學(xué)分析和接觸角測(cè)試、XPS、SEM-EDS及ICP-MS等微觀測(cè)試分析手段,旨在明確Ca~(2+)對(duì)磁黃鐵礦浮選特性的影響機(jī)理,并研究合適的方法強(qiáng)化高鈣水體中磁鐵礦浮選脫硫效果。通過(guò)純礦物浮選試驗(yàn)考察了Ca~(2+)對(duì)磁黃鐵礦浮選行為的影響,發(fā)現(xiàn)高鈣水體中磁黃鐵礦的可浮性顯著降低。對(duì)比不同Ca~(2+)含量情況下硫酸銅活化效果發(fā)現(xiàn),Ca~(2+)嚴(yán)重影響了Cu~(2+)對(duì)磁黃鐵礦的活化效果,檢測(cè)發(fā)現(xiàn)隨著Ca~(2+)濃度的增加,銅離子在礦物表面的吸附量顯著減小。SEM圖片顯示高鈣水體中的磁黃鐵礦表面出現(xiàn)大量白色小顆粒,EDS和XPS檢測(cè)結(jié)果表明礦物表面鈣含量顯著增加,同時(shí)氧、硫的含量也有所增加,說(shuō)明Ca~(2+)在磁黃鐵礦表面生成一層硫酸鈣親水薄膜,這層親水薄膜形成表面占位,阻止了Cu~(2+)對(duì)磁黃鐵礦的活化作用。采用絡(luò)合Ca~(2+)的方法消除Ca~(2+)的影響,分別試驗(yàn)了硝酸銨、檸檬酸氫銨、檸檬酸等絡(luò)合劑,發(fā)現(xiàn)檸檬酸絡(luò)合Ca~(2+)后再用硫酸銅活化,磁黃鐵礦可浮性顯著提高。檸檬酸用量為1×10-3mol/L,檸檬酸與硫酸銅的配比為1:2,pH在4-5之間,捕收劑丁基黃藥用量為1.2×10-4mol/L時(shí),磁黃鐵礦回收率達(dá)到92.90%。分析表明檸檬酸絡(luò)合礦漿中Ca~(2+),阻礙了CaSO4親水薄膜的產(chǎn)生;同時(shí)還能夠清洗磁黃鐵礦表面氧化產(chǎn)生的Fe(OH)3,有效改善了Cu~(2+)對(duì)磁黃鐵礦的活化效果。實(shí)際礦物試驗(yàn)中,當(dāng)檸檬酸用量為600g/t、硫酸銅用量為200g/t、丁基黃藥用量為120g/t時(shí),得到的鐵精礦中TFe含量為67.28%,硫的含量從1.16%降到0.14%,取得了比較理想的指標(biāo)。研究為高硫磁鐵礦脫硫等涉及磁黃鐵礦浮選的難題提供了新的解決思路。
[Abstract]:Sulfur in iron ore has a serious impact on the performance of its smelting products, so sulfur content is an important measure of iron concentrate quality, desulfurization is also a necessary process in the process of iron ore separation. The sulfur in iron ore is mainly pyrite, pyrrhotite and other metal sulfides, most of which are usually removed during magnetic separation, but highly magnetic pyrrhotite is easy to enter magnetic concentrate. Further flotation removal is often needed. The sulfur content of a high sulfur magnetite concentrate in Danfeng Shaanxi is 1.16 and the sulfur bearing mineral is pyrrhotite basically. It is still difficult to obtain ideal indexes by multiple separations in the process of flotation desulphurization. By analyzing the field influencing factors, it is found that there is a large amount of Ca ~ (2) in the water body and the dissolution of the calcium bearing minerals, which results in the high content of Ca ~ (2) in the slurry. It is suggested that Ca2 may affect the flotation performance of pyrrhotite and further affect the desulfurization effect of magnetite concentrate. This paper focuses on the problem of flotation desulfurization of magnetite in high calcium water. By means of solution chemical analysis and contact angle measurement, such as XPSG SEM-EDS and ICP-MS, the effect mechanism of Ca ~ (2) on the flotation characteristics of pyrrhotite is clarified. The suitable method to enhance the flotation desulfurization effect of magnetite in high calcium water was studied. The effect of Ca ~ (2) on the flotation behavior of pyrrhotite was investigated through the flotation test of pure minerals. It was found that the floatability of pyrrhotite in high calcium water was significantly reduced. Comparing the activation effect of copper sulfate with different Ca2 content, it is found that Cu2 has a serious effect on the activation of pyrrhotite. It is found that the activation effect of Cu2 on pyrrhotite is increased with the increase of Ca2 concentration. The adsorption of copper ions on the mineral surface was significantly reduced. SEM images showed that a large number of small white particles appeared on the surface of pyrrhotite in high calcium water. The results of EDS and XPS showed that the calcium content on the mineral surface increased significantly, while the contents of oxygen and sulfur also increased. It is concluded that Ca2 formed a layer of calcium sulfate hydrophilic film on the surface of pyrrhotite, and this layer formed a surface occupied position, which prevented the activation of pyrrhotite by Cu2. The influence of Ca ~ (2) was eliminated by complexing Ca ~ (2). The complexing agents such as ammonium nitrate, ammonium citrate and citric acid were tested respectively. It was found that citric acid complexed Ca ~ (2) was activated with copper sulfate, and the floatability of pyrrhotite was improved significantly. When the dosage of citric acid is 1 脳 10 ~ (-3) mol / L, the ratio of citric acid to copper sulfate is 1: 2, pH is 4-5, and the amount of Ding Ji xanthate is 1.2 脳 10 ~ (-4) mol / L, the recovery rate of pyrrhotite reaches 92.90%. The results show that Ca2 in citric acid complex slurry hinders the formation of CaSO4 hydrophilic film, and that Fe (OH) 3 produced by oxidation on pyrrhotite surface can be cleaned, thus effectively improving the activation effect of Cu2 on pyrrhotite. In the actual mineral test, when the amount of citric acid is 600g / t, the amount of copper sulfate is 200g / t, and the amount of Ding Ji xanthate is 120g/t, the TFE content in the iron concentrate is 67.28%, and the sulfur content is reduced from 1.16% to 0.14%. The research provides a new way to solve the problems related to pyrrhotite flotation, such as desulphurization of high sulfur magnetite.
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TD923;TD951

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本文編號(hào)：2130619