【摘要】：氧化鋅礦中含有大量的可溶性鹽和粘土礦物,可溶性鹽和粘土礦物的溶解和回水中殘留的藥劑離子,形成了復(fù)雜的浮選礦漿溶液環(huán)境,嚴(yán)重影響礦物的浮選。以金屬離子對礦物表面性質(zhì)的影響研究為切入點(diǎn),本論文系統(tǒng)研究了金屬離子對氧化鋅浮選體系礦物浮選行為的影響。基于菱鋅礦、方解石和石英的礦物浮選試驗,研究了不同的溶液環(huán)境(溶液pH和離子種類及濃度)對礦物浮選行為的影響。結(jié)合金屬離子吸附量測量、礦物表面XPS測定、藥劑吸附量測量、動電位測量等手段,研究了不同的金屬離子對礦物的表面性質(zhì)和礦物表面藥劑吸附特性的影響。本文得出以下結(jié)論:研究了菱鋅礦、方解石和石英三種礦物的溶解行為,結(jié)果表明:在溶液pH為7-13的變化范圍內(nèi),菱鋅礦和方解石溶解離子量均隨pH值的增加,呈現(xiàn)下降趨勢,但菱鋅礦的溶解離子量較方解石溶解離子量多;石英幾乎不溶解。XPS測試結(jié)果表明,在菱鋅礦、方解石和石英礦物表面均檢測到了Zn~(2+)、Ca~(2+)、Mg~(2+)和Fe~(3+),說明金屬離子在礦物表面發(fā)生了化學(xué)吸附。研究了Zn~(2+)、Ca~(2+)、Mg~(2+)和Fe~(3+)在菱鋅礦、方解石和石英的表面吸附行為,結(jié)果表明:Fe~(3+)、Ca~(2+)和Mg~(2+)在菱鋅礦表面的吸附能力依次減弱;Fe~(3+)、Zn~(2+)和Mg~(2+)在方解石表面的吸附能力依次減弱;Zn~(2+)、Fe~(3+)、Ca~(2+)、Mg~(2+)在石英表面吸附能力依次減弱。Zeta電位的測試結(jié)果表明:Ca~(2+)對菱鋅礦、方解石和石英三種礦物表面電位變化影響很小,Zn~(2+)、Fe~(3+)和Mg~(2+)一定條件下可改變礦物表面的零點(diǎn)電。研究了金屬離子對礦物浮選行為的影響,對于氧化鋅礦浮選體系,Zn~(2+)濃度的增大有助于菱鋅礦的浮選,Fe~(3+)、Mg~(2+)、Ca~(2+)在低濃度下促進(jìn)菱鋅礦的浮選,當(dāng)Fe~(3+)濃度大于0.05mmol/L、Ca~(2+)和Mg~(2+)濃度大于0.1mmol/L時,又對菱鋅礦的浮選產(chǎn)生了明顯的抑制作用;對于脈石礦物而言,Fe~(3+)、Mg~(2+)、Ca~(2+)和Zn~(2+)在較低濃度下對方解石和石英的浮選有促進(jìn)作用,當(dāng)離子濃度大于0.1mmol/L時,方解石和石英的上浮會受到明顯抑制。測試了捕收劑十二胺在礦物表面的吸附量,結(jié)果表明:金屬離子對礦物浮選的活化作用在于促進(jìn)了十二胺在相應(yīng)礦物表面的吸附。
[Abstract]:Zinc oxide ores contain a large number of soluble salt and clay minerals, the dissolution of soluble salt and clay minerals and the residual reagent ions in backwater, forming a complex flotation slurry solution environment, which seriously affects the flotation of minerals. Based on the study of the influence of metal ions on the surface properties of minerals, the effect of metal ions on the flotation behavior of minerals in zinc oxide flotation system was systematically studied in this paper. Based on the mineral flotation tests of smithsonite, calcite and quartz, the effects of different solution environments (pH, species and concentrations of ions) on the flotation behavior of minerals were studied. The effects of different metal ions on the surface properties of minerals and their adsorption properties were studied by means of metal ion adsorption, mineral surface XPS measurement, reagent adsorption measurement and potentiodynamic measurement. In this paper, the following conclusions have been drawn: the dissolution behavior of three minerals, smithsonite, calcite and quartz, has been studied. The results show that the amount of dissolved ions of smithsonite and calcite increases with the increase of pH value in the range of pH = 7-13. The amount of dissolved ions in smithsonite is more than that in calcite. The XPS results showed that Zn~ (2), Ca~ (2), Mg~ (2) and Fe~ (3) were detected on the surface of smithsonite, calcite and quartz, indicating the chemisorption of metal ions on the mineral surface. The adsorption behavior of Zn~ (2), Ca~ (2), Mg~ (2) and Fe~ (3) on the surface of smithsonite, calcite and quartz has been studied. The results show that the adsorption capacity of Fe~ (3), Ca~ (2) and Mg~ (2) on the surface of smithsonite decreases in turn. The adsorption ability of Fe~ (3), Zn~ (2) and Mg~ (2) on calcite surface decreased in turn. The adsorption capacity of Zn~ (2), Fe~ (3), Ca~ (2) and Mg~ (2) on quartz surface decreased in turn. The results of Zeta potential test showed that Ca~ (2) had little effect on the surface potential changes of smithsonite, calcite and quartz. Under certain conditions, Zn~ (2), Fe~ (3) and Mg~ (2) can change the zero point electricity of mineral surface. The effect of metal ions on the flotation behavior of minerals was studied. For zinc oxide flotation system, the increase of Zn~ (2) concentration is helpful to the flotation of smithsonite, and Fe~ (3), Mg~ (2) and Ca~ (2) can promote the flotation of smithsonite at low concentration. When the concentration of Fe~ (3) > 0.05 mmol 路L ~ (2) and Mg~ (2) > 0.1mmol/L, the flotation of smithsonite is inhibited obviously. For gangue minerals, Fe~ (3), Mg~ (2), Ca~ (2) and Zn~ (2) promoted the flotation of calcite and quartz at lower concentrations. The floatation of calcite and quartz is significantly inhibited. The adsorption capacity of the collector dodecylamine on mineral surface was measured. The results show that the activation of metal ions on mineral flotation is to promote the adsorption of dodecylamine on the corresponding mineral surface.
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TD923;TD952

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2347604