【摘要】：作為國家戰(zhàn)略資源保護(hù)的紅格礦區(qū)擁有攀西地區(qū)最大的鈦資源儲量,典型礦石為橄輝巖型釩鈦磁鐵礦,影響鈦鐵礦浮選的主要脈石礦物為鈦輝石和橄欖石(以鎂橄欖石為主),其脈石礦物的復(fù)雜性增大了實(shí)際礦石選礦難度,并且鈦鐵礦浮選分離與工藝研究程度遠(yuǎn)不及輝長巖型礦石。論文對鈦鐵礦、鈦輝石和鎂橄欖石表面性質(zhì)差異及可浮性、礦物與浮選藥劑作用機(jī)理、實(shí)際礦石浮選工藝等進(jìn)行了系統(tǒng)研究。本文主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:(1)礦物表面性質(zhì)差異與可浮性考察了鈦鐵礦、鈦輝石和鎂橄欖石的表面組分、表面電性等性質(zhì)差異,探索了不同條件下礦物可浮性,在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行了人工混合礦浮選試驗(yàn)。鈦鐵礦表面Ti、Fe含量高,鈦輝石和鎂橄欖石表面Ca、Mg含量高;礦物表面均含有Fe、Ca和Mg等元素;在純水中,鈦鐵礦、鈦輝石和鎂橄欖石的零電點(diǎn)分別為5.8、3.8和2.8。油酸鈉(NaOL)對鈦鐵礦、鈦輝石和鎂橄欖石的選擇性好,但對鈦鐵礦捕收能力有限;十二烷基磺酸鈉(SDS)和十二烷基硫酸鈉(SLS)對各礦物的捕收能力強(qiáng),但選擇性較差。在NaOL浮選體系中,水玻璃的選擇性抑制效果最好,其次是草酸和六偏磷酸鈉,CMC抑制效果最差。采用NaOL和SLS摩爾比為4:1的組合捕收劑時,對鈦鐵礦的分離效果最佳。人工混合礦浮選試驗(yàn)結(jié)果表明,采用NaOL和SLS組合捕收劑獲得TiO_2品位為31.07%、回收率為61.53%的精礦,其浮選指標(biāo)優(yōu)于NaOL和SLS單獨(dú)使用。(2)礦物與浮選藥劑的作用機(jī)理結(jié)合現(xiàn)代分析測試技術(shù)和浮選溶液化學(xué)理論,系統(tǒng)研究了NaOL、水玻璃與礦物的作用機(jī)理以及組合捕收劑的協(xié)同作用。酸性和堿性條件下,NaOL與鈦鐵礦發(fā)生化學(xué)吸附的活性質(zhì)點(diǎn)分別為Fe和Mg;鈦輝石的活性質(zhì)點(diǎn)均為Ca、Mg;鎂橄欖石的活性質(zhì)點(diǎn)均為Mg。NaOL和SLS組合捕收劑以化學(xué)吸附和物理吸附相結(jié)合的方式吸附于礦物表面,強(qiáng)化礦物表面的疏水性,其中NaOL以化學(xué)吸附為主,SLS以靜電吸附為主。酸性條件下,水玻璃對鈦鐵礦的吸附能力較差,而對鈦輝石和鎂橄欖石的吸附作用強(qiáng)。水玻璃吸附于鈦輝石和鎂橄欖石表面形成親水層,阻礙了NaOL的吸附,起到選擇性抑制的作用。(3)實(shí)際礦石浮選分離工藝結(jié)合鈦鐵礦原礦性質(zhì),系統(tǒng)研究了實(shí)際礦石的浮選工藝。對TiO_2品位為16.26%的實(shí)際礦石采用“一粗一掃四精”閉路流程,以MOH-1為捕收劑可獲得TiO_2品位為46.94%、回收率達(dá)53.87%的鈦精礦;以NaOL和SLS組合捕收劑可獲得TiO_2品位為47.02%、回收率達(dá)49.02%的鈦精礦。產(chǎn)品質(zhì)量檢查發(fā)現(xiàn)鈦精礦中Mg O含量高,主要由于橄欖石難以抑制。
【圖文】：

西南科技大學(xué)礦業(yè)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文 第 1方法，制備鈦鐵礦、鈦輝石和鎂橄欖石單礦物試驗(yàn)樣品，輔以 X 射能譜（XPS）及 ζ-電位測試對礦物表面組成、表面電性等性質(zhì)差異，為礦物與藥劑作用機(jī)理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。于不同條件（pH、浮選藥濃度）下進(jìn)行三種礦物浮選試驗(yàn)，研究各礦物的可浮性規(guī)律，采用分析測試技術(shù)，結(jié)合浮選溶液化學(xué)理論，揭示礦物與浮選藥劑（捕aOL 為主，調(diào)整劑以水玻璃為主）的作用機(jī)理以及組合捕收劑的協(xié)綜合分析在不同的浮選條件下，鈦鐵礦、鈦輝石和鎂橄欖石的表面礦物的可浮性差異，結(jié)合實(shí)際礦石選礦試驗(yàn)及鈦精礦產(chǎn)品質(zhì)量檢查可強(qiáng)化鈦鐵礦浮選分離的浮選條件及組合藥劑開發(fā)。

圖 3-1 鈦鐵礦晶體結(jié)構(gòu)示意圖Fig.3-1 Schematic crystal structure of ilmenite狀硅酸鹽，化學(xué)式為 Ca(Mg, Fe2+, Fe3+, Ti, A巖型釩鈦磁鐵礦中主要含硅脈石礦物。輝石、沿 C 軸一維無限延伸的[Si2O6]單鏈，鏈內(nèi)復(fù)，以陽離子與活性氧的方式使鏈與鏈之間-2。輝石為黑色或褐黑色，相對密度 3.2-3.6，，離子鍵的形式斷裂。在水溶液中，輝石吸附 O水中的 H+發(fā)生離子交換，所形成的輝石表面的零電點(diǎn)相對于其它島狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物更]。
【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD923


本文編號：2554493