本文關鍵詞：微細粒白云石浮選特性研究

  更多相關文章： 微細粒白云石 浮選 動力學 氣泡-顆粒誘導時間 藥劑作用機理

【摘要】：隨著磷礦富礦資源耗盡,磷礦資源日趨“貧、細、雜”,我國中低品位鈣(鎂)質磷礦既面臨浮選脫鎂的問題,又面臨微細粒礦物浮選選擇性差、回收率低的難題。開展微細粒白云石浮選基礎理論研究對于補充完善膠磷礦與白云石浮選分離機理有重要理論意義,同時為細粒磷礦資源高效浮選降鎂提供理論指導。通過純礦物浮選試驗系統研究了不同粒級白云石浮選動力學及浮選藥劑(酸、新型陰離子捕收劑GJBW和油酸鈉、非極性油ZK)、添加鈣鎂離子等對微細粒白云石浮選行為的影響;采用zeta電位、吸附量、表面張力、顆粒-氣泡誘導時間測定和掃描電鏡、紅外光譜、光電子能譜等分析測試手段及分子模擬計算,揭示了浮選藥劑與微細粒白云石表面作用機理;通過人工混合礦和實際細粒磷礦石浮選驗證,揭示了微細粒白云石與膠磷礦浮選分離特性。主要結論如下:(1)GJBW作用下,白云石各粒級浮選動力學行為符合一級動力學模型。GJBW濃度增加,模型擬合極限回收率ε∞和浮選速率常數k增加。45-28μm粒級可浮性最好,極限浮選回收率ε∞最大,但150-75μm和75-45μm粒級浮選常數k更大,更易達到浮選平衡;-28μm微細粒部分,由于粒度過小,其極限浮選回收率ε∞和浮選常數k均較小。(2)鹽酸和硫酸調漿時間對GJBW浮選微細粒白云石影響較大,酸調漿時間越短,上浮率越高,先加捕收劑后加酸比先加酸后加捕收劑上浮率高;磷酸和ZS調漿時間對白云石上浮率影響較小,捕收劑與酸添加順序影響不大,可能原因是GJBW作用于白云石時H+濃度越高其可浮性越好。(3)非極性油ZK添加有助于提高GJBW浮選微細粒白云石和膠磷礦上浮率,同時增大調漿攪拌強度亦可以促進微細粒疏水聚團浮選,但其對白云石和膠磷礦的疏水聚團強化浮選作用選擇性不強,難以促進二者的有效分離。(4)GJBW對微細粒膠磷礦和白云石人工混合礦分選選擇性強于油酸鈉,一次反浮選可獲得P2O5品位30.22%、回收率88.59%的精礦;GJBW對細粒鈣鎂質磷礦石反浮選性能優(yōu)于油酸鈉,通過一次反浮選可以獲得精礦P2O5品位30.66%、回收率84.18%的浮選指標。(5)150-28μm粒級部分,白云石顆粒-氣泡誘導時間隨粒度減小逐漸降低,45-28μm粒級誘導時間最短;-28μm微細粒誘導時間最大,表明微細粒不易于氣泡粘附;隨著氣泡尺寸的減小,微細粒白云石誘導時間逐漸減小,表明微泡更有利細粒浮選。(6)隨著酸用量增加,GJBW在微細粒白云石表面吸附量逐漸增大,而在微細粒膠磷礦表面吸附量逐漸降低,這是導致兩種礦物能浮選分離的主要原因;GJBW酸性條件下在白云石表面等溫吸附符合Langmuir單分子層吸附模型,計算吸附熱小于化學鍵作用吸附熱值,結合紅外光譜和XPS分析結果,表明其在白云石表面發(fā)生物理吸附。(7)油酸與白云石、氟磷灰石表面相互作用能比水分子和氫氧根大,表明其可以克服水分子或氫氧根在礦物表面形成的水化層對礦物進行吸附和捕收;油酸在白云石表面的吸附能力大于氟磷灰石。
【關鍵詞】：微細粒白云石 浮選 動力學 氣泡-顆粒誘導時間 藥劑作用機理
【學位授予單位】：貴州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TD923
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-11
• 第一章 文獻綜述11-25
• 1.1 磷資源概況11-13
• 1.1.1 磷及磷的應用11
• 1.1.2 世界磷資源概況11-12
• 1.1.3 我國磷資源分布及特點12-13
• 1.2 磷礦選礦研究現狀13-18
• 1.2.1 浮選工藝研究現狀13-14
• 1.2.2 浮選藥劑研究現狀14-16
• 1.2.3 磷礦浮選脫鎂研究現狀16-18
• 1.3 微細粒礦物回收現狀18-23
• 1.3.1 微細粒礦物回收特點18-19
• 1.3.2 微細粒浮選理論研究19-20
• 1.3.3 微細粒浮選工藝20-21
• 1.3.4 微細粒膠磷礦浮選研究現狀21-23
• 1.4 論文研究目的意義及內容23-25
• 1.4.1 選題背景23
• 1.4.2 研究目的及意義23
• 1.4.3 研究內容23-24
• 1.4.4 技術路線24-25
• 第二章 試驗樣品、藥劑、設備及研究方法25-32
• 2.1 試驗樣品25-26
• 2.1.1 來源及其制備25
• 2.1.2 物質組成25-26
• 2.1.3 化學元素組成26
• 2.2 試驗藥劑及儀器設備26-28
• 2.3 試驗研究方法28-32
• 2.3.1 純礦物浮選試驗28
• 2.3.2 接觸角測定28-29
• 2.3.3 誘導時間測定29
• 2.3.4 表面張力測定29
• 2.3.5 Zeta-電位測定29
• 2.3.6 吸附量測試29-30
• 2.3.7 紅外光譜分析30
• 2.3.8 掃描電鏡分析30
• 2.3.9 光電子能譜分析30
• 2.3.10 分子模擬計算30-32
• 第三章 微細粒白云石表面物理化學性質研究32-36
• 3.1 粒度組成32
• 3.2 表面元素組成32-33
• 3.3 表面形貌33-34
• 3.4 比表面積34
• 3.5 本章小結34-36
• 第四章 不同粒度白云石可浮性及浮選動力學研究36-45
• 4.1 粒度對白云石可浮性影響36-39
• 4.1.1 不同粒級白云石天然可浮性研究36-37
• 4.1.2 捕收劑作用下不同粒級白云石可浮性研究37-39
• 4.2 白云石浮選動力學研究39-44
• 4.2.1 粒度、捕收劑濃度對白云石浮選動力學行為的影響40-42
• 4.2.2 浮選動力學模型42-44
• 4.3 本章小結44-45
• 第五章 微細粒白云石浮選行為研究45-66
• 5.1 調整劑對微細粒白云石浮選行為影響45-55
• 5.1.1 酸作用時間對白云石礦漿pH值影響45-46
• 5.1.2 酸作用時間對白云石浮選影響46-50
• 5.1.3 酸作用時間對白云石表面溶解影響50-54
• 5.1.4 pH對微細粒白云石浮選影響54-55
• 5.2 GJBW與油酸鈉浮選微細粒白云石性能比較55-58
• 5.2.1 捕收劑用量對白云石浮選影響56
• 5.2.2 溫度對白云石浮選影響56-57
• 5.2.3 酸用量對白云石浮選影響57-58
• 5.3 添加Ca~(2+)、Mg~(2+)對微細粒白云石浮選行為影響58-61
• 5.3.1 Ca~(2+)對礦物可浮性影響59-60
• 5.3.2 Mg~(2+)對礦物可浮性影響60-61
• 5.4 非極性油疏水強化浮選微細粒白云石研究61-64
• 5.4.1 非極性油ZK添加方式對浮選微細粒白云石影響61-62
• 5.4.2 非極性油ZK用量對微細粒白云石浮選影響62-63
• 5.4.3 調漿強度對非極性油ZK浮選微細粒白云石影響63-64
• 5.5 本章小結64-66
• 第六章 微細粒膠磷礦-白云石人工混合礦浮選及細粒級鈣鎂質磷礦石浮選66-70
• 6.1 微細粒膠磷礦與白云石人工混合礦浮選66-67
• 6.2 細粒級鈣鎂質磷礦石浮選67-69
• 6.2.1 礦石性質67
• 6.2.2 浮選試驗結果67-69
• 6.3 本章小結69-70
• 第七章 浮選藥劑與微細粒白云石作用機理研究70-91
• 7.1 白云石表面潤濕接觸角70
• 7.2 微細粒白云石親氣性70-73
• 7.3 捕收劑溶液表面張力73-74
• 7.3.1 pH對捕收劑溶液表面張力的影響73
• 7.3.2 捕收劑濃度對其溶液表面張力的影響73-74
• 7.4 白云石表面電性74-75
• 7.5 捕收劑在微細粒白云石表面吸附量75-82
• 7.5.1 捕收劑在白云石表面吸附動力學76-77
• 7.5.2 捕收劑用量對其在白云石表面吸附量影響77
• 7.5.3 溫度對捕收劑在白云石表面吸附量影響77-78
• 7.5.4 捕收劑在白云石表面吸附等溫線及吸附熱78-80
• 7.5.5 酸作用時間及其用量對捕收劑在白云石表面吸附量影響80-82
• 7.6 浮選藥劑與微細粒白云石表面作用的紅外光譜研究82-85
• 7.7 浮選藥劑與微細粒白云石表面作用的XPS研究85-86
• 7.8 捕收劑與白云石表面作用的分子模擬86-89
• 7.8.1 晶體結構參數86-87
• 7.8.2 晶體結構、解理面以及超晶胞模型87-88
• 7.8.3 捕收劑與白云石作用機理分析88-89
• 7.9 本章小結89-91
• 第八章 主要結論與展望91-93
• 8.1 主要結論91-92
• 8.2 展望92-93
• 致謝93-94
• 參考文獻94-99
• 攻讀碩士學位期間主要研究成果99-100

，

本文編號：535169