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响应曲面法优化钛铁矿提取工艺

许炳梁  
【摘要】:本论文主要研究了攀枝花选铁尾矿中钛铁矿的提取工艺。通过提出新的响应输出模型(调和平均模型),用响应曲面法优化了钛铁矿全浮选工艺,并与算术平均模型和几何平均模型做出比较。同时,用响应曲面法,研究了浮选过程中,钛铁矿的品位和回收率与各因素之间的关系。对钛铁矿和脉石矿物进行了单矿物浮选行为研究,并考察了钛铁矿对SYB2"的吸附量与浮选行为的关系。主要结论如下: (1)用响应曲面法优化了钛铁矿浮选小型试验的工艺条件。采用“原矿分级-磨矿-全粒级入磁选脱钛磁铁矿-脱硫化物-一粗-一精”全开路的工艺获得了钛铁矿精矿品位47.51%、回收率45.12%的指标。工艺条件为:对粗选过程,捕收剂用量、抑制剂用量和pH值分别为1065g/t,1060g/t和5.15;精选过程为45.35g/t,83.16g/t和3.86。 (2)从品位和回收率平均、算术平均、几何平均和调和平均效益值对浮选工艺条件关系的显著性比较,以及各个模型的稳定点对应的工艺条件的实验效果对比得出:品位和回收率平均、算术平均、几何平均和调和平均模型的预测能力相当。但是,对工艺条件的优化效果不同。表现为:调和平均模型指标几何平均模型指标算术平均模型指标品位和回收率平均模型指标。 (3)在以SYB2#作为钛铁矿捕收剂、羧甲基纤维素钠作为脉石抑制剂和硫酸调整pH值的浮选体系里,pH值对浮选工艺的影响较大。具体关系是,低pH值有利于钛铁矿的浮选。捕收剂用量、抑制剂用量或pH值条件对钛铁矿精选过程钛精矿品位的影响均较大。对于单因素对品位的影响而言,有:pH值条件影响抑制剂用量影响捕收剂用量影响。捕收剂用量和pH值条件回收率对回收率的影响较大。较低的pH值条件能保证钛精矿的质量和回收率。 (4)SYB2#对钛铁矿有很强的捕收能力,而对脉石矿物的捕收能力一般;无抑制剂环境下,用硫酸和氢氧化钠调浮选体系pH值,钛铁矿和脉石矿物的回收率受pH值影响不明显;羧甲基纤维素钠对钛铁矿和脉石矿物均有极强的抑制作用:硫酸对被羧甲基纤维素钠抑制的钛铁矿有明显抗抑制作用,而对被羧甲基纤维素钠抑制的脉石矿物却不能直接看出硫酸的抗抑制作用;建立了测定SYB2#吸附量的方法;被羧甲基纤维素钠抑制的钛铁矿对SYB2#的吸附量受硫酸很大的影响。钛铁矿的上浮率与其对SYB2#的吸附量有正相关关系。


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