阳离子捕收剂分离磁铁矿和石英的研究

【摘要】：本文针对磁铁矿中夹杂的细粒石英难去除的技术难题进行了研究，在大量的试验研究和分选工艺现状分析的基础上，成功的研制了一种高效的新型捕收剂及合理的浮选工艺，实现了磁铁矿降硅的目的。 主要内容如下： (1)合成阳离子捕收剂GE-601及制备试验所需的Raney-Ni催化剂 通过研究合成捕收剂GE-601的工艺参数及制备Raney-Ni催化剂的参数，结果发现：在试验确定的工艺参数条件下，合成的阳离子捕收剂GE-601捕收能力强，选择性好；制备的Raney-Ni催化剂活性高，加氢效果好。 (2)系统的地研究了石英、纯磁铁矿及尖山铁矿的可浮性。 通过研究捕收剂GE-601用量、溶液pH值、淀粉用量对各类矿可浮性的影响，结果表明：该捕收剂GE-601对石英的捕收能力强，分选石英和磁铁矿较理想，可获得Fe品位69.37％，回收率90.67％，其中SiO_2含量为3.78％的优良指标。这说明合成的捕收剂GE-601是成功的。 同时，系统研究了该捕收剂GE-601与十二胺浮选尖山铁矿的优劣，结果表明：新型捕收剂GE-601的选择性优于十二胺，GE-601产生的泡沫比十二胺的泡沫脆，后续工序处理方便，且工艺简单，操作方便，选矿成本低。试验发现：新捕收剂GE-601耐低温性能好，它在8℃时浮选指标与25℃的指标相当。 (3)测定了石英表面的zeta电位和用红外光谱探讨了浮选药剂与矿物的作用机理 通过石英在蒸馏水和GE-601盐酸溶液中表面zeta电位的变化发现：在蒸馏水中石英的ξ-电位负值均随pH的增大而升高，石英的PZC约为2.5。在捕收剂GE-601盐酸溶液，石英负值显著下降；在弱酸性区，尤其在PZC附近，石英表面的ξ-电位变化较小；当pH值超过5以后，石英表面的ξ-电位变化增大。说明石英吸附了大量的GE-601阳离子，此时石英显示了优良的可浮性。 通过捕收剂GE-601与石英、淀粉与石英及淀粉与磁铁矿作用后的IR分析，结果表明：阳离子捕收剂GE-601在石英表面上吸附强；淀粉在石英表面的吸附弱，很容易使淀粉在石英表面上脱附，说明不能抑制石英；淀粉在磁铁矿表面的吸附强，可以较好的抑制磁铁矿。 本研究表明：用合成的高效捕收剂能生产出品位达69％以上的优质铁精矿，这样能大幅度降低炼铁成本，提高高炉利用系数从而提高经济效益。同时表明该捕收剂是一种选择性高，捕收力强的优质药剂。