铁矿石高效反浮选药剂理论和应用研究

【摘要】：提铁降硅生产高纯铁精矿是当今铁矿选矿的主导发展方向，为解决鞍钢某铁矿使用常规脂肪胺类阳离子反浮选工艺存在的选择性较差、浮选泡沫粘度大，以及矿浆需要加温等实际问题，本文围绕开发或寻找新型高效阳离子反浮选药剂进行了系统的试验研究。 本文对新型CS系列阳离子药剂及常规阳离子药剂对石英、磁铁矿和镜铁矿三种矿物浮选行为的影响规律进行了系统的研究。包括单矿物可浮性试验、人工混合矿浮选分离试验、实际矿石浮选分离试验以及工业试验。并针对石英和镜铁矿反浮选分离选择性较差的问题，开展了抑制剂的探索试验研究。文章最后讨论了有关药剂与矿物的作用机理。 单矿物可浮性试验结果表明，在pH=6～12的范围内，新型组合药剂CS_3：CS_1=3和CS_3：CS_2=2具有相近的药剂性能，在其捕收能力与十二胺相当的前提下，不但选择性较十二胺好，而且还能显著提高药剂的协同效应，使药量从单用时的1×10~(-4)4mol／L降至1×10~(-5)mol／L，是铁矿石反浮选的高效捕收剂。使用落叶松栲胶能够有效地实现对镜铁矿和磁铁矿的选择性抑制。 以组合药剂CS_3：C8_2=2作捕收剂，成功地实现了石英和磁铁矿的人工混合矿反浮选分离。当混合矿含SiO_2 23.17％，TFe 57.69％时，反浮选铁精矿品位可达TFe 67.58％，回收率TFe达98.46％。添加落叶松栲胶能较好地实现石英和镜铁矿人工混合矿分离。当人工混合矿含TFe 55.34％，SiO_2 22.74％时，反浮选精矿含TFe 67.69％，TFe回收率76.61％。 实际矿石浮选分离小型试验结果表明，对磁选粗精矿，采用组合药剂(CS_3：CS_2=2)在获得与十二胺相近的铁品位前提下，铁回收率提高了8.32％。工业试验中，对含TFe 63.68％的磁选粗精矿，经反浮选和磁选联合工艺，获得TFe68.57％，TFe作业回收率97.18％的优良指标。 机理研究分析表明：新型组合捕收剂能优先吸附于石英表面，显著地改变石英的接触角和ζ电位；而在磁铁矿和镜铁矿表面上的吸附 量较石英表面的吸附量小得多，对二者接触角和表面动电位的改变也 相应较小。正是捕收剂在石英、磁铁矿和镜铁矿三种矿物表面上的吸 附量的不同扩大了矿物表面疏水性的差异，为三种矿物之间有效的反 浮选分离提供了有力的理论基础。同时，红外光谱的检测结果也表明， 捕收剂在石英、磁铁矿和镜铁矿三种矿物表面均无新物质生成，证明 为可逆的物理吸附形式。落叶松拷胶的添加能增强镜铁矿和磁铁矿表 面的亲水程度，显著改变两种矿物的表面电性，从而实现石英和镜铁 矿的反浮选分离。 本文约50000字;插图49幅;表格9个;参考文献91篇。