（矿业工程专业论文）伟晶岩钾钠长石矿选矿试验研究.pdf

独创性声明 蟹r fifr f lflfifrliftijfiifilfl,11111 11111l 1 li i i i u l y 18 8 0 4 4 7 本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及 取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外， 论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得 武汉理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一 同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说 明并表示了谢意。 签名： 址日期：2 叫l 泓 学位论文使用授权书 本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即： 学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版， 允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的 全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制 手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有 关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信息 服务。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 研究生( 签名) ：j 巨l 导师( 签名) ：塑醴日期：趔 摘要 我国长石资源丰富，但大多数矿石品质较低不能直接使用。随着大量优质长 石资源的开发与利用，优质长石资源日益减少，大量的低品质长石资源有待开发， 而选矿提纯技术研究是提高长石资源利用率和产品质量的关键所在。山东某地长 石矿床属于伟晶岩矿床，矿石储量大、容易开采，但杂质矿物较多，分选难度较 大。矿石中含有一定量的方解石和云母，需将其浮选去除。根据该伟晶岩长石矿 的特性，进行了磨矿、脱泥、磁选、反浮选方解石、反浮选云母等工艺的系统试 验研究，结果表明： ( 1 ) 该长石矿以钠长石、钾长石和条纹长石为主，主要脉石矿物是石英、 云母、方解石，还有少量的赤褐铁矿、金红石和锆石等。其中钠长石4 9 、钾长 石1 6 、条纹长石4 5 、石英1 7 、云母类矿物9 5 、方解石3 、赤褐铁矿 o 5 ，其他矿物 0 5 。有害元素铁主要赋存在黑云母和赤褐铁矿中，钙主要赋 存在方解石中。 ( 2 ) 通过对比三种磨矿方式，确定了采用磨矿效率最高的钢球介质磨矿。 并验证了通过“脱泥一磁选流程可有效去除钢球介质磨矿过程中产生的铁杂质。 ( 3 ) 通过磨矿细度试验，确定了该矿石的适宜磨矿细度为- 0 0 7 4 m m 6 3 6 8 ； ( 4 ) 通过考察铁、钙元素在矿石各粒级中分布情况，可知f e 2 0 3 和c a o 主 要分布在0 0 3 0 r a m 的细粒级中，脱泥去除0 0 3 0 r a m 粒级矿物，可有效去除矿物 中的微细粒铁、钛矿物和磨矿带来的铁杂质。进而确定了脱泥粒度为0 0 3 0 r a m ： ( 5 ) 通过磁选试验，确定了磁选适宜条件为场强0 9 t ，矿浆流速0 8 c m s ， 磁选机脉动频率3 0 0 次分； ( 6 ) 通过反浮选方解石试验，确定了浮选方解石的最佳药剂制度为：p h 调 整剂n a 2 c 0 3 用量为6 0 0 9 t ，捕收剂c 用量为1 5 0 0 9 t ； ( 7 ) 通过反浮云母试验，确定了浮选云母的药剂制度为：p h 调整剂捕收剂 h 2 s 0 4 用量为2 0 0 0 9 t ，捕收剂( 捕收剂a 十烃油a ) 的用量为1 6 0 9 t ； ( 8 ) 通过“磨矿一脱泥一磁选一浮选方解石一浮选云母”的工艺流程，对 该矿石进行选矿提纯，得到的精矿指标为：t f e 2 0 3 = o 1 2 、c a o = 0 2 6 、 n a 2 0 + k 2 0 = 1 1 0 5 。精矿达到了我国长石产品在釉料、陶瓷白胚和平板玻璃等 l l 一一一 a b s t r a c t t h ef e l d s p a rr e s o u r c ei no u rc o u n t r yi sv e r yr i c h ，b u tm o s to fw h i c hd o n tu s e d i r e c t l yd u et o i t sl o wq u a l i t y w i t he x p l o i t i n ga n du s i n go fm u c hh i g hq u a l i t y f e l d s p a rr e s o u r c e ，t h eh i g hr e s o u r c ei sm o r ea n dm o r ep o o r , t h e nl o t so f l o wq u a l i t yi s a w a i t e dt od e v e l o p e d t h et e c h n i c a lr e s e a r c ho no r e - f l o t a t i o np u r i f i c a t i o ni st h ek e yt o i m p r o v et h eu s er a t i oo ff e l d s p a rr e s o u r c e ，a n dt h eq u a l i t yo ff e l d s p a rp r o d u c t t h i so r e d e p o s i ti ns h a n d o n gb e l o n gt op e g r n a t i t ed e p o s i t ，w h i c hr e s e r v ei sl a r g e ，e a s yt o e x p l o i t , b u tt h ei m p u r i t ym i n e r a li sr e l a t i v e l ym u c h ，s ot h ed i f f i c u t yt os e p a r a t i o ni s r a t h e rh a r d t h i so r ec o n t a i naq u a t i t yo fc a l c i t ea n dm i c a , w h i c hm u s tb eg o tr i db y f l o t a t i o n a c c o r d i n gt o f e a t u r eo ft h i sf e l d s p a r , i ti sr e s e a r c h e ds y e t e m e t i c a l l yb ya s e r i e so fe x p e r i m e n t s ：o r e g r i d i n g , d e s l i m i n g , m a g e n a t i cs e p a r a t i o n ，c a l c i t er e - f l o t a t i o n a n dm i c ar e f l o t a t i o n ( 1 ) a st ot h i sf e l d s p a ro r e , t h em a j o rm i n e r a la r ea l b i t e , p o t a s hf e l d s p a ra n d p e r t h i t e t h em a j o rg a n g u em i n e r a lc o n t a i n sq u a r t z ，m i c a , c a l c i t ea n da l i l l t eh e m a t i t e ， l i m o n i t e ，r u t i l e a n dz i r c o n t h i so r ec o n t a i n s a l b i t e 4 9 ，p o t a s hf e l d s p a r l6 ， p e r t h i t e 4 5 ，q u a r t z l7 , m i c a 9 5 ，c a l c i t e 3 ，h e m a t i t ea n dl i m o n i t e l ，o t h e ro r e 0 5 t h ee l e m e n to fi r o n b a s i c a l l y i sc o n t a i n e di nb i o t i t e ，h e m a t i t ea n d l i m o n i t e ，t i t a n i u mi sc o n t a i n e di nr u t i l ea n da u t u n i t eb a s i c a l l yi sc o n t a i n e di nc a l c i t e ( 2 ) c o m p a r e dw i mt h r e em e a n so fg r i n d i n g , t h ep a p e rc o m f i r m e d t h a tg r i n d i n g o r eb ys t e e lb a l lm e d i ai sh i 曲e s ti ne f f i c i e n c y , a n dt h ei r o nf r o ms t e e lb a l lg r i n d i n g p r o c e s sc a ne f f e c t i v e l yg e tr i do f b yp r o c e s s “d e s l i m i n g - m a g e n a t i cs e p a r a t i o n ( 3 ) a c c o r d i n gt ot h ee x p e r i m e n to fg r i n d i n gf i n e n e s s ，t h i sp a p e rc o m f l r m e d t h e a v a i l a b l eg r i n d i n gf i n e n e s si s 0 0 7 4 m m 6 3 6 8 ( 4 ) b yi n v e s t i g a t i n gt h ed i s t r i b u t i o no fi r o na n da u t u n i t e ，t h ep a p e rl e a r n e dt h a t f e 2 0 3a n dc a o a l ed i s t r i b u t e di ns m a l lf r a c t i o no f 0 0 3 0 m m ，a n dt h e nd e m o n s t r a t e d t h a td e s l i m i n gt ot h ef i n e n e s so f - 0 0 3 0 m mc a ne f f e c t i v e l yg e tr i do fi r o n - m i n e r a l ， t i t a n i u m - m i n e r a la n di r o nf r o mg r i n d i n gp r o c e s s a n df i n a l l yc o m f i r m e dt h e d e s l i m i n gf i n e n e s si s - 0 0 3 0 m m ! i i ( 5 ) a c c o r d i n gt o3g r o u p se x p e r i m e n t s ，t h i sp a p e r e o m f i r m e dt h eb e s ta v a i l a b l e c o n d i t i o n sf o rm a g e n a t i cs e p a r a t i o na r et h a tm a g n e t i cf i e l di n t e n s i t yi s0 9 t ，t h ef l o w r a t eo fo r es l u r r yi s0 8 c m s t h ei m p u l s eo fm a g n e t i cs e p a r a t o ri s3 0 0e v e r ym i n u t e ( 6 ) a c c o r d i n gt o 4g r o u p se x p e r i m e n t so fc a l c i t er e - f l o t a t i o n , t h i sp a p e r c o m f i r m e dt h eb e s tm e d i c a m e n tc o n d i t i o n sf o rc a l c i t er e - f l o t a t i o na r et h a tt h ed o s a g e o f p hm o d i f i e rn a 2 c 0 3 i s6 0 0 9 t ，t h ed o s a g eo f c o l l e c t o rci s15 0 0 e g t ( 7 ) a c c o r d i n gt o3g r o u p se x p e r i m e n t so fm i c ar e f l o t a t i o n ，t h i sp a p e r c o r n f i r m e dt h e b e s tm e d i c a m e n tc o n d i t i o n sf o rm i c ar e - f l o t a t i o na r et h a tt h ed o s a g eo f p hm o d i f i e rh 2 s 0 4 i s2 0 0 0 9 t ，t h ed o s a g eo fc o l l e c t o r ( c o l l e c t o ra + h y d r o c a r b o no i l a ) i s1 6 0 9 t ( 8 ) b yas e r i e so fe x p e r i m e n t s ，t h i sp a p e rc o m f i r r n e dt h eb e s tt e c h n o l o g i c a l p r o c e s st op u r i f yt h i sf e l d s p a r , t h ep r o c e s si s g r i n d i n g - d e s l i m i n g - m a g e n a t i c s e p a r a t i o n - c a l c i t er e - f l o t a t i o n - m i c ar e - f l o t a t i o n , b yw h i c ht h ef i n a lc o n c e n t r a t ec a l l b eo b t a i n e dw h i c ht h ec o n t e n to ft o t a li r o ni s0 12 ，c a l c i u mo x i d ew a s0 2 6 a n dt h e s u mn a 2 0a n dk 2 0i s1 1 0 5 t h i sf i n a lc o n c e n t r a t er e a c h e dt h ef i r s tq u a l i t ys t a n d a r d o ff e l d s p a rf o rg l a z e ，w h i t eb l a n ko fp o r c e l a i na n dp l a t eg l a s s ( 9 ) b ya n a l y z i n gt h em e c h a n i s mb e t w e e nm i n e r a l sa n dc o l l e c t o r s ，t h ep a p e r v e r i f i e dt h a tt h ea b s o r p t i o nb e t w e e nc o l l e c t o rca n dc a l c i t em a yb ec h e m i s o p t i o ni n t h ea l k a l e s c e n tc o n d i t i o n ( p h = 8 ) ，a n di nt h ea c i dc o n d i t i o n ( p h = 3 5 ) ，t h ec o l l e c t o r aa b s o r b e do nt h es u r f a c eo fm i c ai s d e p e n do ne l e c t r o n s t a t i cf o r c e ，w h i c h i s p h y s i s o p t i o n k e yw o r d s ：f e l d s p a r , d e s l i n g ；m a g n e t i cs e p a r a t i o n ；r e f l o t a t i o n i v 目录 摘要i a b s t r a c t i i i 目蜀薏i 第一章绪论1 1 1 长石资源概括1 1 1 1 长石概括1 1 1 2 长石的物化性质和工艺特性2 1 1 3 长石的主要用途3 1 2 长石选矿概述5 1 2 1 一般选矿方法5 1 2 2 长石选矿提纯的现状与发展趋势6 1 3 长石质量标准。9 1 4 课题研究的内容及目的意义1 0 1 4 1 课题研究内容1 0 1 4 2 课题研究的目的及意义1 l 第二章试样、药剂与研究方法1 2 2 1 试样的来源与制备1 2 2 2 试验药剂与设备1 3 2 3 测试与分析方法1 3 第三章矿石的工艺矿物学研究l6 3 1 矿石的化学成分1 6 3 2 矿石的矿物组成1 6 3 2 1 肉眼特征1 7 3 2 2 显微镜下矿石的特征l7 3 2 3 矿石x r d 物相分析2 2 3 3 小结2 3 第四章选矿试验研究2 4 4 1 磨矿方式的确定2 4 4 1 1 钢球磨矿2 4 4 1 2 钢棒磨矿2 5 4 1 3 瓷球磨矿2 5 4 1 4 磨矿方式的确定2 5 4 2 原则流程的确定2 7 4 3 磨矿细度试验2 8 4 3 1 磨矿细度曲线2 8 4 3 2 磨矿细度的确定3 0 4 4 脱泥试验3 2 4 4 1 原矿铁、钙元素的分布3 2 4 4 2 脱泥粒度的确定3 3 4 5 磁选试验3 3 4 5 1 场强条件试验。3 3 4 5 2 矿浆流速条件试验3 5 4 5 3 脉动频率条件试验3 6 4 5 4 小结3 7 4 6 反浮方解石试验3 8 4 6 1 捕收剂选择试验。3 8 4 6 2p h 调整剂用量试验3 9 5 6 3 抑制剂用量试验4 l 4 6 4 捕收剂用量试验4 2 4 6 5 小结4 4 4 7 反浮云母试验4 5 4 7 1 捕收剂选择试验4 5 4 7 2p h 调整剂用量试验4 7 4 7 3 捕收剂用量试验4 9 4 7 4 小结。5 0 4 8 工艺流程的确定5 1 4 9 精矿质量分析5 3 第五章机理研究5 4 5 1 捕收剂c 对方解石的作用机理5 4 5 1 1 动电位测定5 4 5 1 2 红外光谱分析5 7 5 2 捕收剂a 对云母的作用机理一5 8 第六章结论6 0 参考文献6 l 致谢6 3 附录6 4 武汉理工大学硕士学位论文 1 1 长石资源概括 i i i 长石概括 第一章绪论 长石是由硅氧四面体组成架状构造的钾、钠、钙的铝硅酸盐矿物。其主要成 份为s i 0 2 、a 1 2 0 3 、k 2 0 、n a 2 0 、c a o 、b a o 等。长石族矿物是地壳上分布最广 泛的造岩矿物，约占地壳总重量的5 0 ，其中6 0 赋存在岩浆岩中，3 0 分布 在变质岩中，1 0 分布在沉积岩中，但只有在相当富集时长石才可能成为工业矿 物【】。自然界中纯的长石矿物很少，多数是以各类岩石的集合体产出，共生矿 物有石英、云母、霞石、角闪石、金红石、方解石等，其中以云母( 尤其是黑云 母) 、角闪石、金红石、和铁的化合物等为有害杂质【4 】。 长石晶体呈架状，基本结构单元为硅氧四面体或铝氧四面体：它由4 个氧原 子围绕1 个硅原子或铝原子而构成，每一个这样的四面体都和另一个四面体共用 一个氧原子，形成一种三维骨架，大半径的碱金属或者碱土金属阳离子( k + 、 n 矿、c a 2 + 和b a 2 + 等) 位于骨架内的空隙中，配位数为8 ( 单斜晶系长石中) 或9 ( 三斜晶系长石中) 。长石晶体大多数呈平行( 0 1 0 ) 、板状( 0 0 1 ) ，或沿某一结 晶轴延伸的板柱状，图1 1 所示为常见的几种长石形态【5 j 。 圃吣 左起依次为：正长石( 板状) 、正长石( 柱状) 、透长石、肖钠长石 图i - i 几种常见的长石形态 在自然界中，长石大致分为三大系列。一是碱性长石系列：由钾长石和钠长 石在高温条件下完全类质同相形成，它包括正长石、微斜长石、透长石、冰长石 及歪长石5 种；二是斜长石系列：由钠长石和钙长石连续类质同相形成，它包括 钠长石、更长石、中长石、拉长石、培长石、钙长石( 按钠、钙比例划分) ；三 武汉理工大学硕士学位论文 。一 是钡长石系列：它包括钡长石、副钡长石、钡钠长石、锶长石。前两种系列为长 石的两个类质同相系列【。长石类质同相很发达，其化学组成常用o r x a b y a n z ( x + v + z = 1 0 0 ) 表示，其中o r 、a b 和a n 分别代表k a l s i 3 0 s ( 钾长石) 、n a a l s i 3 0 s ( 钠长石) 和c a a l 2 s i 2 0 8 ( 钙长石) 三种组分【5 1 。以某二组分为主，例如碱性长 石系列即o r - a b 系列，斜长石系列即a b a n 系列。表1 1 、1 2 分别为两种类质 同相系列矿物组成和特性。 表1 1 碱性长石系列矿物分类及特性【 i e - t 9 、n a 2 0 为l 一3 、a 1 2 0 3 为1 5 左右、 m g o + c a o 2 、s i 0 2 1 1 1 5 1 7 0 514 1 7 1 8郢2 塑 e 1 1 钠长互! ! = ：竺 ! ! = ：! 三2 ：翌 三! _ _ - _ l _ _ _ - - _ _ _ _ _ _ l - l - _ _ _ _ _ - _ i _ - _ _ _ l _ l - _ _ _ _ - _ _ - _ - - 一一 表1 - 6 钾肥对钾长石的工业要求【1 2 川 _ _ - _ _ - _ _ - - - _ _ 一 化学成分 类别 k 2 0n a 2 0 f e 2 0 3 + t i 0 2a 1 2 0 3 s i 0 2 制钾肥塑垦至三! ! 三! 兰三! ! ! 至堑 兰竺一 _ _ _ - - i - - _ _ _ l _ _ _ - - _ _ _ - _ _ _ - _ _ _ _ - l _ _ _ _ _ l _ _ _ - - _ _ _ _ _ _ - _ 一一 1 4 课题研究的内容及目的意义 1 4 1 课题研究内容 课题研究内容主要包括以下几个方面： ( 1 ) 工艺矿物学研究：包括原矿的化学组成与含量分析、矿物组成及含量 分析、目的矿物与主要脉石矿物的分布特性、形状、大小分析以及它们之间的嵌 布关系研究。 ( 2 ) 磨矿试验研究：对比不同的磨矿方式对磨矿效率和f e 2 0 3 含量的影响， 确定最适宜的磨矿方式，进而确定原则工艺流程和磨矿细度。 ( 3 ) 脱泥试验研究：分析有害元素的赋存状态，确定合理的脱泥粒度。 ( 4 ) 磁选试验研究：对比不同的磁场强度、矿浆流速和磁选机脉动频率对 除铁效果的影响，确定最适宜的磁选条件。 ( 5 ) 浮选试验研究：对比各主要药剂对方解石、云母的浮选效果的影响， 1 0 武汉理工大学硕士学位论文 确定反浮选方解石、云母的适宜药剂制度。 ( 6 ) 机理研究：主要包括方解石与捕收剂的作用机理研究和云母与捕收剂 的作用机理研究。 1 4 2 课题研究的目的及意义 长石是玻璃工业与陶瓷工业的的原料，我国长石资源很丰富，但是能够满足 工业要求的优质长石矿较少，绝大部分长石矿都伴生有石英，云母、方解石、金 红石、赤褐铁矿等有害脉石矿物。 受选矿技术的限制，现阶段我国大部分长石矿的开采都集中在各地优质长石 矿床，大量低品级矿床未得到开发利用。随着国民经济的发展及产业结构的调整， 各工业部门对长石的需求量越来越大，并且对长石原料的质量要求不断提高。选 矿是提高长石品级、扩大优质长石资源量的唯一途径。 该长石矿的主要用途是作为陶瓷原料，而原矿杂质矿物较多，t f e 2 0 3 、c a o 含量未达我国陶瓷工业一级质量标准，对该长石进行选矿提纯试验研究，加快长 石矿产资源开发与综合利用，具有重要的社会效益和显著的经济效益。 本课题研究目的：通过一系列的选矿试验，对山东某地伟晶岩长石矿进行选 矿试验研究，确定合理适宜的选矿流程，降低1 1 p e 2 0 3 、c a o 等有害元素的含量， 从而提高长石品级，使最终的长石精矿达到我国长石品在釉料、陶瓷白胚和平板 玻璃等方面应用的一级质量标准。 武汉理工大学硕士学位论文 _ 一 第二章试样、药剂与研究方法 2 1 试样的来源与制备 试样矿样取自山东某地伟晶岩长石矿，矿样制备流程如图2 - l 所示。 0 移锥四分法 缩分 试样 缩分( 环割法) x r d 分析 化学 分析 图2 - 1 试验制备流程图 1 2 物相 分析 试样 备样 武汉理工大学硕士学位论文 2 2 试验药剂与设备 试验中所用药剂如表2 1 所示。 表2 - 1 试验所用药剂表 幸注：为方便表示，捕收剂 、b 、c 以及烃油a 的命名，仅限本论文。 试验中所用仪器与设备如表2 - 2 所示。 表2 - 2 试验所用设备仪器表 2 3 测试与分析方法 ( 1 ) x 射线衍射分析【3 7 , 3 8 】 x 射线衍射法( x - r a yd i f f r a c t i o n ，简称x r d ) 是鉴定矿石中物相组成和晶 1 3 武汉理工大学硕士学位论文 体结构的最基本方法。 当一束x 射线照射到矿物晶体上时，首先会被电子所散射，每个电子都是 新的辐射波源，向空间辐射与原来x 射线同频率的电磁波，对于属于同一个原 子的所有外层电子来说，他们的中心就是原子的中心，故可以将这些电子的散射 波近似的看成是从原子的中心发射的，因此可以将晶体中的每个原子看成一个新 的散射波源，他们向空间散射与原来x 射线同频率的电磁波，由于这些散射波 之间的干涉作用，使得空间上某些方向上的波相互叠加，某些方向的波相互抵消， 这就使得在相互叠加方向上可以观测到衍射线，相互抵消方向上观测不到衍射 线。所以x 射线在晶体中的衍射现象，实质上是大量原子的散射波相互干涉的 结果。散射波相互叠加形成的花样可以成为衍射花样，不同的晶体会产生不同的 衍射花样，通过对衍射花样的研究，就可以测定晶体内部的原子分布规律和晶体 结构。 ( 2 ) 显微镜分析【3 8 】 利用显微镜对矿石进行岩矿鉴定与定量分析，是目前国内外最基本、最通用 的技术手段。显微镜分析的优点在于：分辨矿物的能力强；仪器设备简单，操作 方便；定量分析的结果可靠性高，完全能满足选矿工艺生产与研究的要求。 在可见光中，矿物分为透明、半透明和不透明三大类，除少数矿物外，非金 属矿物绝大部分为透明矿物。在鉴定和研究透明矿物的工作中，应用最广泛的方 法就是晶体光学法，即偏光显微镜研究法。它是将具有代表性的矿样磨制成厚度 约为o 0 3 m m 的薄片，在偏光显微镜下观察矿物的各种光学性质，从而达到鉴定 矿物、研究矿物的结构及工艺加工特征的目的。对于不透明或透明度低的矿物， 则需要将其代表性矿样制成光片在反光显微镜下进行岩矿鉴定。 ( 3 ) 红外光谱分析【3 9 】 红外光谱在选矿方面的应用，一方面可以对矿物进行定性、定量分析，另一 方面又是研究浮选药剂与矿物作用机理的有效手段。 每种分子都有其独特的吸收光谱，当红外光照射到分子上时，分子吸收一部 分相应的光能，使分子固有的振动和转动能级发生跃迁，光谱上会出现吸收谱带， 根据图谱中的特征基团频率能指出分子中某种官能团的存在；全部图谱则能反映 整个分子的结构特征，分析吸收光谱可对分子结构进行分析和坚定。 红外光谱还具有样品适应范围广( 固态、气态、液态都能应用，无机、有机、 1 4 武汉理工大学硕士学位论文 高分子化合物都可检测) 、仪器结构简单、测试迅速、操作方便、重复性好等优 点。 ( 4 ) 矿物表面z e t a 电位的测定删 当溶液中的矿物颗粒在外力作用下发生相对移动时，双电层中的扩散层与固 体表面s t e m 层之间产生一个滑动界面，滑动界面上的电位和溶液内部的电位差 称为电动电位，即z e t a 电位，常用表示。电位的测定方法很多，如电泳、电 渗、流动电位、电位滴定等。 研究表明：电位与浮选之间有着密切关系，可用 电位来评价矿物与各种 药剂作用后浮选活性的变化。一般来说， 电位绝对值降低表明浮选效果变好， 矿物表面疏水性和可浮性提高。因此，可用药剂与矿物作用前后的 2 m m ；2 ) 粒状，颗粒一般0 8 r a m 。按风化程度也可分为两类：1 ) 剧烈蚀 变，颗粒表面高岭土化强烈，部分颗粒沿解理缝强烈绢云母化；2 ) 颗粒表面干 净，聚片双晶发育，晶带较宽。含量为4 9 。 钾长石( 照片1 5 、1 - 6 ) - 主要为微斜长石，可见格子双晶，部分颗粒表面 被方解石交代。钾长石颗粒很大，多为斑晶，一般1 4 5 m m ，最大2 c m ，最小 0 6 8 m m 。含量为1 6 。 条纹长石：( 照片1 7 、1 - 8 ) - 偏光下呈无色，板状，自形半自形，表面较 干净，部分颗粒包裹石英小颗粒，正交镜下可见明显条纹，颗粒较大，一般1 s m m ， 最大2 8 m m ，最小0 3 m m 。含量为4 5 。 1 7 一 壅坚望三奎堂堡主堂篁鲨塞 - _ _ _ _ 一一 照片1 1 钠长白p ( 1 0 9 1 m m ) 发育良好的聚 片双晶，长石部分绢云母化，长石颗粒缝中分 布有条带状黑云母b 。x 5 0 ( + ) 照片1 - 3 钠长石p ( o 8 2 6 m m 、0 2 3 4 m m ) 的 聚片双晶，长石表面绢云母化严重。x 5 0 ( + ) 1 8 石p ，微斜长石m 的格子双晶。x 5 0 ( + ) 照片1 - 6 微斜长石m 的格子舣晶，部分蚀 变为方解石c 。x 5 0 ( + ) 武汉理工大学硕士学位论文 照片l - 7 条纹长石p e ，石英q 。x 5 0 ( + ) 照片1 - 8 条纹长石p e 。x 5 0 ( + ) 脉石矿物： 石英( 照片1 - 9 、1 1 0 ) ：粒状，半自形，单偏下无色，表面干净，颗粒大小 极不均匀，一般0 4 9 5 m m ，最大2 8 r a m ，最小o 0 5 m m 。大颗粒主要呈单个颗粒 独立分布，小颗粒主要以集合体石英脉存在。含量为1 7 。 黑云母( 照片1 1 l 1 1 3 ) ：单偏下呈黄褐色，解理发育，沿解理缝或表面蚀 变为赤褐铁矿，多呈片状分布，少量呈条带状嵌布于长石和石英颗粒缝中。颗粒 较大，一般0 3 2 x 0 5 5 m m ，最大0 9 6 x 2 m m ，最小o 0 4 x o 1 2 m m 。含量为7 5 。 绢云母( 照片1 3 ) ：单偏下呈无色，细小条带状、针状，为长石蚀变产物， 多分布于长石颗粒解理缝中。颗粒大小均匀，一般o 0 2 1 m m x o 1 2 1 m m 。含量为 2 。 方解石( 照片1 1 4 1 1 7 ) ：不规则粒状，少量颗粒表面蚀变，可见聚片双晶， 多分布于长石颗粒周围。颗粒大小一般0 3 4 4 m m ，最大1 2 r a m ，最小0 0 3 2 m m 。 含量为3 。 赤褐铁矿( 照片1 1 6 1 1 8 ) ：单偏下呈红褐色，他形，不规则片状、絮团状， 主要嵌布于黑云母颗粒表面或者解理缝中。颗粒大小一般o 0 2 3 m m ，最大0 1 m m ， 最小o o l m m 。含量 0 5 。 1 9 武汉理工大学硕士学位论文 照片- 矽表面干净的碱q ，大零謦鼍盆鬈：嚣羔黛裟 ( o 8 咖2 2 衄、o 6 眦1 8 衄) 5 0 “) o 五二；：“5 0 ( + ) 照片i 1 1 人片状黑云母b ( o 1 6 4 姗x o 9 5 m m 、0 2 2 5 姗x 0 5 0 3 m m 、0 2 6 9 m m x 0 3 3 9 m m 、 0 2 8 9 m m x 0 5 8 3 m m ) ，沿解理缝有铁矿物。x 5 0 ( + ) 照片1 1 3 黑云母b ( 0 0 5 8 衄x 0 1 5 6 m m 、 4 m m x 0 0 9 5 咖) 和赤褐铁矿h ( o 0 9 m r n 、 1 6 衄、0 0 6 2 m m 、0 0 5l m m ) 1 0 0 ( ) 照片1 1 2 片状黑云母b ( o 1 4 1 姗x 0 3 1 9 m m 、0 1 0 9 m m x 0 8 3 4 m m 、0 2 5 2 衄x 0 3 5 5 m m 、 0 1 4 5 蚴x 0 3 l m m ) 和小条带状黑云母b ( 一 般0 0 1 3 衄x 0 0 9 5 m m ) x 5 0 ( ) 0 0 照片1 1 4 大片状方解石c ( 0 7 2 3 衄x 1 2 1 m 0 1m ) 和黑云母b ( o 2 7 5 咖o 6 6 3 m m 、0 1l m r e x 0 3 6 8 舢) ，沿黑云母解理缝和表面分布赤 褐铁矿h 。x 5 0 ( ) 照片1 1 5 钠长石p 的聚片双晶，方解石c ( 0 1 5 5 m m 、o 1 1 8 m m 、0 2 1 9 r a m 、0 3 9 9 m m ) 。 x 5 0 ( + ) 照片1 1 7 片状不规则的方解石c ( 0 1 0 6 m m x o 3 4 9 m m 、o 12 6 m m x o 2 9 8 m m 、0 0 2 m m x o 0 5 8 m m ) 大颗粒，表面部分绢云母化的钠长 石p ，可见不明显的聚片双品。x 1 0 0 ( + ) 照片1 1 6 黑云母b ( 0 4 5 3 m m x o 4 6 2 m m ) , 方解石c ( 0 9 2 4 m m x l 5 2 4 m m 、0 6 m m x 1 1 2 n u n ) ，赤褐铁矿h ( 0 1 3 6 m m x o 2 8 9 m m 、0 0 5 4 m m x o 1 8 4 m m 、0 0 7 4 m m x o 1 l l m m 、0 0 9 6 m m x o 2 8 1 m m ) ，钠长石p 表面高岭土化严 重。x 5 0 ( ) 2 l 照片1 1 8 褐铁矿l ( o 0 3 9 m m x o 1 1 4 r a m 、0 0 4 5 m m x o 11 5 m m 、0 0 4 8 m m x o 2 4 6 m m 、o 0 4 8 m m x o 1 1 7 r a m ) 。x 5 0 ( ) 武汉理工大学硕士学位论文 3 , 2 3 矿石x r d 物相分析 对矿石进行x 射线衍射( ) a m ) 分析，分析其衍射图谱，根据特征峰及强 度，对矿石进行物相及半定量分析。 矿石的x r d 图谱见图3 1 。 4 0 0 0 3 0 0 0 沈 巳 2 0 0 0 1 0 0 0 0 5101 52 0 2 5 3 0 3 54 055 05 56 06 5 d e g r e e 2e ( _ 云母，0 钾长石， 钠长石，c 方解石，d 石英) 图3 1 原矿x r d 分析图谱 由图3 1 可知，矿石中主要的矿物为钠长石、钾长石、云母、石英和方解石。 矿物组成和显微镜下观察鉴定一致。 综合化学成分分析、显微镜镜下统计和x r d 物相分析，矿石的矿物组成见 表3 2 。 表3 - 2 矿石矿物组成 武汉理工大学硕士学位论文 3 3 小结 ( 1 ) 矿石的化学多元素分析结果表明，矿石原矿中n a e o + k 2 0 为1 0 6 9 ， 低于1 1 的长石一级品标准，t f e 2 0 3 含量为0 3 4 ，高于0 2 的一级品标准， c a o 含量为1 0 2 ，高于1 0 的一级品标准，选矿的重点在于提高n a 2 0 + k 2 0 的含量，降低t f e 2 0 3 和c a o 含量。 ( 2 ) x r d 分析结果表明，矿石的矿物组成主要是钠长石、钾长石、条纹长 石、云母、石英、方解石和赤褐铁矿，还有少量的金红石和锆石。 ( 3 ) 物相分析结果表明，有害元素铁主要赋存在黑云母中，而c a o 赋存在 方解石中。需选矿排除的有害矿物是黑云母、方解石和赤褐铁矿。 武汉理工大学硕士学位论文 第四章选矿试验研究 4 1 磨矿方式的确定 对矿石进行磨矿，一方面是为了使有用矿物与有害矿物