【毕业学位论文】复杂低品位特定矿浮选和浸出的研究-新型分离技术与应用博士论文

学校代号 10532 学 号 分 类 号 密 级 博士学位论文 复杂低品位特定矿浮选和浸出 的研究 学位申请人姓名 莫红兵 培 养 单 位 化学化工学院 导师姓名及职称 徐伟箭 教授 学 科 专 业 化学工程与技术 研 究 方 向 新型分离技术与应用 论文提交日期 2013 年 12 月 10 日 学校代号 ： 10532 学号： 级： 湖南大学博士学位论文 复杂低品位特定矿浮选和浸出 的研究 学位申请人姓名： 莫红兵 导师姓名及职称： 徐伟箭 教授 培养单位： 化学化工学院 专业名称： 化学工程与技术 论文提交日期： 2013 年 12 月 10 日 论文答辩日期： 2013 年 12 月 19 日 答辩委员会主席： 安德烈 教授 of o 990 002 A in of in u 2013 复杂低品位特定矿浮选和浸出的研究 要 我国矿产资源特点为贫矿、难选矿多，富矿、 易选矿少，针对中国矿资源复杂难选的客观事实，以及国民经济发展对矿产资源的需求，急需对复杂难选矿产资源进行有效加工与利用，加大对贫矿、难选矿的回收和利用，并开展深入、系统的研究工作，尤其是在矿物浮选、药剂及新工艺等方面深入、系统的研究，本论文主要开展了复杂、低品位特定矿浮选、浸出新工艺研究工作。 1、针对湖南通道赤铁矿的结构特点，设计、开发了一种分散体系，对其在纯石英和纯氧化铁上的吸附性能进行了一系列的研究， 考察了不同分子量的分散剂、溶液 液温度、纯石英的细度对吸附性能的影响，进一步对其吸附机理进行了探讨。在实验室的选择性分散阶段，主要对不同分散剂，矿浆浓度，矿浆 拌速度，搅拌时间对分散体系的影响进行研究，最终确定最优的分散工艺条件矿浆浓度为 拌速度为 1200 r/拌时间为 10 选择性絮凝阶段，发现 水质对絮团的选择性影响很小，突破了传统的高分子絮凝剂对水质的敏感。通过对一系列的干式强磁抛尾、湿式强磁、离心选矿、选择性分散絮凝选矿和反浮选阶段流程进行条件试验，选出各个阶段的最优条件参数进行组合，进行四种不同的联合流程试验。实验最终确定 “阶段磨矿 干式强磁 湿式强磁 选择性脱泥 反浮选 ”工艺联合流程为最优工艺流程。 该工艺可经济、顺畅的生产出 铁金属回收率近 铁精矿。为下一步通道铁矿资源的综合开发和利用起到了指导作用。 2、研究了 别以活化十八胺和苯甲羟肟酸为捕获剂，浮选重庆市石柱县异极矿。通过单因素实验，考察了 获剂用量、活化剂用量、分散剂种类和用量对异极矿浮选行为的影响。确定了异极矿的最佳浮选条件为：当用十八胺为捕获剂是， 素磺酸钙用量为 1200 g10-5 八胺用量为 1200 g时，异极矿精矿品位为 回收率为 当苯甲羟肟酸做捕获剂，异极矿的最佳浮选条件为： 偏磷酸钠用量为 1000 g10-5 甲羟肟酸用量为 800 g时，异极矿精矿品位为 回收率为 与无活化剂体系和其他活化体系相比，考察了四种分散剂 (六偏磷酸钠，硅酸钠，复合分散剂和木素磺酸钙 )对矿泥的分散效果，结果表明，六偏磷酸钠和木素磺酸钙是异极矿有效的分散剂。最后通过红外光谱技术、紫外光谱技术、基团电负性计算等多种研究手段，分析研究实验中浮选药剂与矿物博士学位论文 果表明， 且证实， 、 生键合作用，生成五元环的螯合物，造成矿物表面的初步疏水性，从而促进捕获剂在矿物表面的吸附。 3. 针对异极矿难以冶炼以及湿法冶金 别用碱浸和酸浸方法对重庆市石柱县异极矿进行锌浸出试验，首先考察了碱浸过程中碱度、液固比、浸出时间、浸出温度对异极矿中锌浸出率的影响，在此基础上通过添加助剂 H)2辅助锌的浸出，结果表明： H)2作为一种助剂添加到浸出液，不仅有助于锌的浸出，而且可以减少 低碱浸过程的成本。并确定了 H)2助溶锌浸出的最佳工艺参数。同时，对浸出回收液的再次利用和循环的研究表明浸出回收液可以循环使用 2次。采用酸浸异极矿，考察了酸度、液固比、浸出时间、浸出温度对异极矿中锌浸出率的影响，采用逐步浓差法，实现了对异极矿中锌的高效率浸出，使得浸出过程避免硅胶产生，从而使过滤得到改善，并且在调节浸出液 少了 %。最后，在碱浸和酸浸的工艺基础上，进行了中试放大试验，成功设计、开发出难处理氧化锌矿的利用新工艺，该工艺生产能力达到 75吨 /天，其最终产品为碱式碳酸锌和合格锌电解液。 关键词：赤铁矿；选择性分散；浮选；异极矿； 步浓差法；酸浸 复杂低品位特定矿浮选和浸出的研究 on is by to on of it is to of in of In is to 1. to of a to on of of pH of of on as as in to is 200 r/0 In it is VP is is to a of ofof is 2%, of 0%. So to a on of 2. 士学位论文 as as on of of on as of up 2101200 g1200 gAs as 210800 g1000 gof of of of of on of a by of in of n2+on to of on 3. of n n. n by of in of on n on H)2to n It a(n by a(is of in of on n n by of at a a n 杂低品位特定矿浮选和浸出的研究 5 is 士学位论文 录 湖南大学学位论文原创性声明与学位论文版权使用授权书 . I摘 要 . . 录 . 1 章 绪 论 . 1述 . 1磁性铁矿石选矿方法 . 1选 . 2烧磁选 . 2磁选 . 3选 . 3择性絮凝选矿 . 4物选矿 . 4内难选弱磁性铁矿石选矿技术 . 5铁矿 . 5铁矿 . 6铁矿的选矿技术 . 7矿石分选亟需解决的问题 . 8化锌矿浮选工艺 . 8化 . 9化 . 11肪酸类捕获剂浮选 . 11碳链 和 捕获剂浮选法 . 12化锌矿浮选药剂 . 12获剂 . 12整剂 . 17论文研究主要目的和内容 . 19第 2 章 联合流程选矿工艺用于赤铁矿筛选 . 21石的组成与结构分析 . 21样的制取 . 21石结构 . 21复杂低品位特定矿浮选和浸出的研究 石组成和化学组成 . 21石的物理性质 . 22矿石的嵌布特征 . 22矿可磨性测定 . 23体解离度测定 . 24铁矿选择性分散絮凝体系 . 24验药品与仪器 . 24验方法 . 25乙烯吡咯烷酮在石英和氧化铁上的吸附研究 . 26乙烯吡咯烷酮的性质 . 26英和氧化铁颗粒粒度与比表面积关系 . 27对石英和氧化铁 位的影响 . 27同分子量的 石英的吸附 . 28度对吸附的影响 . 29 对吸附的影响 . 30粒粒度对吸附的影响 . 31矿石在分散体系中选择性分散 . 31矿石分散体系的确定 . 32对分散体系的稳定性影响 . 34拌转速和时间对矿浆稳定性的影响 . 35择性絮凝实验研究 . 36同絮凝剂对矿浆选择性絮凝影响 . 36同水质对选择性絮凝的影响 . 37道赤铁矿的联合选矿工艺流程试验 . 38要药品与仪器设备 . 38验方法 . 38果与讨论 . 39式强磁 . 39式强磁 . 39矿细度试验 . 40磁磁场强度试验 . 41浆浓度实验 . 41心选矿 . 42择性分散絮凝选矿 . 43浮选 . 45博士学位论文 合流程的选择 . 46章小结 . 51第 3 章 异极矿活化、分散及浮选研究 . 52验药品与仪器 . 52际矿石性质及物相分析 . 54验方案的确定 . 54获剂的选择 . 54化剂的选择 . 55散剂的选择 . 55验方法 . 56样的制备 . 56极矿的浮选 . 56含量的测定 . 56剂吸附方式的测定 . 57. 57果与讨论 . 58对异极矿浮选影响 . 58浆中十八胺浓度对异极矿浮选影响 . 59化剂浓度对异极矿浮选影响 . 60散剂种类和浓度对异极矿浮选的影响 . 61硫化钠 . 65苯甲羟肟酸浮选体系的研究 . 66散剂对异极矿浮选的影响 . 68无活化剂体系的比较 . 70剂与矿物表面作用的红外光谱研究 . 71章小结 . 74第 4 章 高硅、低贫异极矿浸出及中试研究 . 75石性质及物相分析 . 75验药品与仪器 . 76验方法 . 77样的制备 . 77极矿碱浸出实验方法 . 77极矿酸浸出实验方法 . 77含量分析方法 . 78果与讨论 . 78复杂低品位特定矿浮选和浸出的研究 极矿碱浸实验