捕收剂RL在铝土矿浮选中的应用
高效铝土矿浮选捕收剂的研究与应用的开题报告
高效铝土矿浮选捕收剂的研究与应用的开题报告一、选题背景和意义铝土矿是一种广泛应用于轻工、建材、航空、电子、冶金等行业的重要矿产资源，其开采与利用对于国家经济发展具有重要意义。
浮选技术是铝土矿的重要工艺之一，通过对矿石进行特定的处理和浮选捕收剂的使用，可以使矿石中的铝矾土、石英等矿物得到有效的分离和提取。
近年来，随着国内外市场的不断扩大和消费需求的增加，铝土矿产业逐步发展，浮选技术也面临着新的挑战和机遇。
在铝土矿浮选中，捕收剂是起着至关重要作用的关键因素，它可以增加矿物与气泡间的附着力，促进矿物浮选和分离，提高选别率和回收率，进而改善工艺流程，降低生产成本和环境污染。
目前，国内外尚未出现一种能够同时兼具高效、环保、低成本等特点的铝土矿浮选捕收剂。
因此，开发一种高效铝土矿浮选捕收剂，具有重大的理论和实践意义，有助于提高我国铝土矿资源的有效利用率，促进矿产产业的可持续发展。
二、研究内容和方法本研究旨在探讨铝土矿的浮选捕收剂的开发问题，具体内容包括：1. 研究铝土矿的物化特性及其浮选特性，结合现有文献，分析铝土矿中常见矿物的化学成分、结晶形态、表面性质、浮选特点等因素，为后续的捕收剂开发奠定基础。
2. 筛选开发合适的浮选捕收剂，通过实验室浮选试验，采用单因素试验、正交试验等方法，考虑到捕收剂的性能指标、添加量、pH值、搅拌速度等因素的影响，选出优良的、适用于铝土矿浮选的捕收剂。
3. 优化捕收剂工艺参数，对于筛选后的优质捕收剂，进行浮选动力学研究，探讨最佳工艺参数，例如最佳搅拌速度、pH值、药剂用量等，以及实现捕收剂与矿物的良好接触和高效浮选的机制。
4. 应用研究，对筛选出的优质捕收剂进行铝土矿现场试验，通过比较试验前后的回收率、品位和工艺流程等指标，考察该捕收剂在实际应用中的效果，并进行成本效益分析。
三、预期成果和意义本研究旨在开发一种适用于高效、环保、低成本的铝土矿浮选捕收剂，具有如下预期成果：1. 对于铝土矿的物化特性和浮选特性进行深入研究，为后续矿石处理及捕收剂选取提供科学依据。
铝土矿浮选新型捕收剂的捕收性能及机理研究
摘 要 ：通 过 一 水 硬 铝 石 和 高 岭 石 的单 矿 物 浮 选 试 验 、接 触 角 、红 外 光谱 、和 电 位 测 量 分 析 了 东 北 大 学研 制 的 ＤＪＬ一１和 ＤＪＬ一２捕 收 剂 在 铝 土 矿 正 浮 选 中 的 浮 选 行 为 和 作 用 机 理 。 一 水 硬 铝 石 与 ＤＪＬ—ｌ和 ＤＪＬ一２作 用 后 接 触 角 变 大 、疏 水 性 变 强 ；高岭 石 与 ＤＪＬ～１作 用后 接 触 角 几 乎 不 变 ，与 ＤＪＬ－２作 用 后 接 触 角 变 大 。ＤＪＬ－１使 一 水 硬 铝 石 和 高 岭 石 表 面 ℃电 位 均 负 向增 加 ，ＤＪＬ一２对 一 水 硬 铝 石 和 高 岭 石 表 面 电 位 影 响 较 小 ，分 别 使 用 ＤＪＬ一１和 ＤＪＬ一２，一 水 硬 铝 石 和 高 岭 石 的最 大 回收 率 之 差 为 ５４．５ 和 ７０．５％ ，ＤＪＬ－２在 更 宽 的温 度 和 ｐＨ 范 围 内获 得 更 好 的 浮 选 结 果 ；ＤＪＬ一１和 ＤＪＬ－２在 一 水 硬 铝 石 表 面 存 在 键 合 吸 附 和 氢 键 作 用 ，ＤＪＬ－１与 高 岭 石 表 面存 在 氢 键 作 用 。 结 果 表 明 ，ＤＪＬ一１和 ＤＪＬ一２均 是 铝 土 矿 正 浮 选 的 优 良捕 收 剂 ，且 ＤＪＬ一２更 优 。
２． Ｎｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎ Ｕ ｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ２０１ １ Ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅ１ Ｇｅｎｅｒｉｃ Ｔ ｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ， Ｓｈｅｎｙａｎｇ １ １０００４， Ｃｈｉｎａ； ３． Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｈ ｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｅｘｐｌｏｉｔａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｕ ｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ Ｉｒｏｎ Ｏｒｅ ｉｎ Ｌｉａｏｎｉｎｇ， Ｓｈｅｎｙａｎｇ １ １０００４， Ｃｈｉｎａ； ４． Ｔａｎｇｓｈａｎ Ｌｕ Ｋａｉ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．， Ｔａｎｇｓｈａｎ ０６３０００， Ｃｈｉｎａ）
捕收剂乳化在煤浮选中的应用
Zhou Hongwen，Qi Xin，Liu Bingshun，Ning Wanren
College of Chemical & Environmental Eng.，SUST，Qingdao，Shandong (266510) Abstract
1. 捕收剂乳化
在相同的浮选剂添加量的条件下,其分散度越高,则油滴数越多,其直径也越小,则比表 面积就越大,和煤粒接触粘附的概率也就越高,从而节省浮选剂用量,提高浮选速度,改善分 选效果。提高浮选剂分散度的有效途径之一是浮选剂的乳化。我国一些选煤厂主要采用喷射 水流乳化油类药剂,这种方法可使药剂耗量降低 20%左右，具有一定的经济效益[2]。
更为高效的做法是采用乳化剂乳化，本研究使用烃类油与某乳化剂的均一混合溶液，加 入一定量水，并进行机械搅拌，制得所需油水比的乳化捕收剂。不同油水比的乳化捕收剂， 其浮选速度、药剂耗量及选择性也不尽相同。从乳化药剂油水配比、浮选速度及药剂选择性 等方面，对山东选煤厂浮选原矿进行全面的实验，从而确定适合该煤浮选的最佳乳化药剂油 水配比，最适合处理原煤粒级，对降低选煤厂浮选成本，提高洗选效益，有重大战略意义和 现实意义。对煤质硫分进行分析并初步研究捕收剂乳化提高精煤品质，提高浮选选择性的作 用机理，有助于进一步改善药剂配方，开发更高药效的浮选药剂，对提高精煤质量，具有十 分重要的推动作用。
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2. 1 最佳油水比试验
从经济的角度考虑，一方面，目前能源紧缺，油价上涨，乳化药剂用量越低，浮选成本 越低；另一方面，精煤与尾煤的价格差距较大，浮选精煤产量越高，企业收益越高。为确定 适合细粒煤泥浮选的最佳乳化药剂油水配比，分别用烃类油质量分数为 20%、30%、40%、50%、 100%的乳化油进行浮选试验，并用轻柴油做对照。试验结果见表 1。
铝土矿选精矿拜耳法系统中的捕收剂分布行为_蒋玉仁
A l2O 3 时各产品中捕收 剂的质量和局 部分 布情况, 结果如表 3 所示。
从表 3 的结果可知, 每生产一吨 Al2O3 产品, 由选精矿带入拜耳法系统的捕收剂检 出量为 0. 567kg, 由赤泥和氢氧化铝带出拜 耳法 系统 的 捕 收剂 检 出 量 为 0. 391kg + 0. 228kg= 0. 619kg , 两者基本相当, 表明在 拜耳法溶出 系统中, 捕收剂 的进出达 到平
3 结论
次检 测 结果 的 平 均 值, 计 算 每 生 产 一 吨
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由两种捕收剂试验结果明显看出, 戊基 进, 药剂用量小, 成本低, 切实可行, 于 1998
黄药捕收剂取得的各项技术指标优于联合 年 8 月 1 日投入工业生产, 至今一年多来,
捕收剂, 精矿产率下降, 而精矿中金、银品位 经认真考察和统计, 各项技术指标稳定, 金
为方便研究, 引入捕收剂的分布率( E i) 概念。定义 某产品 中捕收 剂的 分布 率 Es 为该产品中捕收剂的质量( m i) 占选精矿带 入拜耳法系统的捕收剂总质量( M ) 的百分 数。由于试验误差, 拜耳法产品的捕收剂检 出量之和( 6 mi) 与带入拜耳法系统的捕收 剂检出量( M ) 存在一定偏 差, 在进 行数据 处理时以 6 m 代替计算 E i。
Au
Ag
89. 86 67. 21
戊基黄药 1998 年 8 月 100. 0 至 1999 年 12 月
3. 6 56 373. 53 92. 10
0. 18
7. 21 95. 39 81. 63
表 5 表明, 戊基黄药的指标是先进的, 锌、硫, 由小型试验到工业生产, 所取得的效
铝土矿脱硅浮选药剂的应用及研究
++++++++++++++++ggg g综合评述铝土矿脱硅浮选药剂的应用及研究李海普,胡岳华,蒋玉仁,王淀佐,曹学峰(中南大学矿物工程系,湖南长沙41OO83)摘要:概述了铝土矿浮选脱硅药剂的应用现状及抑制剂作用机理,分析了一水硬铝石~高岭石~叶腊石和伊利石的晶体结构和表面性质,并针对不同的一水硬品石型铝土矿浮选脱硅工艺,提出了有机抑制剂的研制思路与要点关键词:铝土矿9浮选9脱硅9浮选剂中图分类号:TD 923+.1文献标识码:A文章编号:1OOO-6532(2OO1)O6-OO31-O6我国铝土矿资源丰富,但绝大部分属高铝~高硅的一水硬铝石 高岭石型,不宜直接用拜尔法生产氧化铝为了向成本较低的拜尔法提供A (铝硅比)大于1O 的优质铝土矿,必需采用经济有效的脱硅技术 选矿 拜尔法是处理我国高硅铝土矿生产氧化铝的较好途径 1,2 脱硅提高A 的方法主要有化学选矿 3~生物选矿 4 和物理选矿三种方法,其中,物理选矿尤其是浮游分选具有处理量大~成本低~易于提高A~能耗低~易于工业化等特点而具有广阔的前景 5适宜的浮选药剂是保障有效浮选的一个重要环节,在铝土矿浮选脱硅工艺中,高效药剂特别是抑制剂的研究十分重要1铝土矿浮选脱硅药剂的应用1.1铝土矿浮选中药剂的应用由于国外的铝土矿多以软铝石为主,而国内大部分是一水硬铝石型铝土矿,故国外进行的多为三水软铝石和一水软铝石的浮选研究, 所采用的药方一般是用碳酸钠或氢氧Abstract :A strain of Thiobacillus ferrooxidans Was domesticated With high -sulphide gold concentrate as a medium and then mutagenized With ultraviolet and microWave .After muta-genic selection ,its oxidizing activity increases from O.O7g L h to 3.18g L h ,in other Words ,its oxidizing activity Was raised more than 4O times .It proved that strain /s capability of oxidizing sulphide Was improved efficiently .This paper offered a kind of simply but effi-cient means for the selection of superior leaching strains .Key words :Domestication 9Mutagens of ultraviolet 9Mutagens of microWave 9Thiobacillus fer-rooxidans 9Oxidizing activity收稿日期:2OO1-O4-16基金项目:国家重点基础研究发展规划项目课题(G 1999O649O1)作者简介:李海普(1975 ),女,在读博士生,从事浮选药剂研究第6期2OO1年12月矿产综合利用Multipurpose utilization of Mineral resourcesNo.6 ec.2OO1化钠作P 调整剂9硅酸钠六偏磷酸钠等作调整剂9氧化石腊皂和塔尔油作阴离子捕收剂[ ];国内工作多着眼于一水硬铝石型铝土矿的回收利用9且药剂配方大同小异O刘逸超[7]等人以氧化石蜡皂和塔尔油为捕收剂9在碱性条件下考察了羧甲基纤维素 C C)氢氧化钠硫酸钠六偏磷酸钠等调整剂对云母一水硬铝石型铝土矿浮选指标的影响9认为少量的六偏磷酸盐有利于氧化铝的回收及提高铝硅比O文献[8]同样以氧化石蜡皂和塔尔油为捕收剂对山西阳泉铝土矿进行了半工业选矿试验9认为碳酸钠和六偏磷酸盐是水铝石与高岭石的有效调整剂O据报道[9]采用同样药剂品种的碱法浮选9可使一水硬铝石水云母型铝土矿的A/S从5.53提高到10.359回收率为88.9%O对河南某冶金级铝土矿9关明九[10]用精制癸脂肪酸作捕收剂9六偏磷酸钠作抑制剂进行闭路试验9可使A/ S由4.35提高到8.20O温英等[11]针对阳泉高岭石一水硬铝石型铝矾土研究了多种捕收剂对一水硬铝石的捕收性能和多种调整剂如六偏磷酸盐氟硅酸钠腐植酸铵六偏磷酸盐+苛性淀粉对高岭石及钛铁脉石的抑制性能9结果表明9捕收剂的选择捕收性能为733>RA-315+733 1=1)RA-315 氧化石蜡皂+塔尔油4=1)>油酸苯乙烯磷酸9调整剂以六偏磷酸盐+苛性淀粉的抑制性能最强O梁爱珍[12]用廉价的水玻璃代替昂贵的六偏磷酸盐9用选择性较好的癸二酸下脚脂肪酸代替塔尔油9用腐植酸铵作抑制剂9初步研究认为腐植酸铵有以下作用:扩大铝矿物和硅矿物的可浮性差异9大大提高了一水硬铝石的浮游速度9减少了氧化铝在尾矿中的损失O在对中州铝厂一水硬铝石型铝土矿选矿脱硅~九五攻关中9中南工业大学[13]采用KL和氧化石蜡皂733作捕收剂六偏磷酸钠作调整剂进行了工业研究9效果良好O有专利报道[14]用胺类或烯醇抑制硅酸盐矿物可对铝土矿进行阴离子浮选O当采用阳离子捕收剂反浮选脱硅时9有效的硅矿物捕收剂为脂肪胺类吡啶类等阳离子捕收剂9它们以静电力或氢键与硅矿物表面的硅氧羟基等基团作用9并通过自身碳链间的分子间作用来强化矿粒表面的疏水性O浮选常用的抑制剂是淀粉糊精等一些有机物9氟化钠及氟硅酸钠可作活化剂9P 调整剂有碳酸钠和氢氧化钠9适宜在弱碱性或碱性介质中选别O如Z.S.C.Sillag等人[1591 ]以溴化十六烷基吡啶盐为捕收剂9Arbacol-和白雀树皮为调整剂在实验室除去了低品位铝土矿中80%~90%的高岭石9但药剂成本较高9氧化铝回收率低O国内[17]用C10~C12脂肪胺从一水硬铝石型铝土矿中浮出了大部分的叶腊石9主要不足是氧化铝回收率低O总之9因分离的选择性差9精矿氧化铝回收率低9使这些研究多停留在实验室或半工业规模9极少应用于实际生产O1.2抑制剂的作用机理及作用方式对抑制剂的作用机理研究报道很少O刘广义[18]借助电动电位和红外光谱等测试手段对六偏磷酸钠的作用机理进行了研究9认为六偏磷酸钠能强烈吸附在一水硬铝石高岭石叶腊石表面带负电的Al活性区9可降低矿物的电位9增大矿物表面的负电荷9使各矿物由于同电相斥而分散O再者9六偏磷酸钠是一种长链磷酸盐9分子中大约含14~19个磷酸根四面体9和矿物表面的活性氧结合后9可阻止阴离子捕收剂在矿物表面的吸附9从而降低矿物的可浮性O当体系中六偏磷酸钠与油酸钠共存时9二者在矿物表面发生竞争吸附O因为铝硅酸盐矿物表面Al活性点数目较少9六偏磷酸根离子间的静电排斥作用较小9与矿物表面的结合较稳固9即使油酸钠与之发生竞争吸附9它被解吸的量也很少9从而实现铝矿物与铝硅矿物的选择性分离O关明九[10]总结了改性硅酸钠的作用机理9认为硅酸钠溶液中加入酸和铁盐9增加了硅酸钠的聚合程度O将它们加入碱性介质中后9聚合23矿产综合利用2001年体迅速羟化\吸水9水化的强弱顺序与其聚合程度大小一致9因而改性硅酸钠吸附于高岭石表面9使矿物表面亲水性增加9电位负值增大9改善了它在矿浆中的分散性9并使矿物对油酸钠的吸附量急剧降低9从而强烈抑制了高岭石的浮选O天然有机抑制剂的作用机理一般是Z抑制剂分子中含有大量的亲水基和能与矿物表面发生氢键或与表面离子产生化学键合的羟基\羧酸基\磷酸基等O在矿浆中9它们吸附于矿物表面9使矿物亲水而不易上浮O但未见到针对铝土矿浮选中有机抑制剂作用机理的研究报道O3存在问题根据前人的研究9我们认为Z用阴离子表面活性剂或能与铝离子形成络合物的化合物作捕收剂时9由于矿物表面铝活化点数的不同9铝硅酸盐矿物的可浮性一般不如一水硬铝石9但铝硅酸盐矿物硬度低9可碎性好9经细磨后9层面在总表面中所占份额变小9二者可浮性差距变小O另外9当矿浆中存在有阳离子(如Al3 \ 2 \铁离子等时9铝硅酸盐会吸附它们而得到活化9从而进一步缩小了在阴离子捕收剂作用下和铝矿物可浮性的差异9故高效调整剂的应用很有必要O当用阳离子表面活性剂作捕收剂时9阳离子与矿物表面的\等活性点作用主要是静电力或氢键力9而铝矿物\铝硅酸盐矿物的零电点都小于9且差别较小9加上存在表面电荷的不均匀性9因而即使严格控制溶液的值9铝矿物与铝硅酸盐矿物的分离仍然较差9在这里高效调整剂的应用尤为重要O总之9在铝土矿浮选脱硅过程中9适宜的调整剂9特别是新型高效抑制剂的选择和研制十分必要O目前9因为一水硬铝石的可浮性好9人们对氧化矿正浮选研究比较深入9且铝土矿正浮选的药剂制度简单9成本较低O国家s九五P攻关项目s我国一水硬铝石型铝土矿生产氧化铝新技术研究P工业试验的成功9使正浮选能够提供适合拜尔法生产用的铝土矿原料9所以绝大多数厂家采用的是抑制铝硅矿物\浮出水铝石的正浮选O但正浮选产率大(9药耗高9后序工艺脱水困难9且对拜尔法溶出过程产生不良影响O与此相反9抑制水铝石\浮出铝硅矿物的反浮选则可克服这些不足9它具有上浮产品产率低\精矿易过滤\机械夹带少\利于改善产品质量\且可实现原矿粗磨等优点O可是因其分离选择性差9精矿回收率低9极少用于实际生产O所以9我们一方面要寻求高选择性的正浮选药剂9进一步提高正浮选工艺指标9另一方面要加强新型高效一水硬铝石抑制剂的研制9使反浮选进入工业化O2新型抑制剂的研究对策药剂的研制应包括Z分别提取对铝矿物或铝硅矿物有特效的抑制功能基;查清与这些功能相应的性质;推断能体现这类性质的药剂分子结构;制备具有这种结构的样品O因为药剂的构效关系理论还不完善9加上其他不确定因素9药剂的性能验证\再设计\再验证是不可缺少的一个重要环节O由于氧化矿表面作用所需表面能比硫化矿相对较低9同时氧化矿表面水化程度较高9所以许多氧化矿具有相似的浮选行为O因而9诸多因素如值\零电点\表面电荷\表面离子\矿物晶体结构等都需进行考虑9并加以正确的利用 2 O2 矿物的晶格结构与可浮性矿物的某些性质在一定程度上依赖于自身的结构9特别是硅酸盐矿物的可浮性与它们的结构有直接的关系O在中国一水硬铝石型铝土矿中9一般有铝硅酸盐高岭石\叶腊石\伊利石等脉石矿物与铝矿物共生9其中一水硬铝石(Al23 2具有链状结构9属斜方晶系9破碎后9解理面上暴露有Al-和-键9Al活性33第期李海普等Z铝土矿脱硅浮选药剂的应用及研究点较多零电点在5.3左右;高岭石~伊利石~叶腊石均呈层状结构G这种矿物颗粒的可浮性依赖于相邻薄片间的连接方式G叶腊石{Al2(Si4O10X(OH X2}单位层间由微弱的分子间力相连破碎后颗粒表面有良好的疏水性高岭石{Al4(Si4O10X(OH X6}网层间依靠氢键联接破碎后棱上表面由破裂的Si-O键组成面上由破裂的氢键组成其表面亲水零电点为pH3.4 天然可浮性差;伊利石{KAl2 [(SiAl X4O10](OH X2nH2O}为2=1型层状硅酸盐矿物夹心面带一个受单位层间阳离子补尝的电荷层间依靠12配位的碱金属离子互相联系键较弱且离子具有流动性因此破碎后表面亲水零电点在pH1.0左右且在水溶液中表面带有一个不依赖于pH的固定负电荷区使其在低pH值时也使阳离子捕收剂覆盖在负电荷区而使矿物疏水[21 22]G 和一水硬铝石相比后三者矿物表面Al 活性点较少但硬度较低在同样磨矿条件下粒度较小表面Al活性点有所增加G2.2铝土矿脱硅浮选抑制剂的作用和功能分析针对铝土矿的浮选我们充分考虑以上因素的作用拟以如下方法来强化矿物分离:1.当用阴离子捕收剂正浮选铝矿物时铝硅酸盐矿物需要抑制可以从以下几个方面增大二者的差异:D使吸附有Ca2+~ Mg2+~Al3+~Fe2+~Fe3+等阳离子而活化的铝硅酸盐表面去活;@使矿物表面晶格中的Al3+阳离子部分溶解或覆盖增大铝矿物和铝硅酸盐矿物表面Al3+活性点数目的相对比值加强二者可浮性的差异;通过抑制剂中极性基的作用使铝硅酸盐矿物亲水的同时使捕收剂的吸附受阻G此时需要抑制剂能和Ca2+~Mg2+~ Al3+~Fe2+~Fe3+等阳离子形成可溶性化合物且能通过氢键或静电力和铝硅酸盐作用使之亲水G另外适宜的荷负电基团以静电斥力阻止阴离子捕收剂在铝硅酸盐表面的吸附G据报道胺基可和硅酸盐发生较强的作用所以带有多亲水基的胺类化合物将是抑制剂的主要成分如多羟基胺~多羧基胺和带有羟基~羧基~磺酸基~磷酸基等多类极性基的胺类表面活性剂而能和Ca2+~Mg2+~Al3+~Fe2+~Fe3+等阳离子形成可溶性化合物的有机物质也是不可缺少的G2.当用阳离子捕收剂进行反浮选时需要对一水硬铝石进行抑制希望抑制剂上的一部分基团能和Al活性点形成强烈作用从而使表面上带有更多Al活性点的一水硬铝石较铝硅酸盐受到更好的抑制G另外如果抑制剂上还带有部分荷正电基团则可通过静电排斥等作用阻止阳离子捕收剂向一水硬铝石表面靠近和吸附从而实现它们的分离G 杂质离子的影响与消除一样需要考虑G3.阴离子反浮选是利用阳离子活化剂使铝硅酸盐表面吸附阳离子而带上正电荷从而吸附阴离子捕收剂而被浮选的过程G一水硬铝石仍是被抑制的对象G抑制剂的作用大体上和阳离子反浮选中作用相同只是结构须有所改变:它的分子上若带有多余正电荷则会以静电引力和阴离子捕收剂作用消耗捕收剂;而假如荷负电基团不适宜则可能与阴离子捕收剂发生在铝硅酸盐上的竞争吸附恶化浮选效果所以此处抑制剂的结构要精心设计G从以上分析思路可以看出抑制剂应具有以下三种性能:良好的亲水性;较强的亲固性;适宜的荷电性G2.3抑制剂分子基本结构设计有机物的性质大多是通过其活性基性质实现的所以抑制剂的分子设计重点在于极性基的选择与配置G抑制剂亲固基中键合原子是药剂中直接与矿物配位形成G键的原子按照软硬酸碱理论Al3+属于强酸类应和半径小~电负性大的硬碱作用综合考虑氧原子是键合原子的最佳选择以氧为键合原子的强碱性基团羧酸基-COOH~羟基-OH~磺酸基-43矿产综合利用2001年SO3~膦酸基-PO3H等可作为亲固基引入一水硬铝石的抑制剂分子中,这些极性基还是亲水基O一般来说,极性基均具有不同程度的亲水性,常见的除了以上的亲固基外,还有醚基-O-~酰胺基-CONH2~仲胺基-R2NH2~叔胺基-R3NH~季胺基-R4N~羰基-C O等,其中荷电的基团可以以静电斥力阻止同电性的捕收剂在被抑制矿物表面的吸附,应适当引入分子O抑制剂分子中若带有能和矿物表面的阳离子发生螯合作用的基团,将会增加药剂的选择性O虽然铝原子不具有象重金属或过渡金属那样强的配位能力,但还是有一些有机物可和铝离子形成配合物或螯合物O上面的基团均可与Al3+发生配位,其中阴离子中带有负电荷的氧(-O-)配位能力较强,但关键在于其抑制剂分子中配位极性基种类搭配~立体位置和相互距离配置要恰当,如在茜素中亲水的羟基和羰基与铝离子配位螯合,8 -羟基喹啉中由羟基和环上的季胺与铝离子配位[23]O应用螯合抑制剂的不利之处是铝矿物和铝硅酸盐矿物晶体中的阳离子种类几乎相同或稍有不同,所能利用的仅是数量不同和晶格参数的差异O所以我们的任务是研制出不仅具有金属特性而且具有矿物特性的螯合剂O这就需要利用螯合作用中的立体化学因素对这种药剂进行设计,使它仅在特定的位置起螯合作用,从而实现铝矿物和铝硅酸盐矿物的选择性分离O总之,抑制剂的分子应有一定长的碳链,其上带有较多的亲水基~适量的亲固基和荷电排斥捕收剂的极性基O最好的是其中的两个或三个能与铝离子螯合,增加一水硬铝石抑制剂的功效O另外,仅用一种药剂而使之具有上述能力是极为困难的,组合使用抑制剂,造成两种或两种以上抑制作用同时发生,相互补充达到强化抑制的效果,充分发挥药剂的混和协同作用,也是研制开发新抑制剂的一种重要方法,不容忽视O3结论1.当前铝土矿浮选药剂配方单一,选择性差,分离效果不能同时达到要求的各项指标,开发~研制高效~选择性强的抑制剂势在必行O2.强化抑制,要充分利用矿物~药剂等各方面的有利因素,排除不利因素O3.抑制剂的研制关键在于极性基的选择与合理安排O铝土矿浮选脱硅抑制剂可从两方面入手:一要结合现有正浮选工艺,对抑制剂进行改性,提高效果;另一方面是由药剂构效关系,设计~合成出优良的一水硬铝石抑制剂,充分发挥反浮选的优越性O并且在加强新药剂开发的同时,进行合理组合药剂的研究O 参考文献:1王恩孚,马朝建,陆钦芳,等.选矿拜尔法处理中国高硅铝土矿生产氧化铝的探讨[J].轻金属, 1996(7):3~6.2沈阳铝镁设计研究院.选矿拜尔法生产氧化铝新技术项目可行性研究报告[R].1998.3罗琳.一水硬铝石型铝土矿化学选矿脱硅与综合利用研究[D].长沙:中南工业大学,1997.4Venta I.Groudeva.Microrganisms Improve Kaolin Properties[J].American Ceramic Society Bulletin,1995,74(6):85~86.5黄国智,方启学,崔吉让.铝土矿脱硅方法及研究进展[J].轻金属,1999(5):16~20.6关明九.国外铝土矿选矿试验及生产实践概况[J].轻金属,1991(6):1~5.7刘逸超,杨彩云.水云母一水硬铝石型铝土矿浮选试验[J].有色金属(选矿部分),1984(1):11 ~13.8杨诚.铝矾土工业选矿试验[J].有色金属(选矿部分),1982(6):1~4.9关明九.我国冶金级一水硬铝石高岭石型(或水云母型)铝土矿的选矿研究概况(一)[J].矿产综合利用,1989(4):13~18.10关明九.我国冶金级一水硬铝石高岭石型(或水云母型)铝土矿的选矿研究概况(二)[J].矿53第6期李海普等:铝土矿脱硅浮选药剂的应用及研究产综合利用91989(5):19~Z3.11温英.甘怀俊9王巧华.阳泉铝矾土富铝除铁的研究[J].中国锰业91995(6):Z6~Z9.1Z梁爱珍.一水硬铝石型铝土矿的浮选及其前景[J].有色金(选矿部分)91981(6):6~11.13中南工业大学.铝土矿选矿试验研究[R].1997.14Klimpel Richard R.Depressants for Silica or Siliceous Gangue in Ore Flotation9EP45396779 3O Oct.1991.15Z.S.C.Sillag.Enrichent of Bauxites by Selec-tive Agglomeration9Trav.ICSOBA91976913:Z71~Z84.16Sasaki~iroshi.Silica Remove from Alumina-containing Ore9JP.O74793O1Z1Feb.1995.17沈阳铝镁设计研究院.铝土矿选矿试验研究[R].198Z.18刘广义.一水硬铝石型铝土矿浮选脱硅研究[D].长沙:中南工业大学91993.19王淀佐.浮选剂作用原理及应用[M].北京:冶金工业出版社9198Z.Z O松冈功.氧化物的浮选[J].国外金属矿选矿9 1986(Z):3O~36.Z1孙传尧9印万忠.关于硅酸盐矿物可浮性与其晶体结构及表面特性的关系[J].矿冶91998(9): Z Z~Z8.Z Z胡岳华9刘晓文9邱冠周9等.一水硬铝石型铝土矿铝硅分离溶液化学I[J].矿冶工程9Z OOO(Z): 11~14.Z3刘邦瑞.螯合浮选剂[M].北京:冶金工业出版社9198Z.Flotation reagents f or desilication f rom Bauxite LI~ai-pu9~u Yue-hua9JIANG Yu-ren9WANG Dian-Zuo9CAO ue-feng(Central South University9Changsha9~unan9China)Abstract:The present status of flotation reagent application for desilication from bauxite and the reaction mechanism of depressants Were revieWed.The crystal structure and surface prop-erty of diaspore9kaolinite9illite and pyrophyllite Were discussed and the outline of research on neW organic depressants for various desilication technology in diasporic bauxite flotation Was suggested.Ke yw or d s:Bauxite;Flotation;Desilication;Flotation reagent收稿日期:Z OO1-OZ-Z6基金项目:国家教育部跨世纪人才基金资助项目作者简介:刘国根(1963-)9男9工学博士9中南大学有色金属材料科学与工程教育部重点实验室副主任9副教授9主要从事矿物加工工程方面的研究工作0铝土矿脱硅浮选药剂的应用及研究作者：李海普， 胡岳华， 蒋玉仁， 王淀佐， 曹学峰作者单位：中南大学矿物工程系,湖南长沙,410083刊名：矿产综合利用英文刊名：MULTIPURPOSE UTILIZATION OF MINERAL RESOURCES年，卷(期)：2001(6)被引用次数：1次1.王恩孚;马朝建;陆钦芳选矿-拜尔法处理中国高硅铝土矿生产氧化铝的探讨 1996(07)2.沈阳铝镁设计研究院选矿-拜尔法生产氧化铝新技术项目可行性研究报告 19983.罗琳一水硬铝石型铝土矿化学选矿脱硅与综合利用研究[学位论文] 19974.VentaI Groudeva Microrganisms Improve Kaolin Properties 1995(06)5.黄国智;方启学;崔吉让铝土矿脱硅方法及研究进展 1999(05)6.关明九国外铝土矿选矿试验及生产实践概况 1991(06)7.刘逸超;杨彩云水云母-一水硬铝石型铝土矿浮选试验 1984(01)8.杨诚铝矾土工业选矿试验 1982(06)9.关明九我国冶金级一水硬铝石—高岭石型(或水云母型)铝土矿的选矿研究概况 1989(04)10.关明九我国冶金级一水硬铝石-高岭石型(或水云母型)铝土矿的选矿研究概况 1989(05)11.温英;甘怀俊;王巧华阳泉铝矾土富铝除铁的研究 1995(06)12.梁爱珍一水硬铝石型铝土矿的浮选及其前景 1981(06)13.中南工业大学铝土矿选矿试验研究 199714.Klimpel Richard R Depressants for Silica or Siliceous Gangue in Ore Flotatio n 199115.Z S C Sillag Enrichent of Bauxites by Selective Agglomeration,Trav 197616.Sasaki Hiroshi Silica Remove from Alumina-containing Ore 199517.沈阳铝镁设计研究院铝土矿选矿试验研究 198218.刘广义一水硬铝石型铝土矿浮选脱硅研究[学位论文] 199919.王淀佐浮选剂作用原理及应用 198220.松冈功氧化物的浮选 1986(02)21.孙传尧;印万忠关于硅酸盐矿物的可浮性与其晶体结构及表面特性关系的研究[期刊论文]-矿冶 1998(09)22.胡岳华;刘晓文;邱冠周一水硬铝石型铝土矿铝硅浮选分离溶液化学[期刊论文]-矿冶工程2000(02)23.刘邦瑞螯合浮选剂 1982。
铝土矿浮选新型捕收剂的捕收性能及机理研究
铝土矿浮选新型捕收剂的捕收性能及机理研究朱一民;张凛;陈佳丽;李艳军;韩跃新【摘要】通过一水硬铝石和高岭石的单矿物浮选试验、接触角、红外光谱、和ζ电位测量分析了东北大学研制的DJL-1和DJL-2捕收剂在铝土矿正浮选中的浮选行为和作用机理.一水硬铝石与DJL-1和DJL-2作用后接触角变大、疏水性变强;高岭石与DJL-1作用后接触角几乎不变,与DJL-2作用后接触角变大.DJL-1使一水硬铝石和高岭石表面ζ电位均负向增加,DJL-2对一水硬铝石和高岭石表面ζ电位影响较小,分别使用DJL-1和DJL-2,一水硬铝石和高岭石的最大回收率之差为54.5% 和70.5%,DJL-2在更宽的温度和pH范围内获得更好的浮选结果;DJL-1和DJL-2在一水硬铝石表面存在键合吸附和氢键作用,DJL-1与高岭石表面存在氢键作用.结果表明,DJL-1和DJL-2均是铝土矿正浮选的优良捕收剂,且DJL-2更优.%The flotation behavior and interaction mechanism of DJL-1 and DJL-2 with bauxite in the process of flotation were studied by single mineral flotation test,measuring the contact angle,infrared spectroscopy,zetapotential.Diaspore has larger contact angle and stronger hydrophobicity after contact with DJL-1 or DJL-2.The contact angle of kaolinite is almost unchanged after contact with DJL-1.However,it is larger after contact with DJL-2.DJL-1 increases the surface Zeta potential of diaspore and kaolinite negatively.DJL-2 has little influence on the surface Zeta potential of diaspore and kaolinite.The maximum difference of recovery rate of diaspore and kaolinite was 54.5% and 70.5%,when using DJL-1 and DJL-2 respectively.DJL-2 obtained better flotation results at wider temperature and pH range.The action between diaspora and DJL-1,DJL-2 is chemicaladsorption mainly and go with hydrogen bond in part.There are hydrogen bonds between DJL-1 and kaolinite surface.The results show both DJL-1 and DJL-2 are excellent collectors for positive flotation of bauxite and DJL-2 is better.【期刊名称】《中国矿业》【年(卷),期】2018(027)003【总页数】7页(P121-126,137)【关键词】捕收剂;浮选;铝土矿【作者】朱一民;张凛;陈佳丽;李艳军;韩跃新【作者单位】东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳110004;东北大学2011钢铁共性技术协同创新中心,辽宁沈阳110004;辽宁省难采选铁矿石高效开发利用技术工程实验室,辽宁沈阳110004;东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳110004;东北大学2011钢铁共性技术协同创新中心,辽宁沈阳110004;辽宁省难采选铁矿石高效开发利用技术工程实验室,辽宁沈阳110004;唐山陆凯科技有限公司,河北唐山063000;东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳110004;东北大学2011钢铁共性技术协同创新中心,辽宁沈阳110004;辽宁省难采选铁矿石高效开发利用技术工程实验室,辽宁沈阳110004;东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳110004;东北大学2011钢铁共性技术协同创新中心,辽宁沈阳110004;辽宁省难采选铁矿石高效开发利用技术工程实验室,辽宁沈阳110004【正文语种】中文【中图分类】TD923氧化铝有广泛的用途，对国民经济的发展起很大作用，铝土矿是工业生产氧化铝的重要原料来源，而拜耳法是当前世界上应用最广泛的生产氧化铝的方法。
一种新型螯合剂在铝土矿浮选分离中的应用
Ｉ （ Ｂ ，ｍ／ ｍ一） ３２０ １ Ｎ ， ０ Ｒ Ｋ ｒＶａ ｃ ： ９ （ Ｈ） ２５０—３３０ｃ ｌ Ｏ ， ｘ ， ０ ａ一 ， Ｈ） （ ２９ １Ｊ 一 Ｈ 一）１７０ｖ Ｃ Ｏ 中 的 Ｃ＝ ， ６ １１ Ｃ Ｎ Ｏ ２ （ Ｃ ２ ， ２ （ Ｏ Ｈ １ Ｏ）１ ３ （ Ｏ Ｈ Ｈ ，
・
５ ６・
广 州化工
ห้องสมุดไป่ตู้
２１ 年 ３ ０１ ９卷第 １ ４期
一
种 新 型 螯 合 剂 在 铝 土 矿 浮 选 分 离 中 的 应 用
李 伟 ，冯 瑞 ，马贯 军
（ 中南 大学化 学化 工学 院 ，湖 南 长 沙 ４ ０ ８ ） １０ ３
摘 要 ： 合成了含有单羧基和双羟肟基的新型螫合捕 收剂 Ｈ Ｄ 研 究 了其 对一水硬铝石 和铝硅酸盐矿物 的浮选 行为及浮选 Ａ 。
究作 用 机 理 ， 一 步 揭 示 羧 基 羟 肟 酸 化 合 物 与 铝 硅 矿 物 的 作 用 进
本 质。
通 讯 作者 ： 伟 （９３一） 男 ， 士研 究 生 ， 李 １８ ， 硕 主要 从 事 矿 物 捕 收剂 的设 计合 成 及 应 用 。Ｅ—ｍ ｉ ｃｂ ０ ８ １６ ｃｒ ａｌ ｃ＿０ ＠ ２ ．ｏ ：ｂ ｎ
表 １ 矿 样 化 学 分 析 结果 Ｔｂｅ１ Ｃ ｅ ｉ ｌ ｏ ｐｓｉ ｆ ｕｅｍｎｒ ｓ【 ｔ ） ａｌ ｈ ｍｃ ｍ ｏｉｏ ｏ ｒ ｉｅ ａｃ ｔｎ ｐ ｌ ａ ｗ％
新型铝土矿捕收剂的作用机理探讨
新型铝土矿捕收剂的作用机理探讨
首先，新型铝土矿捕收剂在铝土矿浮选过程中的作用主要表现为两个
方面：一是增强铝土矿与捕收剂之间的相互作用力，二是抑制影响浮选效
果的杂质。
在加入新型铝土矿捕收剂后，捕收剂会与铝土矿表面的矿物颗粒发生
吸附作用。
矿物表面存在着诸如羟基（OH）、氧化铝（Al2O3）、硅酸根（SiO32-）等官能团，这些官能团可以与捕收剂之间发生相互作用。
当捕
收剂中的有机分子中含有具有亲水性的官能团时，与矿物表面的羟基发生
氢键相互作用，以及与氧化铝和硅酸根发生形成络合物的作用，从而增强
了浮选效果。
此外，新型铝土矿捕收剂还可以通过抑制影响浮选效果的杂质，提高
铝土矿的回收率。
在铝土矿中，存在一些难以被浮选剂分离的矿物，如铁、钠、钙等。
这些杂质会降低铝土矿的品位，影响铝土矿的回收率。
新型铝
土矿捕收剂可以与这些杂质发生化学反应，形成难溶于水的沉淀或络合物，从而将这些杂质分离出去，提高铝土矿的品位和回收率。
另外，新型铝土矿捕收剂还可以通过表面电荷效应来影响粒子之间的
相互作用力，使矿石颗粒发生静电相互斥作用，导致颗粒在浮选过程中更
容易受到浮选剂的吸附。
总的来说，新型铝土矿捕收剂通过与矿石颗粒表面发生相互作用，增
强了矿石与浮选剂之间的吸附力，并通过与影响浮选效果的杂质发生反应
分离杂质，提高了铝土矿的回收率。
需要进一步研究新型铝土矿捕收剂的作用机理，以深入了解其与矿石的相互作用过程，并明确其在铝土矿浮选过程中的应用效果。
这将有助于优化浮选工艺，提高浮选效果，促进铝土矿的资源利用率。
新型捕收剂在浮选中的试验研究_梅建庭
０ 引言
鞍千矿业铁矿石反浮选工艺采用 Ｎ ａ ＯＨ 为 ｐ Ｈ 调整剂 、 苛化淀粉为抑制剂 、Ｃ ａ Ｏ 为脉石活化剂 、 改 性 Ｒ Ａ－７ １ ５为
表 ４ Ｋ Ｓ－ Ⅵ 药剂与 ４ 种药剂选别鞍千矿的现场对比结果 （ ％）
表 ２ 原矿铁物相分析 （ ％）
物相 含量 占有率 磁铁矿 碳酸铁 硅酸铁 １ ． ０ ０ ４ ． １ ９ 假象 、 半假象 赤铁矿 赤褐 铁矿 合计 ２ ３ ． ８ ９ １ ０ ０ ． ０ ０
铁矿 。 其中阴离子 反 浮 选 采 用 一 段 粗 选 、 一 段 精 选 、 三 段 扫选方式 。 浮选过 程 所 用 的 调 整 剂 是 Ｎ ａ ＯＨ， 抑 制 剂 是 玉 米淀粉 ， 活化剂是 Ｃ ａ Ｏ， 捕收剂是 Ｒ Ａ－７ １ ５ 药剂 。 １ ． ３ 浮选中存在的问题 目前 ， 鞍千矿业使用氢氧化钠 － 淀粉 － 氧 化 钙 －Ｒ Ａ－ ７ １ ５ ４ 种组合药剂制度 。 由于药剂种类多 ， 功能齐全 ， 针 对 性强 ， 所以在各种药 剂 添 加 比 例 适 宜 时 ， 可 以 获 得 稳 定 精 矿品位的铁精矿 。 不 足 之 处 ：１） 阴 离 子 捕 收 剂 选 择 性 差 ， 在取得高品位精 矿 的 同 时 ， 尾 矿 品 位 也 偏 高 ， 从 而 造 成 铁 ） 使用 ４ 种药剂在配置 、 添加 和 相 互 比 例 矿石资源浪费 ；２ 调整等方面 比 较 复 杂 ， 出 现 铁 矿 石 变 化 时 调 整 时 间 较 长 ， 一般需要 １ ２ 小时以上才能使指标恢复正常 ， 难以 确 保 在 矿
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[文章编号]1004-0609(2001)04-0712-04捕收剂R L在铝土矿浮选中的应用①张国范,卢毅屏,欧乐明,冯其明(中南大学矿物工程系,长沙410083)[摘 要]研究了一水硬铝石、高岭石及叶腊石等单矿物在RL为捕收剂时的浮选特性,考察了各种调整剂、难免离子对浮选体系的影响,在此基础上进行了人工混合矿和实际矿石的分离试验。
实际矿石闭路试验结果表明:采用RL为捕收剂,碳酸钠和六偏磷酸钠为调整剂,精矿中Al2O3和SiO2的品位分别为70.74%和6.37%(精矿铝硅比为11.11),Al2O3的回收率达到90.52%。
[关键词]捕收剂;调整剂;难免离子;浮选特性;铝土矿[中图分类号]TD923 [文献标识码]A 我国铝土矿资源丰富,探明储量达23亿t,居世界第五位[1]。
主要为一水硬铝石型的铝土矿,占量的9.33%[2],有高铝、高硅、低铁、铝硅比低、矿物结晶粒度细、相互嵌布关系复杂且含硅矿物多、组成复杂的特点。
由于我国大部分铝土矿的铝硅比为4～6,不能满足拜尔法生产氧化铝对原料的要求(铝硅比>8),因而目前我国氧化铝工业主要采用联合法和烧结法生产氧化铝[3],其生产工艺流程复杂,生产成本高,缺乏市场竞争力,制约了我国氧化铝工业的进一步发展。
如何经济有效地采用选矿脱硅技术,提高中等品位铝土矿的铝硅比,成为我国铝工业目前亟待解决的课题。
随着铝土矿正浮选工业试验在河南省小关矿的成功进行,采用浮选脱硅的可能性和现实意义已进一步为人们所认识。
但目前就一水硬铝石和含铝硅酸盐矿物的浮选分离报道很少。
铝土矿浮选采用的浮选捕收剂主要可分为两类:阳离子捕收剂和阴离子捕收剂,如十二胺和油酸钠。
有关这些捕收剂的捕收能力已经有许多文献进行了报道[4～6]。
本文作者着重研究了一种新型捕收剂RL,并考查了其在一水硬铝石和铝硅酸盐浮选分离过程中的作用。
1 试样来源一水硬铝石取自河南省渑池,高岭石和叶腊石由北京地质博物馆提供,破碎至小于74μm进行浮选试验。
试样的化学分析结果见表1。
表1 矿物中Al2O3和SiO2的含量T able1 Contents of Al2O3andSiO2in minerals% Mineral w(Al2O3)w(SiO2)Diaspore80.000.83K aolinite37.3546.85Pyrophllite26.2764.20 每次取2g试样,加p H调整剂后搅拌1min,加捕收剂后搅拌3min,浮选6min。
2 实验结果与讨论2.1 矿物可浮性试验图1和图2所示分别是矿浆p H值、捕收剂浓度与矿物回收率的关系曲线。
结果表明:在采用RL为捕收剂时,3种矿物可浮性的强弱顺序为一水硬铝石>叶腊石>高岭石。
RL是一种螯合捕收剂,其与矿物表面的Al3+发生反应,生成金属螯合物,因此矿物表面Al3+数量的不同导致了矿物可浮性的差异。
一水硬铝石被破碎时,晶体表面的Al—O键断裂;高岭石和叶腊石为层状铝硅酸盐矿物,当被破碎时,在晶体(010)面存在断裂的Al—O键和Si—O键,而在晶体的(001)层面,只存在分子键断裂。
因此在这3种矿物中,一水硬铝石表面的Al3+最多,所以其可浮性最好。
第11卷第4期Vol.11No.4 中国有色金属学报The Chinese Journal of N onferrous Metals2001年8月Aug. 2001①[基金项目]国家重点基础研究发展规划项目(G1999064901-1) [收稿日期]2000-08-21;[修订日期]2000-12-12[作者简介]张国范(1970-),男,博士研究生.图1 p H值对矿物回收率的影响Fig.1 Effects of p H value on recovery of minerals1—Diaspore;2—K aolinite;3—PyrophylliteRL:60mg/L;p H regulators:H2SO4and NaOH图2 捕收剂RL用量对矿物回收率的影响Fig.2 Relation between recovery of minerals anddosage of RL at p H8.5～9.01—Diaspore;2—K aolinite;3—Pyrophyllinite2.2 六偏磷酸三钠试验六偏磷酸三钠常用作石英和硅酸盐的抑制剂,另外也用作分散剂[7]。
六偏磷酸三钠在水溶液中电离生成阴离子,这些阴离子首先与矿浆或矿物表面的金属离子形成难溶盐,然后转化为稳定的可溶性络合物,导致矿物表面亲水。
同时,六偏磷酸三钠能降低矿物表面的动电位,增强了矿物颗粒之间的静电斥力,因而其在矿物浮选过程中用作分散剂。
图3所示是六偏磷酸三钠对矿物回收率的影响曲线。
结果表明,六偏磷酸三钠的添加会降低一水硬铝石和高岭石的浮选回收率,而对叶腊石的浮选没有影响;另外,在合适的用量条件下,六偏磷酸三钠能增大一水硬铝石和高岭石矿物的可浮性差异,这有利于矿物的分离。
图3 六偏磷酸钠的用量对矿物回收率的影响Fig.3 Effects of(NaPO3)6onrecovery of minerals1—Diaspore;2—K aolinite;3—Pyrophyllitep H=8.8～8.9;RL:60mg/L2.3 C a2+试验当使用一些阴离子捕收剂如油酸钠作捕收剂时,Ca2+的存在将恶化一水硬铝石、高岭石、叶腊石的浮选,主要原因是溶液中Ca2+与阴离子捕收剂发生反应,导致矿浆中捕收剂的有效含量降低。
图4表明,当使用RL作捕收剂时,随着Ca2+浓度增加,RL对一水硬铝石和高岭石的捕收能力降低,但Ca2+的存在对叶腊石的浮选没有影响。
图4 Ca2+对矿物回收率的影响Fig.4 Effects of Ca2+on flotation of minerals1—Diaspore;2—K aolinite;3—Pyrophyllinite,RL:60mg/L;c((NaPO3)6):5×10-5mol/L,p H=8.5～8.92.4 人工混合矿试验一水硬铝石和硅酸盐矿物(高岭石、叶腊石)以1∶1质量比混合,浮选条件和试验结果如表2所・317・第11卷第4期 张国范,等:捕收剂RL在铝土矿浮选中的应用表2 人工混合矿试验结果T able2 Results of experiments of mixed minerals separationSamples(1∶1)RL mass concentration/(mg・L-1)c((NaPO3)6)/(10-5mol・L-1)p H modifierRecovery/%Diaspore AluminosilicateA+B30NaOH92.813.2A+B455Na2CO397.918.9 A+C45NaOH84.436.5A+C12010Na2CO394.320.4 A—Diaspore;B—K aolinite;C—Pyrophyllite示。
结果表明,使用RL为捕收剂能成功地分离一水硬铝石和高岭石,通过增大RL用量,并采用碳酸钠和六偏磷酸钠的调整剂组合,可实现块状一水硬铝石和叶腊石的浮选分离。
2.5 实际矿石试验为了进一步研究捕收剂RL,进行了实际矿石试验。
试验矿样取至河南省中西部地区,为渑池、洛阳、小关、济源、沁阳等几个铝土矿区的矿样混合样。
矿石的多元素分析见表3,实验的烧结损失13.18%,铝硅比5.86。
其中含铝矿物的物相分析见表4。
表3 原矿多元素分析T able3 Analysis results of multi2elements of ore Species Al2O3SiO2Fe2O3TiO2Content/%65.3011.14 6.02 3.05 Species CaO MgO K2O SContent/%0.240.180.920.10表4 含铝矿物的物相分析结果T able4 Analysis results of matter phase of orePhase Content/%Occupancy/%G ibbsite and boehmite 1.60 2.45Diaspore56.0985.9 K aolinite,illite and pyrophyllite7.6111.65Total Al2O365.30100.00 矿样中Al2O3含量为65.30%,SiO2含量为11.14%,其中85.9%的含铝矿物为一水硬铝石,主要硅酸盐矿物为高岭石、伊利石和叶腊石。
闭路试验条件为:捕收剂RL用量1120g/t,六偏磷酸三钠76g/t,矿浆p H值9.0,p H调整剂为碳酸钠。
试验流程图如图5所示,试验结果如表5所示。
表5表明,闭路试验获得了很好的浮选指标:精矿Al2O3品位70.74%,回收率90.52%,精矿中SiO2含量从11.4%降低到6.37%,精矿铝硅比达图5 闭路试验流程图Fig.5 Process flowsheet of closed circuitflotation experiment表5 闭路试验结果T able5 Results of closed circuitflotation experimentProduction Productivity/%Grade/%Al2O3SiO2Recovery/%Al2O3SiO2A/S Concentrate83.4270.74 6.3790.5247.8711.11 Tailing16.5837.2734.909.4852.13Ore100.0065.1911.10100.00100.00 5.87到11.11,超过国家“九五”攻关指标(Al2O3回收率78%,铝硅比10)。
3 结论1)RL是一种有效的一水硬铝石和铝硅酸盐矿物浮选分离的捕收剂。
采用RL为捕收剂,碳酸钠・417・中国有色金属学报 2001年8月和六偏磷酸钠为调整剂,在矿浆p H 8.5,能实现人工混合矿的有效分离。
2)当RL 用量为1120g/t ,六偏磷三钠76g/t ,碳酸钠2800g/t ,p H 为9.0,原矿铝硅比为5.86,闭路试验指标为:精矿Al 2O 3品位70.74%,精矿中SiO 2为6.37%,回收率90.52%,精矿铝硅比上升到11.11,达到并超过国家“九五”攻关指标,浮选精矿能够用于拜尔法生产氧化铝。
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