微细粒胶磷矿-白云石分散行为及机理研究

摘要

近年来研究表明，选择性絮凝浮选是改善和强化微细粒矿物浮选的一种有效手段。在微细粒磷矿石分选中，微细粒胶磷矿与白云石矿浆不能稳定地分散。因此，系统研究微细粒胶磷矿与白云石分散行为，使微细粒矿物颗粒良好、稳定地分散在矿浆体系中，对于改善微细粒磷矿石分选具有一定意义。
　　论文通过单矿物沉降试验，系统考察了搅拌速度、搅拌时间、矿浆pH值、分散剂种类（ZSC、ZSS、ZSP-1、ZSP-2、ZSP-3）及用量对微细粒胶磷矿与白云石分散行为的影响；考察了在不同分散剂体系中，添加 Ca2+、Mg2+离子对微细粒胶磷矿与白云石分散行为的影响；通过 Zeta电位、接触角、表面张力、红外光谱的分析测试，研究了微细粒胶磷矿与白云石表面与分散剂作用机理，同时也考察了分散剂对微细粒胶磷矿与白云石可浮性影响。研究结果为微细粒磷矿石高效浮选脱镁提供依据。
　　提高搅拌速度与时间可以促进微细粒胶磷矿分散，当搅拌速度超过2000 r/min，搅拌时间超过5 min后，分散行为趋于稳定。不添加分散剂时，pH值对体系分散影响较大，碱性条件下微细粒胶磷矿与白云石分散率可达到20%，优于酸性条件（分散率5%）；添加磷酸盐浓度为2 mg/L时，pH值对微细粒胶磷矿分散影响较大。分散剂对两种矿物分散效果影响均为ZSP-1>ZSP-2>ZSP-3>ZSS>ZSC，且对微细粒胶磷矿分散效果均优于白云石；pH值和分散剂对微细粒胶磷矿与白云石的分散效果均有影响，且二者之间分散剂的影响效果更大。不同分散剂体系下，Ca2+、Mg2+离子减弱了微细粒胶磷矿与白云石的分散行为，随 Ca2+、Mg2+离子浓度增大，两种矿物分散性均降低。
　　分散剂、pH值及Ca2+、Mg2+离子对水溶液的表面张力几乎没有影响。随分散剂浓度增大，矿物表面 Zeta电位绝对值增加，且矿物表面接触角降低，表面亲水性增强，微细粒矿物分散性增强。添加Ca2+、Mg2+离子可降低矿物颗粒表面Zeta电位绝对值及增大矿物表面接触角，导致矿物颗粒间静电斥力下降，亲水性变弱，使矿物颗粒分散性降低。红外光谱分析表明，分散剂及Ca2+、Mg2+离子在微细粒胶磷矿与白云石表面以物理吸附与化学吸附形式共同作用。综合以上分析，微细粒胶磷矿与白云石颗粒表面 Zeta电位、表面润湿性是影响其分散行为的关键因素。
　　在油酸钠、GJBW两种捕收剂体系下，随着分散剂浓度增大，两种微细粒矿物上浮率均有所下降，但微细粒胶磷矿与白云石的选择性分离效果增强，添加 ZSP-1分散剂时二者浮选分离效果较显著。

目录

第一章 绪论

1.1引言

1.2胶磷矿与白云石选矿研究现状

1.3微细粒矿物分散基础理论及研究现状

1.4研究目的意义及内容

第二章 试样、药剂、仪器及研究方法

2.1 试验样品

2.2 试验药剂及仪器设备

2.3 试验研究方法

第三章 不同体系下微细粒胶磷矿与白云石分散行为研究

3.1 矿物表面物理化学性质

3.2 搅拌时间与搅拌速度对胶磷矿与白云石分散行为的影响

3.3 pH值对胶磷矿与白云石分散行为的影响

3.4 分散剂对胶磷矿与白云石分散行为的影响

3.5 本章小结

第四章 Ca2+、Mg2+对微细粒胶磷矿与白云石分散行为的影响

4.1 Ca2+、Mg2+对ZSC分散体系分散行为的影响

4.2 Ca2+、Mg2+对ZSS分散体系分散行为的影响

4.3 Ca2+、Mg2+对磷酸盐分散体系分散行为的影响

4.4 本章小结

第五章 分散剂与微细粒胶磷矿与白云石表面作用机理研究

5.1 分散剂对矿物表面Zeta电位的影响

5.2分散剂对矿物表面接触角的影响

5.3分散剂对溶液表面张力的影响

5.4分散剂对矿物表面红外光谱的影响

5.5分散剂对矿物表面可浮性的影响

5.6本章小结

第六章 结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

致谢

附录A

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