表面改性磁種對(duì)礦物表面磁化的影響研究.pdf

1、化學(xué)方法合成的Fe3O4微粒，由于其粒徑小、表面能大，在常規(guī)弱磁性礦物表面磁化過(guò)程中，會(huì)在礦物表面發(fā)生無(wú)顯著的選擇性吸附，導(dǎo)致采用磁選法不能得到滿意的效果。故通過(guò)表面改性劑促進(jìn)Fe3O4微粒的選擇性吸附對(duì)于提高弱磁性礦物的品位及回收率具有重要意義。
　　本文首先以空氣氧化法合成平均粒徑約為2.05μm的Fe3O4微粒為磁種，并選用不同結(jié)構(gòu)的表面改性劑對(duì)Fe3O4微粒進(jìn)行“兩步法”表面修飾，使其表面帶有某種官能團(tuán)。其次，對(duì)藥劑與Fe

2、3O4微粒的作用機(jī)理和葡萄糖、檸檬酸、谷氨酸修飾后的Fe3O4微粒的紅外光譜進(jìn)行分析，結(jié)果表明:葡萄糖在磁性Fe3O4微粒表面發(fā)生氫鍵吸附;檸檬酸、谷氨酸在磁性Fe3O4微粒表面均有化學(xué)吸附。
　　論文同時(shí)還研究了磁選時(shí)的磁場(chǎng)強(qiáng)度及Fe3O4用量對(duì)赤鐵礦和石英磁選回收率的影響，在Fe3O4微粒表面未修飾情況下，確定了合適的磁場(chǎng)強(qiáng)度0.21T與Fe3O4微粒的用量0.79mg/mL;在Fe3O4微粒表面修飾后，研究不同結(jié)構(gòu)的表面改性

3、劑、表面改性劑用量、礦漿pH值等因素對(duì)赤鐵礦和石英的磁選回收率的影響。
　　純礦物磁選試驗(yàn)研究表明:表面改性劑改性的磁種磁選法與未改性的磁種磁選法相比，葡萄糖改性后的Fe3O4微粒表面磁化磁選使赤鐵礦和石英的回收率差值從34.52％增加到49.56％;草酸、檸檬酸、油酸鈉改性后的Fe3O4微粒表面磁化磁選使赤鐵礦和石英的回收率差值增加超過(guò)40％;含氨基的谷氨酸改性后的Fe3O4微粒表面磁化磁選使石英的回收率從61.57％降至39.

4、05％，導(dǎo)致赤鐵礦和石英的回收率差值僅增加20％左右;而十二胺對(duì)Fe3O4微粒的表面選擇性磁化無(wú)明顯效果。人工混合礦試驗(yàn)結(jié)果表明:經(jīng)檸檬酸、油酸鈉改性后的磁種磁化法與直接磁選法相比，精礦品位提高約2％，回收率提高約3％，而草酸作用后的磁種磁化法得到精礦品位基本保持不變，回收率提高3％;添加藥劑的磁種磁化法與未添加藥劑的磁種磁化法相比，精礦的品位和回收率均有所提高。
　　表面動(dòng)電位測(cè)試結(jié)果表明:赤鐵礦和Fe3O4微粒的零電點(diǎn)分別為p

5、H=4.50和pH=7.93，石英的表面電位在測(cè)試pH值變化范圍內(nèi)為負(fù)值。Fe3O4微粒經(jīng)不同結(jié)構(gòu)表面改性劑修飾后，零電點(diǎn)pH值向左偏移，偏移量由大到小順序?yàn)?油酸鈉＞檸檬酸＞草酸＞谷氨酸＞葡萄糖。
　　試驗(yàn)分析了檸檬酸改性前后Fe3O4微粒與赤鐵礦、石英顆粒之間相互作用的EDLVO理論模型及磁鐵礦與赤鐵礦、石英之間的相互作用力，AFM測(cè)試研究表明:檸檬酸改性后的磁鐵礦對(duì)赤鐵礦的相互作用力變化不大，而對(duì)石英的相互作用力在撤針階段變