含鎂礦物浮選體系中礦物的交互影響研究.pdf

1、鎂是地球上儲(chǔ)量最豐富的輕金屬元素之一，中國是世界上鎂礦資源最豐富的國家，其中菱鎂礦和水鎂石的儲(chǔ)量居世界首位，遠(yuǎn)超其他國家，其他含鎂資源白云石、蛇紋石、滑石的儲(chǔ)量也十分巨大，因此對(duì)儲(chǔ)量豐富的鎂資源進(jìn)行綜合利用研究對(duì)于我國和世界的工業(yè)發(fā)展都具有重要意義。隨著資源的不斷開發(fā)利用，我國優(yōu)質(zhì)鎂資源開發(fā)殆盡，因此對(duì)低品級(jí)鎂資源的利用勢(shì)在必行。但是，由于含鎂有用礦物中的伴生礦物也都是其他含鎂礦物，礦物可選特性相似，且在選別過程中交互影響，這給有用鎂礦

2、物的分選帶來了困難?；诖耍菊撐膶?duì)含鎂礦物在浮選中的交互影響進(jìn)行研究，對(duì)提高分選效果、優(yōu)化工藝流程具有重要的理論和實(shí)際意義。
　　浮選體系中礦物的交互影響是指復(fù)雜礦石浮選體系中礦物的溶解、相互吸附和罩蓋等引起其他礦物被活化或抑制從而對(duì)浮選分離產(chǎn)生的影響。本文選取了菱鎂礦、白云石、蛇紋石、滑石、水鎂石和石英六種礦物作為研究對(duì)象，對(duì)礦物的晶體結(jié)構(gòu)、溶解組分進(jìn)行了分析，通過單礦物試驗(yàn)對(duì)六種礦物在油酸鈉和十二胺體系下的可浮性以及調(diào)整劑對(duì)

3、礦物可浮性的影響進(jìn)行了研究，并對(duì)不同含量和不同粒級(jí)礦物之間的交互影響進(jìn)行了試驗(yàn)研究和理論分析，利用動(dòng)電位測(cè)量、接觸角測(cè)量、掃描電鏡檢測(cè)、X-射線衍射分析等研究方法，并結(jié)合晶體結(jié)構(gòu)中化學(xué)鍵的計(jì)算、溶液化學(xué)計(jì)算和E-DLVO理論計(jì)算對(duì)礦物之間交互影響的機(jī)理進(jìn)行了探討，最后結(jié)合單礦物試驗(yàn)結(jié)果，提出了消除礦物分選過程中交互影響的方法，并對(duì)遼寧地區(qū)低品級(jí)菱鎂礦和水鎂石的浮選分離工藝進(jìn)行了研究。
　　礦物的晶體結(jié)構(gòu)和浮游特性的研究表明，在油酸

4、鈉體系中，六種礦物的可浮性大小順序?yàn)榱怄V礦＞白云石＞滑石＞水鎂石＞蛇紋石＞石英;六偏磷酸鈉對(duì)白云石的抑制作用大于菱鎂礦;水玻璃能夠提升滑石和水鎂石的回收率。在十二胺體系中，六種礦物的可浮性大小順序?yàn)槭ⅲ净景自剖舅V石＞蛇紋石＞菱鎂礦。
　　礦物可浮性交互影響的研究表明，在油酸鈉體系下不添加調(diào)整劑的情況下，伴生礦物的添加使菱鎂礦的回收率略有下降，其中白云石的影響較大;蛇紋石的添加對(duì)水鎂石有抑制作用。在油酸鈉體系下添加六偏磷酸

5、鈉為調(diào)整劑時(shí)，伴生礦物的添加使菱鎂礦的回收率大幅降低，礦物對(duì)菱鎂礦浮選回收率影響大小順序?yàn)?蛇紋石＞滑石＞石英＞白云石，白云石對(duì)菱鎂礦的抑制作用基本消失，這有利于實(shí)際礦石分選;伴生礦物添加量大于10％以后，石英的回收率上升較大。在油酸鈉體系下添加水玻璃為調(diào)整劑時(shí)，礦物對(duì)菱鎂礦浮選回收率影響大小順序?yàn)?蛇紋石＞滑石＞石英＞白云石;當(dāng)伴生礦物添加量大于20％以后，使石英的回收率開始較大上升;蛇紋石對(duì)水鎂石的抑制作用減弱，這有利于實(shí)際礦石分選

6、。在十二胺體系下，白云石使菱鎂礦浮選回收率上升最多，其它礦物對(duì)菱鎂礦回收率影響較小;滑石對(duì)石英的影響相對(duì)較大;蛇紋石和白云石對(duì)水鎂石的浮選回收率影響不大。
　　礦物交互影響的機(jī)理研究表明，在油酸鈉體系下顆粒間作用力為吸引力的礦物的E-DLVO作用能大小順序?yàn)?菱鎂礦與白云石＞菱鎂礦與滑石＞水鎂石與白云石＞石英與白云石＞菱鎂礦與石英＞菱鎂礦與蛇紋石＞蛇紋石與水鎂石;顆粒間作用力為排斥力的礦物E-DLVO作用能大小順序?yàn)?石英與蛇紋石

7、＞石英與滑石＞蛇紋石與白云石。在十二胺體系下，顆粒間作用力為吸引力的礦物E-DLVO作用能大小順序?yàn)?石英與滑石＞石英與蛇紋石＞石英與白云石＞水鎂石與蛇紋石;顆粒間作用力為排斥力的礦物E-DLVO作用能大小順序?yàn)?菱鎂礦與蛇紋石＞菱鎂礦與滑石＞菱鎂礦與白云石＞蛇紋石與白云石＞水鎂石與白云石＞菱鎂礦與石英。顆粒的粒徑越大，相互之間的作用能就越強(qiáng)。礦物之間的交互影響既有顆粒之間相互作用力造成的直接影響，也有溶解離子和表面轉(zhuǎn)化帶來的間接影響。

8、當(dāng)顆粒間作用力為吸引力時(shí)，礦物之間容易發(fā)生吸附罩蓋現(xiàn)象，在油酸鈉體系下浮選菱鎂礦可以利用六偏磷酸鈉削弱與白云石之間的吸附罩蓋。在油酸鈉體系下浮選水鎂石可以用適量水玻璃削弱與蛇紋石之間的吸附罩蓋。
　　本文最后對(duì)低品級(jí)菱鎂礦和水鎂石實(shí)際礦石進(jìn)行了浮選試驗(yàn)研究。低品級(jí)菱鎂礦浮選試驗(yàn)研究結(jié)果表明:采用一粗二精反浮選脫硅-一粗二精正浮選提鎂工藝流程，正浮選利用Na2CO3調(diào)節(jié)pH值并減輕礦物溶解離子的影響，利用水玻璃和六偏磷酸鈉作為有分散

9、效果的抑制劑減弱礦物間的交互影響，閉路流程試驗(yàn)可以獲得MgO品位為47.71％，SiO2品位為0.16％，CaO品位為0.29％，MgO回收率為63.99％的高純菱鎂礦精礦，達(dá)到了提鎂和脫硅脫鈣的目的。低品級(jí)水鎂石浮選試驗(yàn)研究表明:將水玻璃用于減輕含鎂礦物浮選體系中的交互影響，取得了較好的試驗(yàn)效果。在最佳藥劑制度條件下，采用一粗一掃四精的閉路流程獲得了SiO2品位為2.87％，MgO品位為60.93％，MgO回收率為69.85％的精礦，