菱锰矿与碳酸盐矿物浮选分离及机理研究摘要
菱锰矿与钙镁碳酸盐矿物的分离是当今锰矿选矿难题之一。在锰矿浮选的领域,高效抑制剂的选择及消除难免离子的影响是实现矿物浮选分离的主要技术手段。本论文选择目的矿物菱锰矿,选用菱镁矿和方解石作为碳酸盐脉石矿物,通过单矿物及人工混合矿浮选分离试验考察了浮选药剂对矿物浮选性能的影响,并通过溶液化学计算、Zeta电位分析、热力学计算分析、红外光谱分析和XPS测试等分析检测手段,探究了各种浮选药剂对菱锰矿、菱镁矿和方解石浮选机理的影响,为实现菱锰矿和钙镁碳酸盐矿物的浮选分离奠定理论基础。本文主要研究内容与结果如下:阴离子型捕收剂油酸钠和十二烷基磺酸钠对菱锰矿、菱镁矿和方解石均具有较强捕收能力,但对三种矿物的选择性较差;十二烷基磷酸酯对菱镁矿有较好捕收性,对菱锰矿和方解石捕收能力较差,可以通过反浮选实现菱锰矿和菱镁矿的分离;在油酸钠捕收体系,六偏磷酸钠和三聚磷酸钠两种无机类抑制剂对含钙脉石矿物抑制性较强,对菱锰矿和菱镁矿抑制能力较弱,有机抑制剂糊精可以实现对菱镁矿和菱锰矿的分选,在十二烷基磷酸酯捕收体系,糊精由于具有较好选择抑制性可作为锰镁分离的高效抑制剂。改变浮选药剂的添加顺序会不同程度上减弱抑制剂的作用能力,于矿物分选不利;离子的加入对矿物浮选行为会产生影响,但三聚磷酸钠可以通过络合作用消除离子的影响。十二烷基磷酸酯体系,添加络合剂三聚磷酸钠消除离子影响的同时,三聚磷酸钠还会同时抑制菱锰矿和菱镁矿,不能很好实现对矿物的捕收,不能达到浮选分离的目的;油酸钠体系,菱锰矿和菱镁矿1:1混合矿,加入三聚磷酸钠消除离子影响,糊精作为分选抑制剂,可获得Mn品位40.14%,回收率达到74.2%的锰精矿;菱锰矿和方解石1:1混合矿,加入络合剂三聚磷酸钠可以消除离子的影响,并作为分选抑制剂,可获得Mn精矿品位36.45%,回收率达到81.5%的良好选矿指标;本文所用药剂由于自身局限性,未能很好实现菱锰矿、菱镁矿和方解石三元混合矿的分离,但消除离子影响仍是分离三种矿物主要思路。通过Zeta电位、红外光谱分析及XPS测试表明:捕收剂油酸钠和十二烷基磷酸酯与矿物作用均属化学作用,抑制剂三聚磷酸钠和糊精于矿物间也均属化学作用;糊精会吸附在矿物表面生成的羟基化表面膜上,糊精本身亲水基团导致菱锰矿和方解石的抑制,三聚磷酸钠会通过螯合作用吸附于方解石表面,减少矿物表面的活性质点的同时,还能够增加矿物表面电负性,实现对方解石的抑制。
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