表面改性磁種對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程中，會在礦物表面發(fā)生無顯著的選擇性吸附，導(dǎo)致采用磁選法不能得到滿意的效果。故通過表面改性劑促進Fe3O4微粒的選擇性吸附對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Fe3O4微粒進行“兩步法”表面修飾，使其表面帶有某種官能團。其次，對藥劑與Fe

2、3O4微粒的作用機理和葡萄糖、檸檬酸、谷氨酸修飾后的Fe3O4微粒的紅外光譜進行分析，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。
　　論文同時還研究了磁選時的磁場強度及Fe3O4用量對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，確定了合適的磁場強度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值等因素對赤鐵礦和石英的磁選回收率的影響。
　　純礦物磁選試驗研究表明: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Fe3O4微粒的表面選擇性磁化無明顯效果。人工混合礦試驗結(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。
　　表面動電位測試結(jié)果表明:赤鐵礦和Fe3O4微粒的零電點分別為p

5、H=4.50和pH=7.93，石英的表面電位在測試pH值變化范圍內(nèi)為負值。Fe3O4微粒經(jīng)不同結(jié)構(gòu)表面改性劑修飾后，零電點pH值向左偏移，偏移量由大到小順序為:油酸鈉＞檸檬酸＞草酸＞谷氨酸＞葡萄糖。
　　試驗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測試研究表明:檸檬酸改性后的磁鐵礦對赤鐵礦的相互作用力變化不大，而對石英的相互作用力在撤針階段變