新型捕收劑對(duì)微細(xì)粒級(jí)鈦鐵礦的浮游行為及作用機(jī)理研究.pdf

1、攀枝花-西昌地區(qū)鈦資源儲(chǔ)量豐富，是我國(guó)重要的鈦資源開(kāi)發(fā)利用基地。受當(dāng)前選礦技術(shù)水平限制，攀枝花鈦鐵礦回收利用率低，特別是微細(xì)粒鈦鐵礦由于質(zhì)量小、比表面大，其回收是礦物加工領(lǐng)域公認(rèn)的難題，也是該地區(qū)鈦資源綜合利用最突出、最亟待解決的問(wèn)題。為了有效解決微細(xì)粒鈦鐵礦回收難題，國(guó)家設(shè)立了973等科研專項(xiàng)，長(zhǎng)沙礦冶研究院基于十二五計(jì)劃973項(xiàng)目“共伴生難處理兩性金屬資源高效清潔轉(zhuǎn)化綜合利用基礎(chǔ)研究”下設(shè)課題“高鉻型釩鈦磁鐵礦多金屬高效綜合利用的基

2、礎(chǔ)研究”，開(kāi)發(fā)出一種SK-1新型微細(xì)粒鈦鐵礦捕收劑。本論文以攀枝花微細(xì)粒鈦鐵礦為研究對(duì)象，基于所開(kāi)發(fā)的SK-1新型微細(xì)粒鈦鐵礦捕收劑，采用多種分析測(cè)試技術(shù)，結(jié)合理論分析和試驗(yàn)研究，對(duì)新型捕收劑浮選鈦鐵礦的浮游行為及其作用機(jī)理進(jìn)行了研究，為新藥劑在攀枝花微細(xì)粒鈦鐵礦回收中的應(yīng)用提供理論指導(dǎo)。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　通過(guò)對(duì)油酸鈉、苯甲羥肟酸、MOS和捕收劑SK-1作用下鈦鐵礦和鈦輝石單礦物浮游行為研究，確定了一種有效分選鈦鐵礦與鈦輝石

3、的新型捕收劑SK-1。研究結(jié)果表明，微細(xì)粒鈦鐵礦在新型捕收劑SK-1作用下，在較寬的pH值范圍內(nèi)（pH值4.0~12.0）都有較好的浮選回收率，而鈦輝石只有在pH值大于6.0時(shí)才表現(xiàn)出較好的浮選效果；同時(shí)在新型捕收劑SK-1體系下，通過(guò)研究淀粉、抑制劑HCW、六偏磷酸鈉、草酸對(duì)鈦鐵礦和鈦輝石單礦物的作用規(guī)律，確定了一種與新型捕收劑SK-1性能相和諧的抑制劑HCW。研究結(jié)果表明，在捕收劑SK-1和抑制劑HCW作用下，當(dāng)pH值大于4.5時(shí)，

4、微細(xì)粒鈦鐵礦均表現(xiàn)出較好的可浮性，而鈦輝石隨pH值的升高，其可浮性越好，若使兩者實(shí)現(xiàn)分離，pH值應(yīng)控制在4.5~6.0。混合礦試驗(yàn)結(jié)果表明，在pH值區(qū)間為4.5~5.5及適宜的藥劑用量條件下，當(dāng)混合礦給礦TiO2品位為20.90％時(shí)，一次浮選作業(yè)得到了粗精礦TiO2品位為32.52%，回收率為74.03%的較好指標(biāo)。
　　動(dòng)電位測(cè)試、吸附量測(cè)試結(jié)果表明，在新型捕收劑SK-1作用下，鈦鐵礦表面電位明顯負(fù)向漂移，而鈦輝石表面電位負(fù)向漂

5、移量較少，且鈦鐵礦表面的藥劑吸附量大于鈦輝石表面，說(shuō)明SK-1捕收劑更容易在鈦鐵礦表面吸附。紅外光譜分析表明新型捕收劑在鈦鐵礦表面的吸附屬于化學(xué)吸附。X射線光電子能譜分析進(jìn)一步論證了新型捕收劑在鈦鐵礦表面的吸附形式為化學(xué)吸附，其吸附模型為：捕收劑的鍵和原子N和O主要通過(guò)與鈦鐵礦表面的Mg2+、Ca2+、Fe2+、Ti4+等活性質(zhì)點(diǎn)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，且優(yōu)先與鈦鐵礦表面含量較多的Fe2+、Ti4+發(fā)生作用，從而高效捕收了鈦鐵礦。通過(guò)對(duì)新型捕收劑

6、在礦物表面的吸附方式、吸附量及藥劑的鍵合原子與礦物顆粒表面活性質(zhì)點(diǎn)作用規(guī)律等機(jī)理研究，深入揭示了新型捕收劑在微細(xì)粒鈦鐵礦浮選體系中的界面化學(xué)行為。
　　實(shí)際礦石試驗(yàn)結(jié)果表明，在捕收劑SK-1用量為1.6kg/t、抑制劑HCW用量為800g/t、pH值控制在5.2左右的最佳粗選條件下，控制精選pH值為4.0~4.5，經(jīng)“一粗五精二掃”閉路試驗(yàn)，獲得產(chǎn)率為33.12%，TiO2品位為48.35%，回收率為80.71%的鈦精礦產(chǎn)品，微細(xì)