焙燒-弱磁選鐵精礦濾餅收縮裂紋與過濾性能優(yōu)化研究.pdf

1、隨著鐵礦石的不斷開采，貧礦、難選礦石日益增多。為了保證鐵的品位和回收率，一方面通過增大磨礦細(xì)度來達(dá)到礦物的單體解離，另一方面通過增加浮選抑制劑淀粉的用量，提高有用礦石的分離效率，但同時(shí)也會導(dǎo)致精礦粒度細(xì)、礦漿黏度高等問題。粒度過細(xì)會加劇濾布的堵塞情況，降低濾餅滲透率，改變?yōu)V餅內(nèi)部的毛細(xì)力，形成收縮裂紋，影響過濾設(shè)備的正常運(yùn)行。礦漿的高黏度還會導(dǎo)致處理量降低，濾餅水分升高。為此，本文針對甘肅某選燒廠焙燒-弱磁選鐵精礦（以下簡稱弱磁精礦）存

2、在的加壓脫水階段濾餅開裂以及過濾性能差等問題進(jìn)行了研究，為解決選礦工業(yè)中的問題提供理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
　　首先分析了收縮裂紋的形成過程、影響因素以及常見的解決措施。基于液橋模型分析，發(fā)現(xiàn)毛細(xì)力是導(dǎo)致收縮裂紋的內(nèi)在原因，對該受力過程進(jìn)行分析推導(dǎo)出毛細(xì)力公式，發(fā)現(xiàn)顆粒接觸角和液相表面張力在該式中占較大比重。從降低毛細(xì)力的角度入手，研究了陽離子型表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）在樣品顆粒表面的吸附行為，并采用實(shí)驗(yàn)室加壓過濾裝

3、置，驗(yàn)證了CTAB對弱磁精礦濾餅收縮裂紋的改善效果。分析表明，CTAB分子主要通過靜電引力吸附到顆粒表面，符合BET多分子層吸附模型。當(dāng)所配懸浮液中固體顆粒濃度和CTAB濃度分別為200 g/L和120 mg/L，顆粒的最大接觸角為85.05°，同時(shí)溶液的表面張力下降了21.73 mN/m，達(dá)到46.77 mN/m，毛細(xì)力降至初始值的六分之一左右。在過濾壓力達(dá)到0.3 MPa前，濾餅表面沒有裂紋生成。超過0.3 MPa后，雖然有裂紋生成

4、，但相較于未加CTAB預(yù)處理的濾餅，裂紋參數(shù)顯著改善。
　　針對焙燒-弱磁選鐵精礦過濾速率慢、濾餅水分高等問題，分析了顆粒性質(zhì)對過濾速率和濾餅含水率的影響機(jī)理，從改善顆粒細(xì)化與固液交互作用力的角度著手，添加不同的絮凝劑、表面活性劑及其復(fù)合來改善過濾性能。采用改進(jìn)的真空過濾實(shí)驗(yàn)裝置，驗(yàn)證了不同類型的化學(xué)助濾劑對精礦過濾性能的作用效果及作用機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，有機(jī)高分子絮凝劑通過吸附架橋使細(xì)顆粒形成絮團(tuán)，增強(qiáng)濾餅滲透率，解決了粒度細(xì)的