磁化处理对微细粒赤铁矿絮凝的影响

以赤铁矿纯矿物作为研究对象, 通过沉降试验来考察不同方式的磁化处理作用对赤铁矿絮凝沉降行为的影响。结果表明:矿浆和药剂在经过磁化处理后, 絮凝效果明显优于未经过磁化处理的絮凝效果, 且磁场强度越高絮凝效果越好; 在矿浆磁化和药剂磁化为60 min时赤铁矿沉降率达到最大值, 分别为73.9%和72.7%, 磁化矿浆比磁化药剂对赤铁矿絮凝的效果好; 磁化矿浆和磁化药剂两种不同磁化处理方式下的赤铁矿颗粒Zeta电位测量结果表明, 磁化处理会改变赤铁矿颗粒的Zeta电位, 分别从-50.765 mV减小至-43.538 mV和-44.006 mV; 磁化处理降低了赤铁矿颗粒间双电层排斥力, 降低颗粒间的势能垒, 使赤铁矿颗粒更易于聚团, 絮凝效果增强; 赤铁矿与淀粉红外光谱研究结果表明, 赤铁矿与淀粉分子间存在着化学吸附和氢键作用。      

微细粒鲕状赤铁矿磁化絮凝行为与机理研究

为提高赤铁矿絮凝浮选指标，分别采用磁化水、磁化矿浆和磁化淀粉3种磁化方式对赤铁矿进行絮凝沉降，考察磁处理方式对絮凝效果的影响。结果表明，3种磁化方式均能提高鲕状赤铁矿絮凝沉降率。光学显微镜分析结果显示，经过磁化处理后的絮团较未磁化时表观粒径更大，结构更加紧密，同时观察到絮团周围分散着透明的石英颗粒，说明磁化处理能够显著促进微细粒赤铁矿选择性絮凝。在磁化水、磁化矿浆和磁化淀粉3种磁化方式作用下赤铁矿颗粒表面ζ电位均随着磁化时间的增加而降低，ζ电位的变化趋势与鲕状赤铁矿在不同磁化条件下沉降率的变化规律一致。3种磁化方式对微细粒赤铁矿的絮凝过程符合扩展的DLVO理论，其絮凝机理为：磁化处理能在不同程度上降低赤铁矿颗粒表面ζ电位，进而降低了微细粒赤铁矿颗粒间的双电层排斥力，降低了颗粒间的势能垒。     

剪切环境下某铅锌尾矿絮团演化过程及絮团表征

某铅锌矿山对尾矿颗粒絮团强度有一定要求，为了研究如何表征并增大絮团强度，考察了絮凝剂的种类和用量、搅拌时间、搅拌速度以及单位矿浆输入能量等剪切环境因素对某铅锌尾矿剪切絮凝沉降的影响，进行了相应的絮凝沉降试验、颗粒录影显微技术（ParticleView V19）实时监测以及显微镜絮团图像分析，并讨论了絮凝机理，旨在揭示絮体形成过程与絮凝效果的关系。结果表明:对某铅锌尾矿的絮凝作用:阳离子聚丙烯酰胺>阴离子聚丙烯酰胺>阳离子醚化淀粉，阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）最佳用量值为200 g/t，加入表面电荷相反的PAM，能使颗粒表面动电位降低而凝聚，当絮凝剂过量时，会使得整个体系变为带正电荷。由于正电荷间的互斥作用，絮凝体再次分散，发生再稳现象，从而使絮凝效果减弱。搅拌时间、搅拌速度、单位矿浆输入能量对某铅锌尾矿的剪切絮凝行为的影响很大；搅拌时间关系着絮团的成长破碎程度；搅拌强度的大小影响着絮团所受剪切强度，搅拌强度越大，絮团最终形成稳态的抗剪切强度越高，形貌越规则；单位矿浆输入能量存在一个极限值，超过极限值时，絮团形成与破碎达到了一个相对平衡的稳态，絮团能够在此搅拌体系下稳定存在。      

微细粒赤铁矿磁复合絮凝行为研究

以赤铁矿纯矿物作为研究对象,通过沉降试验来考察磁场和絮凝剂联合作用对赤铁矿絮凝沉降行为的影响。结果表明:通过磁场和絮凝剂的联合作用,沉降效果明显优于单一的高分子絮凝和磁絮凝。对复合体系中赤铁矿颗粒间总作用势能进行计算,计算结果表明磁场和絮凝剂的联合作用降低了复合体系中的势能垒,利于赤铁矿颗粒间的聚团。     

聚丙烯酰胺对细粒赤铁矿沉降行为的影响

细粒铁精矿在浓缩过滤环节存在沉降速率慢,溢流固体悬浮物浓度高,精矿滤饼含水率高等问题。通过添加絮凝剂产生凝聚、桥连等作用使矿物颗粒形成絮团,可以促进细粒铁精矿沉降。以某赤铁矿精矿为研究对象,阴离子型、阳离子型、非离子型和两性聚丙烯酰胺为絮凝剂,通过沉降试验及赤铁矿表面ζ电位测定来考察聚丙烯酰胺对赤铁矿絮凝沉降行为的影响。结果表明:赤铁矿颗粒与絮凝药剂分子间相互作用方式主要包括静电力、氢键、范德华力、化学吸附等,而ζ电位在这一过程中是否起主要作用以及对这一过程是起促进或者弱化作用主要取决于絮凝剂使用种类、用量和矿浆pH值。试验结果为选择合适絮凝剂更好促进细粒铁精矿沉降提供了理论依据和指导。     

某微细粒赤铁矿纯矿物的絮凝试验研究

絮凝团聚可增大微细粒矿物的尺寸,有利于后续选别。以平均粒径为10.13μm的司家营赤铁矿纯矿物为试验矿样,分别考察絮凝剂种类及用量、矿浆p H、搅拌制度等因素对絮团粒度和沉降率的影响。试验结果表明:以支链淀粉为絮凝剂、用量为120 mg/L,在矿浆p H值为6、搅拌速度为1 000 r/min、搅拌时间3 min的最佳条件下,赤铁矿纯矿物可絮团至35μm左右,沉降率高于97%,指标较好,可为赤铁矿絮凝分选提供参考依据。     

微细粒鲕状赤铁矿、石英的分散行为与机理研究

通过不同力场中微细粒赤铁矿及石英颗粒的沉降及受力特性研究,得出分散-选择性絮凝是微细颗粒有效分选的途径。采用沉降实验考查了不同分散剂的种类、pH值、搅拌速度对赤铁矿、石英的分散行为影响规律。结果表明,三种分散剂对赤铁矿分散效果由强至弱的顺序为:六偏磷酸钠焦磷酸钠碳酸钠。通过Zeta电位测定和DLVO理论计算,分析了六偏磷酸钠提高赤铁矿分散行为的作用机理。     

响应曲面法优化赤铁矿絮凝体浮选行为研究

采用淀粉为絮凝剂对平均粒径为8 μm的赤铁矿纯矿物进行絮凝,形成平均粒径36.17 μm、絮凝体密度2.89g/cm3、絮凝体孔隙率49.12％、分形维数为1.90的絮凝体.根据Box-Behnken实验设计原理,采用响应曲面法建立pH值、捕收剂油酸钠用量、搅拌转速及三者之间交互作用对赤铁矿絮凝体回收率影响的多元回归方程,对实验结果进行了 ANOVA分析.在矿浆pH为7.76,油酸钠用量为132.22 mg/L,搅拌转速为1844 r/min,此条件下模型预测絮凝体回收率达到93.65％.通过赤铁矿浮选条件探究,得出其对絮凝体浮选的作用规律,为指导实践生产应用提供理论支撑.     

微细鲕状赤铁矿颗粒絮凝行为研究

嵌布粒度极细的鲕状赤铁矿（小于20 μm）,极易泥化,具有严重的矿泥覆盖现象,传统的重选、磁选、浮选选矿工艺处理这类矿石,很难取得满意效果,致使微细铁矿物颗粒无法有效回收,造成有用矿物大量流失。已有大量的研究工作表明,选择性絮凝法是处理微细粒赤铁矿的有效分选工艺。为此,针对微细粒鲕状赤铁矿,研究了不同絮凝剂用量、搅拌时间、剪切速率及分散剂用量对絮凝行为的影响,为进一步选择性絮凝分选研究提供基础。     

响应曲面法优化微细粒赤铁矿絮凝搅拌条件

本文利用苛性淀粉作为絮凝剂,运用响应曲面法对微细粒赤铁矿絮凝过程搅拌条件进行优化研究。根据Box-Behnken试验设计原理,建立了搅拌速度、搅拌时间和轴向距离及三者间交互作用对絮凝体粒径的多元回归方程,对试验结果进行了ANOVA分析和论证。在搅拌速度为495 r/min,搅拌时间6.9 min,轴向距离为2.0 cm,此条件下模型预测絮凝体粒径35.20μm,验证试验所得絮凝体35.92μm,二者偏差较小,表明模型准确,优化方案可信。     

东鞍山微细粒铁矿选择性絮凝-强磁选技术研究

东鞍山铁矿石有用矿物嵌布粒度微细,强磁选作业回收率较低。本研究基于絮凝-磁选理论,开展强化细粒铁矿资源回收利用新技术研究。在研究赤铁矿和石英单矿物絮凝-沉降性能的基础上,通过絮凝-磁选试验考察了药剂种类及用量、矿浆pH值和搅拌转速等因素对微细粒铁矿絮凝-磁选行为的影响。结果表明:在适宜条件下,添加药剂可强化赤铁矿的絮凝,提高赤铁矿沉降率,而对石英团聚效果和沉降率影响较小。以DLZ为添加药剂,在搅拌转速为900 r/min、搅拌时间为5 min、矿浆pH值为10.0、磁场强度为0.9 T的条件下,可获得磁选精矿铁品位47.15%、铁回收率71.24%的分选指标,与常规磁选工艺相比,其磁选精矿铁品位下降了0.52个百分点,铁回收率增加了3.67个百分点,选矿效率增加了1.54个百分点。      

Adsorption of starch,amylose, amylopectin and glucose monomer and their effect on the flotation of hematite and quartz

The depressant effect of corn starch, its polysaccharide components (amylose and amylopectin), the monomer glucose and the dimer maltose were studied on hematite and quartz, by means of infrared spectrometry, adsorption isotherms determination and microflotation tests. All the carbohydrates tested have been effective in maintaining hematite hydrophilic, including glucose and maltose; as for quartz, only a flocculation action (mainly by amylopectin) had a mild effect in decreasing its floatability by the amine collector. FTIR studies confirmed that the carbohydrates adsorbed intensively onto hematite and the spectra of the adsorbed polymers and monomer were very similar, even though the non-adsorbed monomer spectrum was markedly different. The common adsorption mechanism indicated is a surface reaction involving the iron ion.     

淀粉对赤铁矿的絮凝特性及作用机理研究

通过不同pH值、药剂用量和剪切力条件下的絮凝试验, 考察了糯玉米淀粉、木薯羟丙基淀粉、氧化玉米淀粉和马铃薯醋酸酯淀粉对微细粒赤铁矿的絮凝性能, 并对作用机理进行了研究。结果表明: 糯玉米淀粉具有较好的絮凝效果。糯玉米淀粉、马铃薯醋酸酯淀粉、氧化淀粉和木薯羟丙基淀粉所形成的絮团分形维数分别为2.02, 1.81, 1.38, 1.27, 絮团的平均粒径和其分形维数基本呈正相关关系。淀粉与赤铁矿的最大吸附发生在pH值为5~7, 其中使等电点降幅最大的是糯玉米淀粉; 淀粉与赤铁矿之间发生了作用力较强的化学吸附, 除此之外两者之间还存在氢键的作用。糯玉米淀粉在赤铁矿上的吸附最为显著而且很牢固。     

细粒弱磁性铁矿物自磁化-疏水絮凝-磁选研究

利用菱铁矿在碱性溶液中的溶解特性, 无需添加任何铁离子, 通过控制矿浆pH值、反应温度、搅拌速度和时间等因素实现菱铁矿自磁化及其对赤铁矿的协同磁化作用, 使弱磁性铁矿物能被选择性磁选回收。为加强细粒的回收, 考察了六偏磷酸钠用量、非极性油(煤油)用量、油酸钠用量、煤油用量与油酸钠用量比、搅拌速度等因素对疏水絮凝-磁选的影响, 结果表明, 通过自磁化和疏水絮凝的联合作用, 含Fe 42.35%的细粒(-0.038 mm)人工混合矿经0.35 T高梯度磁选机一次磁选可获得Fe品位61.30%、铁回收率90.92%的铁精矿。与其它磁选方法相比, 自磁化-疏水絮凝-磁选流程处理含菱铁矿的细粒弱磁性混合铁矿石, 分选效果较好。     

剪切絮凝浮选细粒石墨的研究

剪切絮凝浮选是在高剪切条件下搅拌悬浮液团聚,然后再直接用浮选回收的一种选矿方法。是超细粒矿物回收的有效方法之一,被国内外许多学者应用于赤铁矿、菱锰矿、石英、及磷灰石等矿物的研究。本文主要研究用剪切絮凝浮选选别-200目细粒石墨,品位可以从89.57%提高到97%,同时探讨了煤油用量、剪切搅拌时间、搅拌速度、分散剂种类及用量、pH值等对选别效果的影响。     

细粒赤铁矿对淀粉与石英吸附特性影响及机理研究

通过不同粒度赤铁矿、石英单矿物及两者混合矿与淀粉抑制剂的吸附作用试验,结合FT-IR、AMF检测分析及表征,旨在分析细粒赤铁矿对石英与淀粉作用影响,为鞍山式细粒赤铁矿浮选过程的优化提供理论指导。试验结果表明：当吸附温度为35 ℃、矿浆pH值为11.5、淀粉浓度为3 g/L、吸附时间为5 min时,淀粉与赤铁矿、石英作用差异最大;随着淀粉浓度的增加,-0.037 mm粒级的细粒赤铁矿与其吸附作用强度明显增强;淀粉在赤铁矿表面发生了以范德华力为主的多分子层物理吸附,在石英表面的发生了多分子层的物理吸附,且存在吸附滞后现象。-0.045 mm的细颗粒赤铁矿含量为34.6%~88.4%时会削弱淀粉的抑制作用,导致铁精矿进入尾矿,降低浮选指标。     

油酸钠作捕收剂时变性淀粉对赤铁矿、石英可浮性的影响

以油酸钠为捕收剂,以木薯原淀粉、取代度为0.026和0.21的羧甲基淀粉、取代度为0.0065和0.055的磷酸酯淀粉作为抑制剂,考察了赤铁矿和石英的可浮性。重点研究了变性淀粉基团取代度对其抑制性能的影响。浮选试验结果表明,原淀粉与变性淀粉对赤铁矿的抑制作用规律一致,提高变性淀粉的取代度可增强其对赤铁矿的抑制能力;对于Ca~(2+)活化的石英,在较低的Ca~(2+)用量时,原淀粉和变性淀粉均没有明显的抑制作用,但是随着Ca~(2+)用量的增加,变性淀粉表现出一定的抑制作用、且取代度越高越显著。这种抑制作用与油酸钠、Ca~(2+)及变性淀粉三者的用量有关。Ca~(2+)以Ca(OH)+的形式吸附于石英表面,油酸钠或变性淀粉再与Ca(OH)+作用,如果油酸钠用量较大,全部Ca(OH)+优先与油酸钠作用,则石英被捕收;如果油酸钠用量相对较小,变性淀粉与剩余的Ca(OH)+作用,则对石英产生抑制作用。控制Ca~(2+)和油酸钠的用量在最佳范围,增加变性淀粉的取代度可提高其在赤铁矿脱硅反浮选中的抑制性能。     

改性淀粉抑制赤铁矿反浮选石英的作用机理研究

通过矿物浮选试验、动电位测定以及吸附量测试,考察了4种淀粉抑制剂对赤铁矿和石英浮选性能的影响,并探讨了其作用机理。在碱性条件下,改性淀粉抑制剂对赤铁矿抑制效果明显,且以改性玉米淀粉效果最佳,改性磷酸酯淀粉、改性羧甲基淀粉的抑制效果次之,而普通淀粉抑制作用一般。同时4种淀粉抑制剂对主要脉石矿物石英的抑制效果均不明显。pH=10~12.5条件下,改性玉米淀粉因其羟基氧和裸露在赤铁矿表面的铁元素发生了化学键合,因而选择性抑制能力最佳。分子动力学模拟表明,改性玉米淀粉片段与赤铁矿作用更为紧密,验证了改性淀粉能更好地抑制赤铁矿。     

3种调整剂对微细粒赤铁矿分散行为的影响

通过单矿物沉降试验,研究了碳酸钠、氢氧化钠和硅酸钠对微细粒赤铁矿分散行为的影响。试验结果表明：与碳酸钠相比,氢氧化钠和硅酸钠对微细粒赤铁矿有更好的分散效果;氢氧化钠和硅酸钠对微细粒赤铁矿的分散具有协同作用;在一定范围内增强搅拌强度有利于微细粒赤铁矿的分散,但搅拌强度超过某一临界值后分散效果变差。