新型铁矿阳离子捕收剂的浮选及泡沫性能研究

论文摘要

我国铁矿资源以贫、细、杂为主,提铁降硅是浮选工业中最重要的一环,目前我国阴离子捕收剂应用比较普遍,但是阴离子反浮选工艺存在许多不足：药剂制度复杂（需使用调整剂、抑制剂、活化剂、捕收剂）,操作复杂,药剂费用高,需加温浮选,另外矿浆pH较高对设备腐蚀也有影响。相比较而言,阳离子反浮选有很大的优势。本论文在总结和分析大量国内外相关文献的基础上,针对传统阳离子捕收剂泡沫丰富的缺点,开展了新型阳离子捕收剂的合成研究工作,通过试验研究,合成了一系列新型阳离子捕收剂。本论文成功筛选了一种新型阳离子捕收剂DHPA-3,合成工艺为摩尔比DDA:HOB为1：1.4,反应温度为60℃,反应时间为6小时。实际矿石试验结果表明：对含41.95%Fe的粗铁精矿,在自然pH条件下,添加DHPA-3捕收剂250g/t,淀粉1000g/t,仅经一次浮选获得了铁精矿62.60%Fe,铁回收率为53.87%的良好指标。捕收剂DHPA-3、十二胺、十二烷基二甲基叔胺和十二烷基三甲基氯化铵的粗铁精矿反浮选表明,DHPA-3和十二胺均取得了较好的浮选指标,十二烷基二甲基叔胺和十二烷基三甲基氯化铵的浮选指标则不太理想,捕收能力强弱顺序为：十二胺>DHPA-3>十二烷基二甲基叔胺>十二烷基三甲基氯化铵。三相泡沫试验结果表明：十二胺的三相泡沫最丰富,而且最不容易消泡,其它三种药剂泡沫性能则相差不大,消泡速度快慢顺序为：十二烷基三甲基氯化铵>DHPA-3>十二烷基二甲基叔胺>十二胺。二相泡沫试验结果表明：捕收剂DHPA-3、十二胺、十二烷基二甲基叔胺和十二烷基三甲基氯化铵比较而言,十二烷基二甲基叔胺的起泡能力弱于其它三种药剂,其它三种药剂的起泡能力则相差不大,从消泡时间来看,十二烷基三甲基氯化铵的消泡时间最短,其次为DHPA-3,后面是十二胺,消泡最慢是十二烷基二甲基叔胺,二相泡沫表现与三相泡沫稍有不同。淀粉在阳离子反浮选中不仅可以作为铁矿物的抑制剂,而且还能改善阳离子泡沫性能,适量淀粉的加入,使得阳离子捕收剂的泡沫量显著下降。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 世界铁矿资源概况
• 1.2 我国铁矿资源概况
• 1.3 铁矿选矿工艺进展
• 1.3.1 磁铁矿-全弱磁场磁选流程、弱磁场磁选-浮选联合流程
• 1.3.2 赤铁矿-重选-弱磁选-强磁选-反浮选流程
• 1.3.3 褐铁矿-强磁选-反浮选流程、磁化焙烧-弱磁选流程
• 1.3.4 菱铁矿-焙烧-弱磁选-强磁选-反浮选流程
• 1.4 铁矿药剂研究进展
• 1.4.1 阳离子捕收剂
• 1.4.2 阴离子捕收剂
• 1.5 课题研究目的、意义和内容
• 1.5.1 研究目的和意义
• 1.5.2 研究内容
• 第二章 试样、药剂、仪器及研究方法
• 2.1 实际矿石
• 2.2 试验药剂与仪器设备
• 2.2.1 试验药剂
• 2.2.2 仪器设备
• 2.3 研究方法
• 2.3.1 药剂合成实验
• 2.3.2 浮选试验
• 2.3.3 泡沫试验
• 第三章 阳离子捕收剂的合成
• 3.1 DHPA系列药剂的合成
• 3.1.1 以HOB为原料的系列药剂的合成
• 3.1.2 以HOC为原料的系列药剂的合成
• 3.1.3 以HOB及少量添加剂为原料的系列药剂的合成
• 3.2 本章小结
• 第四章 捕收剂DHPA-3及DHPA-15的浮选性能研究
• 4.1 矿石性质
• 4.1.1 多元素分析和化学物相分析
• 4.1.2 粒度组成及品位分布
• 4.2 捕收剂DHPA-3的浮选性能研究
• 4.2.1 pH条件试验
• 4.2.2 淀粉用量试验
• 4.2.3 捕收剂用量试验
• 4.3 捕收剂DHPA-15的浮选性能研究
• 4.3.1 pH条件试验
• 4.3.2 淀粉用量试验
• 4.3.3 捕收剂用量试验
• 4.4 捕收剂DHPA-3的浮选流程对比试验
• 4.5 不同捕收剂比较试验
• 4.6 本章小结
• 第五章 DHPA-3的泡沫性能研究
• 5.1 二相泡沫试验
• 5.2 三相泡沫试验
• 5.2.1 泡沫试验
• 5.2.2 淀粉对泡沫性能的影响
• 5.2.3 药剂用量对泡沫性能的影响
• 5.3 本章小结
• 第六章 药剂取代基效应及泡沫机理研究
• 6.1 取代基对药剂浮选性能的影响
• 6.1.1 诱导效应和溶剂化效应
• 6.1.2 空间效应
• 6.2 泡沫机理分析
• 6.2.1 泡沫的概念
• 6.2.2 泡沫衰变机理
• 6.2.3 影响泡沫稳定性的因素
• 6.2.4 药剂分子结构对泡沫的影响
• 6.2.5 淀粉对泡沫的影响
• 第七章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 硕士期间主要研究成果