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本文旨在制备一种较高稳定性的聚硅酸铁,系统研究其絮凝性能,考察它对煤系黄铁矿的抑制作用,并初步探讨聚硅酸铁与矿物的作用机理。 在依据水玻璃滴定曲线确定盐酸合适用量的基础上,制备出了不同铁硅比、具有良好稳定性的聚硅酸铁,发现水玻璃的活化是聚硅酸铁制备过程中的关键步骤,盐酸的加入量应控制在活化硅酸的pH值等于或略小于3,且盐酸要一次性加入并迅速搅匀。 在以高岭土悬浮液为对象,研究聚硅酸铁絮凝性能的过程中,发现聚硅酸铁对高岭土悬浮液有很好的絮凝性能。考察了铁硅比、聚合时间、用量等对絮凝沉降上清液透光度、沉降速度以及最终絮团体积的影响规律,发现聚硅酸铁有一个有效絮凝用量范围,在该范围内还有一个最佳絮凝用量点。论文还首次提出铁量和硅量的概念,并发现铁量是决定聚硅酸铁絮凝性能的最终因素,有效的铁量范围在9-32kg/t之间,其中24-27kg/t时絮凝效果最佳,上清液透光度最高可达95%以上。在最佳铁量时,硅量决定絮团体积。絮凝沉降过程中,较高的澄清液透光度对应较大的最终絮团体积。 将聚硅酸铁用于煤系黄铁矿浮选,在自制微型浮选柱中进行试验,发现聚硅酸铁对煤系黄铁矿有很好的抑制作用。聚合时间、铁量是决定聚硅酸铁抑制性能的最关键因素。最佳聚合时间是6-10天,最佳铁量是3kg/t左右。在适当的铁量和聚合时间下,黄铁矿的抑制脱除率最高可达80%以上。硅量对抑制效果也有一定的影响,硅量较大的抑制效果稍好,硅量较小的效果稍差。为确认聚硅酸铁中的铁在抑制黄铁矿中的作用,用氯太原理工大学硕士研究生学位论文化铁、硫酸铁、氯化亚铁、硫酸亚铁、还原铁粉等作为对比,将其也用于黄铁矿浮选。结果证明这些无机盐和铁粉对黄铁矿的浮选没有稳定显著的影响,这说明,只有聚硅酸铁这种形态的铁对黄铁矿才有抑制作用。 在煤浮选中加入聚硅酸铁,研究它在不同pH条件下对煤浮选的影响,发现在煤浮选中,聚硅酸铁对精煤灰分和硫分也有一定的选择性抑制作用,但这种作用不是很显著,而且不稳定,对用量较敏感。这说明,聚硅酸铁用于煤浮选脱除无机硫是有可能的。 对聚硅酸铁处理前后的高岭土、煤系黄铁矿和煤进行了zeta电位测试和X衍射分析,初步探讨了聚硅酸铁在矿物表面的作用机理。Zeta电位测试表明聚硅酸铁既会降低介质的PH值,也能显著提高高岭土、煤系黄铁矿和煤的zeta电位。干燥聚硅酸铁的X衍射结果表明,干燥后的聚硅酸铁并不以FeC13、Fe(0H)。、5102、Nal.7:Al,.7551。.2。。4等简单化合物的晶体形式存在。