钛铁矿与钛辉石浮选分离中无机抑制剂的作用机理研究

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攀西地区蕴藏着丰富的钒钛磁铁矿资源,是国内最大的钒钛原料基地。由于选别技术水平的限制,选钛原矿-19μm粒级未得到有效的回收,导致大量的金属钛流失。因此,开展攀枝花选钛技术攻关研究,尤其是相关基础理论的研究,具有十分重要的意义。论文以油酸钠为捕收剂,研究了几种无机抑制剂对钛铁矿与钛辉石可浮性的影响。其中包括:含磷类抑制剂(六偏磷酸钠、多聚磷酸钠),含硅类抑制剂(氟硅酸钠、水玻璃、改性水玻璃),并通过动电位、吸附量、红外光谱以及光电子能谱(XPS)测试讨论了药剂与矿物作用的机理。研究的主要内容与结果如下:以油酸钠作为捕收剂,钛铁矿与钛辉石的可浮性具有明显差异。钛铁矿的可浮pH区间为5-10,钛辉石可浮性区间为5-7。在弱酸性条件下(pH=5-5.5),四种无机抑制剂对两种矿物的抑制能力大小为:水玻璃>氟硅酸钠≈六偏磷酸钠>多聚磷酸钠。水玻璃的模数影响其对钛铁矿的抑制性能强弱顺序分别为3.3>2.4>2.8>2.0,对钛辉石的抑制性能强弱顺序分别为3.3>2.8>2.4>2.0。酸化水玻璃对钛铁矿与钛辉石的抑制性能较普通水玻璃稍强。水玻璃的盐化对钛铁矿与钛辉石的选择性分离没有起到作用。水玻璃与钛辉石表面的Fe3+、Mg2+、Al3+发生化学键合;在钛铁矿表面,水玻璃无明显的化学吸附形成。水玻璃对油酸钠在钛铁矿的表面的吸附影响较为微弱,却能在较大程度上降低油酸钠在钛辉石表面的吸附,在矿浆体系中体现为竞争吸附,从而起到抑制作用。在弱酸性条件下(pH=6.0),采用脂肪酸混合捕收剂,水玻璃为抑制剂,通过一次粗选全粒级浮选流程,在给矿TiO2品位为8.31%的条件下,获得了TiO2品位24.41%,回收率为68.84%的粗钛精矿,尾矿TiO2品位可降至1.34%。
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