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羟肟酸钠浮选赤铁矿的研究

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羟肟酸钠浮选赤铁矿的研究 第18卷第4期 矿 冶 v。L18,N。.4 2009年12月 MINING&METALLURCY December2009 文章编号:1005—7854f2009)04一0009一04 羟肟酸钠浮选赤铁矿的研究 郑贵山1,刘炯天1’2,陈天修2 (1.东北大学,沈阳110004;2.中国矿业大学,江苏徐州221008) 摘 要:本文研究了羟肟酸钠作捕收剂赤铁矿的可浮性。考察了pH、钙离子、氟化物、六偏磷酸钠和 硅酸钠对赤铁矿浮选的影响。研究结果表明:当羟肟酸钠作捕收剂时,赤铁矿浮选的最佳pH为4—6。 钙离子...
羟肟酸钠浮选赤铁矿的研究
第18卷第4期 矿 冶 v。L18,N。.4 2009年12月 MINING&METALLURCY December2009 文章编号:1005—7854f2009)04一0009一04 羟肟酸钠浮选赤铁矿的研究 郑贵山1,刘炯天1’2,陈天修2 (1.东北大学,沈阳110004;2.中国矿业大学,江苏徐州221008) 摘 要:本文研究了羟肟酸钠作捕收剂赤铁矿的可浮性。考察了pH、钙离子、氟化物、六偏磷酸钠和 硅酸钠对赤铁矿浮选的影响。研究结果明:当羟肟酸钠作捕收剂时,赤铁矿浮选的最佳pH为4—6。 钙离子对浮选是有害的;氟化钠、硅氟酸钠对石英起到抑制作用;在酸性条件下,单独使用硅酸钠对石英 的抑制效果不佳,硅酸钠和硫化钠的组合使用可以作为石英的有效抑制剂。 关键词:羟肟酸钠;浮选;赤铁矿;抑制剂;活化剂 中图分类号:TI)951.1文献标识码:A STUDYOFSODIUMHYDROXAMATEASCOLLECTOR ONHEMATITEFLOTATION ZHENGGui.shan‘,LIUJiong.tianl”,CHENTian—xiu2 (1.NortheasternUniversity,Shenyangl10004,China; 2.ChinaUniversityofMimingandTechnology,Xuzhou221008,Jiangsu,China) ABSTRACT:Theresearchofhematiteflotationusingsodiumhydroxamateascollectorisstudiedinthispaper, andthefollowingeffectfactorssuchaspH,Ca2+,NaF,Na2SiF6,(NaP03)6andNa2Si03areinvestigated.There— suitsshowthatintheprocessofhematiteflotationusingsodiumhydroxamateasanioniccollector,theoptimumpH valuefallsbetween4—6,Ca“isharmfultothehematiteflotation;theconcentrationincreaseofNaFandNa2SiF6 candepressthequartzflotation,thejointuseofNa2Si03andNa2Shasbetterdepressioneffectsthantheonlyuseof Na2Si03onofquartzflotationunderacidicconditions. KEYWORDS:sodiumhydroxamate;flotation;hematite;depressor;activator 赤铁矿浮选分为正浮选和反浮选,最早是从脂 肪酸型捕收剂浮选铁矿物开始的,发展了碱性,中性 和酸性条件下的正浮选¨-2J。羟肟酸作为一种阴离 子捕收剂,在氧化铜矿、稀土矿物、钛铁矿、锡石、黑 钨矿、二氧化锰¨“。的浮选上有比较多的研究,也有 作者应用羟肟酸对赤铁矿.的浮选做过研究,指出羟 肟酸可以在适当pH条件下作为赤铁矿较好的捕收 剂¨一01,本文研究了羟肟酸钠作为捕收剂,各类调 整剂对浮选的影响。 收稿日期:2009一06一05 基金顶目:十一五国家科技支撑计划项目(2006BAB02A04)。 作者简介:郑贵山,博士研究生,从事铁矿石选矿研究。 1 实验 1.1主要试剂和实验仪器 羟肟酸钠购自铁岭选矿药剂厂,通用分子式 RCONHONa(R=G。~。烷基),温水配制成l%的溶液 备用,用时加热到30℃,其他调整剂为分析纯试剂。 1.2’实验原料 本次实验选取某选厂现场生产的强磁精,铁矿 物主要是赤铁矿和少量磁铁矿、假象赤铁矿,脉石主 要是SiO:。该矿石属于典型的鞍山式条带状沉积变 质含铁石英岩矿石。矿石全铁含量为TFe47.01%。 1.3实验方法 实验每次取样509,用硫酸和氢氧化钠调节矿 万方数据 矿 冶 浆pH值,矿浆加热到30。C。浮选机使用的是XFD 0.75L』.世格的实验室浮选机。浮选用水为沈阳市城 市自来水。 2 结果与讨论 2.1 羟肟酸钠用量对赤铁矿浮选的影响 在浮选过程中,捕收剂的用量是影响浮选回收 率首要的因素,因此首先考察了捕收剂用量对浮选 的影响。 羟肟酸钠用量对浮选影响如图1所示。 芝 粪 固 鲢 图1 羟肟酸钠用量对赤铁矿浮选的影响 Fig.1Effectofusageofsodiumhydroxamate011 floatabilityofhematite 由图1可见,随着羟肟酸钠加入量的增加,精矿 产率和回收率增加,铁精矿品位下降,符合正浮选的 一般规律。 2.2矿浆pH值对赤铁矿浮选的影响 pH值对浮选的影响如图2所示。 摹 、 墨 辖 蝈 矬 pH值 图2 pH值对赤铁矿浮选的影响 Fig.2EffectofpHvalueOnfloatabilityofhematite 由图2可见,羟肟酸钠作捕收剂时,赤铁矿的回 收率在pH为6时达到最大值。pH在7—9之间,产 率和回收率下降;pH在9—11之间,产率和回收率 有所上升,精矿品位再次急剧下降,当pH大于10 之后,会出现精矿品位低于尾矿品位,此时,由于水 中的钙离子活化了石英,导致石英优先浮选。 根据pH对浮选的影响试验,可以确定试验最 佳的pH范围4~6。 罗家珂¨¨在包头矿石中赤铁矿和含硅酸盐浮 选分离研究中发现,采用辛基异羟肟酸钾浮选赤铁 矿的最佳pH为6—8。刘邦瑞¨引的论著中提到过 弗斯坦纳的实验,在弗斯坦纳的研究中,辛基羟肟酸 浮选赤铁矿的最佳pH值为9,而且增加调浆时间和 提高温度,在较宽的pH值范围得到良好的浮选结 果。在本人的实验中,pH=9时,恰好是赤铁矿回收 率最低谷。不同的矿物和不同的羟肟酸合成方式有 可能是造成浮选pH差异的主要原因。 2.3 钙离子浓度对赤铁矿浮选的影响 钙镁离子是水中最常见和最主要的金属离子, 是引起水质硬度增大的主要金属离子。羟肟酸钠浮 选体系中,钙离子对浮选的影响如图3所示。实验 所用氯化钙的质量浓度为5%。 爨 、 鼍 轻 蝴 处 图3钙离子对赤铁矿浮选的影响 Fig.3EffectofcalciumionOUfloatabilityofhematite 在加入4mL氯化钙数据点处,由于pH偏离了 4.9(实际pH=4.71),所以回收率的急剧下降。该 规律可由图2来解释。 由试验结果可见,钙离子对赤铁矿浮选回收率 是有害的,钙离子会影响到捕收剂与赤铁矿的螯合 作用。羟肟酸钠浮选赤铁矿宜选用低硬度水。 2.4氟化钠对赤铁矿浮选的影响 羟肟酸钠作捕收剂,氟化钠对赤铁矿浮选的影 响如图4所示。实验所用氟化钠的质量浓度为 1%,控制pH=5.6。 由图4可见,氟化钠的添加,使产率和回收率急 剧下降,精矿品位有所提高。在酸性条件下,氟化钠 对石英起到了很强的抑制作用。 2.5 硅氟酸钠对赤铁矿浮选的影响 硅氟酸钠是硅酸盐的有效的抑制剂¨3“41,本次 万方数据 郑贵山等:羟肟酸钠浮选赤铁矿的研究 誉 、 基 婴 鳗 毁 固4氟化钠对赤铁矿浮选的影响 Fig.4EffectofNaFonfloatabilityofhematite 实验也考察了硅氟酸钠对赤铁矿浮选的影响。羟肟 酸钠作捕收剂,硅氟酸钠对赤铁矿浮选的影响如图 5所示。实验所用硅氟酸钠的质量浓度为1%。 摹 、 鼍 踞 妇 鲑 图5硅氟酸钠对赤铁矿浮选的影响 Fig.5EffectofNa2SiF6onfloatabilityofhematite 由图5可见,适量添加的硅氟酸钠使精矿品位 上升,回收率增加;过量添加对分选有害。 2.6六偏磷酸钠对赤铁矿浮选的影响 六偏磷酸钠作为矿泥的有效分散剂和硅酸盐矿 物的抑制剂在浮选中得到广泛的应用。本实验研究 发现,在羟肟酸钠浮选体系中,六偏磷酸钠的加入显 著降低了矿浆的pH,对赤铁矿起到了极强地抑制作 用。实验结果如图6所示。实验所用六偏磷酸钠的 质量浓度为l%。 六偏磷酸钠在水溶液中产生电离: Na6P6018=(Na2P6018)。+2Na+(1) 在水中还会水解生成偏磷酸和磷酸, (Na:P。O。。)。和PO。卜既可以吸附在石英表面,也 可以吸附在铁矿物表面,使铁矿物和石英表面负电 性增大,同时使矿物和石英表面发生强烈水化作 用¨纠,由此可见,羟肟酸钠作捕收剂时,过量添加六 偏磷酸钠对赤铁矿的浮选是有害的。 2.7硅酸钠对赤铁矿浮选的影响 摹 、 鼍 颦 封 毁 国6六偏磷酸钠对赤铁矿浮选的影响 Fig.6Effectof(NaPO,)6onfloatabilityofhematite 硅酸钠作为硅酸盐的抑制剂被广泛使用‘埔1,本 次试验使用硅酸钠作为脉石的抑制。试验用硅酸钠 浓度为1%。结果如图7所示。 图7硅酸钠对赤铁矿浮选的影响 Fig.7EffectofNa2Si03onfloatabilityofhematite 由图7可见,硅酸钠在pH=4的酸性条件下, 对石英的抑制作用不明显,随着硅酸钠加入量的增 加,铁精矿品位下降,硅酸钠的添加对浮选没有达到 预期的效果。 2.8硅酸钠和硫化钠对赤铁矿浮选的影响 有研究指出,水玻璃强烈地抑制Fen和Al”所 活化的石英,但在pH为6时,用Fe¨活化的石英不 为大剂量的水玻璃所抑制。硫化钠能抑制用Fe”、 Fe2+和A13+所活化的石英¨71,所以本研究考察了硫 化钠和硅酸钠联合使用在酸性条件下对石英的抑制 作用。试验按照如下进行,加入药剂后调浆 3min。 硫酸调浆到pH=4一加入硅酸钠一加入硫化钠一再加硫酸调整 pH=4一加入捕收剂 试验过程中加入硅酸钠(1%)7mL,改变硫化钠 (1%)的用量,加入捕收剂7mL,结果如图8所示。 由图8可见,硅酸钠和硫化钠组合添加,在酸性 条件下,对铁离子活化的石英有很好的抑制效果。 96、嚣颦鳗矬 m砺∞晒舯蛞舯黔∞篮舯 万方数据 ·12· 矿 冶 芝 粪 翅 ’矬 图8硅酸钠和硫化钠对赤铁矿浮选的影晌 Fig.8EffectofmixeduseofNa2Si03andNa2S onfloatabilityofhematite 在固定硫化钠用量7mL的基础上,继续增加捕收剂 的用量,试验结果表明,随着捕收剂加入量的增加, 精矿产率和回收率上升,铁精矿品味下降不明显,这 与通常的抑制剂和捕收剂混合添加对实验影响的规 律是一致的。所以在酸性条件下,在羟肟酸浮选赤 铁矿过程中,硅酸钠和硫化钠的组合使用对石英具 有明显的抑制作用。 3 结论 (1)羟肟酸钠作为捕收剂,对赤铁矿的最佳浮 选pH为4~6。 (2)在本次试验中,石英常用的抑制剂,如氟化 钠、硅酸钠、硅氟化钠,单独使用对浮选的有效分离 效果没有起到明显的作用。 (3)羟肟酸钠浮选赤铁矿过程中,对赤铁矿和 石英都有很强的抑制作用,对分选不利。 (4)在酸性条件下,硅酸钠和硫化钠组合使用 对石英具有明显的抑制效果。 参考文献: (1】MatisKA.Flotationscienceandengineering[M].New York:CRC,1994. (2]ParekhB K,MillerJD.Advancesinflotationtechnology [M].Litteton:SME,1999. (3)NatarajanR,FuerstenauDW.Adsorptionandflotationbe. haviorofmanganesedioxideinthepresenceofoctyl hydroxamate[J].InternationalJournalofMineralProcess. ing,1983,11(2):25—27. (4】任爱军.福建某钨矿选矿试验研究[J】.有色金属(选 矿部分),2008(06):9—13. 【5]朱建光.浮选金红石用的捕收剂和调整剂[J].国外金 属矿选矿,2008(02):3—8 [6]吴霞,罗琳,罗丕,等.青海某氧化铜矿选矿工艺研究 【J].矿冶,2009(01):15一18. (7】刘文刚,王本英,代淑娟,等.羟肟酸类捕收剂在浮选 中的应用现状及发展前景[J].有色矿冶,2006(04): 25—27。 [8]郭建斌.东鞍山赤铁矿载体浮选试验研究[J].矿冶工 程,2003(03):29—31. [9]林江顺,高颖剑,张莱文.C(5—9)羟肟酸浮选赤铁矿 [J].有色金属,1999(03):45—48. 【lO)曲国生.关于烷基羟肟酸试选东鞍山铁矿石的研究 [J].中国矿业,1998(06):82—84. 【11]罗家珂。异羟肟酸合成及其在浮选中的应用[J].国 外金属矿选矿,1983(02):7一17. 【12J刘邦瑞.螯合浮选剂[M].北京:冶金工业出版社, 1982:116—118. 【13)孙传尧,印万忠.硅酸盐矿物浮选原理[M].北京:科 学出版社,2001:476. (14】MaurieeCF,GraemeJ,JamesonRY.Frothflotation [M].Litteton:SME,2007. (15]何廷树。松全元.细粒弱磁性铁矿的选择性絮凝一脱 泥研究[J].中国矿业,1996(02):39—42. [16】RamachandraRS.Surfacechemistryoffrothflotation [M].NewYork:KluwerAcademic/plenumpubhshers。 2004. [17】胡为柏.浮选[M].北京:冶金工业出版社。1983: 334. 万方数据 羟肟酸钠浮选赤铁矿的研究 作者: 郑贵山, 刘炯天, 陈天修, ZHENG Gui-shan, LIU Jiong-tian, CHEN Tian-xiu 作者单位: 郑贵山,ZHENG Gui-shan(东北大学,沈阳,110004), 刘炯天,LIU Jiong-tian(东北大学,沈 阳,110004;中国矿业大学,江苏徐州,221008), 陈天修,CHEN Tian-xiu(中国矿业大学,江苏 徐州,221008) 刊名: 矿冶 英文刊名: MINING AND METALLURGY 年,卷(期): 2009,18(4) 参考文献(17条) 1.Natarajan R;Fuerstenau DW Adsorption and flotation behavior of manganese dioxide in the presence of octyl hydroxamate 1983(02) 2.Parekh B K;Miller J D Advances in flotation technology 1999 3.Matis K A Flotation science and engineering 1994 4.胡为柏 浮选 1983 5.Ramachandra R S Surface chemistry of froth flotation 2004 6.何廷树;松全元 细粒弱磁性铁矿的选择性絮凝-脱泥研究 1996(02) 7.Maurice C F;Graeme J;Jameson R Y Froth flotation 2007 8.孙传尧;印万忠 硅酸盐矿物浮选原理 2001 9.刘邦瑞 螯合浮选剂 1982 10.罗家珂 异羟肟酸合成及其在浮选中的应用 1983(02) 11.曲国生 关于烷基羟肟酸试选东鞍山铁矿石的研究 1998(06) 12.林江顺;高颖剑;张莱文 C(5-9)羟肟酸浮选赤铁矿 1999(03) 13.郭建斌 东鞍山赤铁矿载体浮选试验研究[期刊论文]-矿冶工程 2003(03) 14.刘文刚;王本英;代淑娟 羟肟酸类捕收剂在浮选中的应用现状及发展前景[期刊论文]-有色矿冶 2006(04) 15.吴霞;罗琳;罗丕 青海某氧化铜矿选矿工艺研究[期刊论文]-矿冶 2009(01) 16.朱建光 浮选金红石用的捕收剂和调整剂[期刊论文]-国外金属矿选矿 2008(02) 17.任爱军 福建某钨矿选矿试验研究[期刊论文]-有色金属(选矿部分) 2008(06) 本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_ky200904003.aspx
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