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江苏低品位难选蓝晶石矿选矿试验研究

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第1章 文献综述

1.1 蓝晶石资源概况

1.1.1 蓝晶石结构特征

1.1.2 蓝晶石资源分布

1.1.3 蓝晶石矿床类型

1.2 蓝晶石的用途及质量标准

1.2.1 蓝晶石的用途

1.2.2 蓝晶石精矿质量标准

1.3 国内外研究现状

1.3.1 重选研究现状

1.3.2 磁选研究现状

1.3.3 浮选研究现状

1.4 蓝晶石回收率低的主要原因分析

1.5 课题研究内容及目的意义

1.5.1 课题研究内容

1.5.2 课题研究的目的及意义

第2章 试验研究方法

2.1 试验仪器、设备及试剂

2.1.1 试验仪器、设备

2.1.2 试验试剂

2.2 研究方法

2.2.1 选矿试验方法

2.2.2 试验测试方法

第3章 矿石工艺矿物学研究

3.1 试样制备

3.1.1 选矿试验试样

3.1.2 纯矿物试样

3.2 原矿化学成分分析

3.2.1 原矿化学多元素分析

3.2.2 原矿XRD分析

3.3 矿石矿物学分析

3.3.1 矿石的肉眼特征

3.3.2 矿石的矿物分布特征

3.3.3 原矿的矿物组成及含量

3.3.4 蓝晶石的嵌布特征

3.4 小结

第4章 选矿试验研究

4.1 磨矿试验

4.1.1 棒磨、球磨对比试验

4.1.2 酸性浮选条件下磨矿细度试验

4.1.3 碱性浮选条件下磨矿细度试验

4.1.4 小结

4.2 脱泥试验

4.2.1 碱性脱泥试验

4.2.2 酸性脱泥试验

4.2.3 小结

4.3 磁选试验

4.3.1 磁场强度对磁选的影响

4.3.2 矿浆流速对磁选的影响

4.3.3 磁选机脉动频率对磁选的影响

4.3.4 磁选工艺条件验证试验

4.3.5 小结

4.4 蓝晶石浮选捕收剂选择试验

4.5 碱法工艺

4.5.1 粗选碳酸钠用量单因素试验

4.5.2 粗选水玻璃用量单因素试验

4.5.3 粗选油酸钠用量单因素试验

4.5.4 开路试验

4.5.5 小结

4.6 酸法工艺

4.6.1 粗选硫酸用量单因素试验

4.6.2 粗选水玻璃用量单因素试验

4.6.3 粗选石油磺酸钠用量单因素试验

4.6.4 开路试验

4.6.5 磨矿细度验证试验

4.6.6 闭路试验

4.6.7 小结

4.7 除杂试验探索

4.7.1 碱酸工艺流程

4.7.2 磁-浮-重联合流程

4.7.3 分支浮选流程

4.7.4 小结

4.8 分支浮选试验

4.8.1 +0.045mm粒级粗选石油磺酸钠用量试验

4.8.2 -0.045mm粒级酸碱工艺对比试验

4.8.3 -0.045mm粒级抑制剂选择试验

4.8.4 -0.045mm粒级酸法脱泥试验

4.8.5 -0.045mm粒级粗选水玻璃用量试验

4.8.6 -O.045mm粒级粗选石油磺酸钠用量试验

4.8.7 开路试验

4.8.8 闭路实验

4.8.9 小结

第5章 浮选机理研究

5.1 蓝晶石矿物破碎后表面特性分析

5.2 捕收剂作用机理

5.2.1 动电位测定

5.2.2 红外光谱分析

5.3 水玻璃的作用

5.4 小结

第6章 结论

参考文献

致谢

附录

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摘要

蓝晶石作为高级耐火材料原料,用途十分广泛,需求也不断增加,质量相对较好且杂质含量低的蓝晶石富矿已经消耗殆尽,大量中低品位且有害组分含量高的蓝晶石的开发利用已经迫在眉睫。
   江苏沭阳低品位蓝晶石矿主要化学成分为SiO271.68%、A120320.98%、TFe2O32.78%、TiO21.35%,Fe,Ti杂质含量较高,主要以赤褐铁矿、钛铁矿、金红石和钙铁榴石形式存在。原矿风化严重,脉石矿物种类繁多,共生关系密切,蓝晶石颗粒大小不均匀,铁染现象明显,含铁、钛的脉石矿物一般以包裹体形式存在,使蓝晶石与脉石矿物的分离变得困难,是该矿石选矿试验的重点和难点。
   选矿试验表明,适宜的磨矿方式为球磨,磨矿细度为-0.074mm65.28%。脱泥对蓝晶石浮选影响重大,酸法工艺尤为明显,适宜的脱泥粒度下限为20μm。磁选可以除去大部分的含铁矿物,除铁率为84.64%,适宜的磁选条件为磁场强度1.0T,矿浆流速3.5cm/s,脉动频率1000次/分。
   在碱性(pH9~9.5)条件下,适宜的捕收剂为油酸钠和癸脂;酸性(pH3~3.5)条件下,适宜的捕收剂为石油磺酸钠。然而,用油酸钠和癸脂作捕收剂的碱法工艺难以取得合格的蓝晶石精矿,用石油磺酸钠作捕收剂的酸法工艺精矿品位和回收率较高,但TiO2含量超标。探索了三种流程除杂,碱酸流程难以取得合格精矿:磁-浮-重联合流程能取得合格精矿,但精矿回收率低,流程复杂。分支浮选流程能取得符合LJ-55标准要求的蓝晶石精矿。
   分支浮选流程中+0.045mm粒级通过“一粗两精”就能获得合格精矿,且闭路精矿A12O3品位54.75%,回收率69.48%,回收率较高,产品质量基本满足LJ-55标准要求;-0.045mm粒级中,铁钛杂质嵌布粒度较细,难以去除,最终精矿A12O3品位48.17%,回收率14.87%,用来生产对铁钛含量要求较低的产品原料。分支浮选流程总回收率达到84.35%。
   石油磺酸钠与矿物作用机理研究表明,石油磺酸钠在蓝晶石表面的吸附量远大于石英,且在蓝晶石表面的吸附方式以物理吸附和化学吸附两种方式共存。

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