摘 要

我国是钢铁消耗大国，但目前国内钢铁资源日益匮乏，落后的技术造成铁矿资源的大量浪费。高效的分离出铁矿物和脉石矿物石是选铁技术的关键。石英是选铁的主要脉石矿物。对选矿工作者来说，所以如何更好地从铁矿石中除去石英一直是个难题。

本文主要是研究铁矿石中反浮选石英的药剂及其与石英的作用机理。将石英纯矿物分为-0.074 0.038mm和-0.038mm两个粒级，通过十二胺、十四胺、十八胺、EDA和EDA-C这五种胺类捕收剂对石英的浮选试验，进行pH值和捕收剂浓度条件试验，得出五种药剂的最佳浮选条件。-0.074 0.038mm粒级下最佳回收率分别为94.1%、92.4%、88.7%、89.8%和89.8%；-0.038mm粒级下最佳回收率分别为68.2%，47.1%，9.79%，89.8%和76.8%。另外，还研究钙离子对EDA和EDA-C浮选石英的影响，钙离子能较好的抑制EDA-C对石英的捕收，而EDA受钙离子的影响不大。最后，对捕收剂EDA-C与石英作用前后的矿样进行了红外光谱检测和Zeta电位测试，红外光谱检测得出EDA-C对石英的吸附以静电力和氢键为主。电位测试得出石英与EDA-C在不同的pH值下吸附程度也不同，在最佳pH值条件下，吸附程度最大。

关键词：石英；反浮选；胺类捕收剂；浮选机理

Abstract

China is a big country for steel consumption,but the current domestic iron and steel resources more and more scarce, backward technology caused a lot of waste of iron ore resources. Efficient separation of iron minerals and gangue minerals is the key to iron technology. Quartz is the main gangue mineral of iron. For beneficiation technicians, it is always a problem to better remove quartz from iron ore.

This paper is mainly to study the anti-flotation of quartz in iron ore and its mechanism with quartz. Quartz pure mineral is divided into -0.074 0.038mm and -0.038mm two grain size. The flotation tests of quartz, The pH value and the collector concentration test were carried out on the flotation test of quartz by dodecylamine, tetradecylamine, octadecylamine, EDA and EDA-C.The best recoveries were 94.1%, 92.4%, 88.7%, 89.8% and 89.8% respectively at -0.074 0.038mm grain size. The best recoveries were 68.2%, 47.1%, 9.79%, 89.8% and 76.8% respectively at -0.038mm grain size.In addition, Carring out test of calcium ions on the EDA and EDA-C flotation of quartz, calcium ions can better inhibit EDA-C on the quartz capture, but EDA by calcium ions have little effect. Finally, infrared spectroscopy and Zeta potentials were measured by EDA-C and quartz before and after the quartz, and the adsorption of EDA-C on quartz was mainly based on the electrostatic force and hydrogen bond. The results show that the adsorption degree of quartz and EDA-C at different pH is different, and the adsorption degree is largest at the optimum pH.

Key words: quartz;reverse flotation;amine collector; flotation mechanism

目 录

第1章 绪论 1

1.1 国内铁矿资源概况 1

1.2 铁矿石选矿工艺研究进展 1

1.2.1 铁矿石选矿技术现状 1

1.2.2 铁矿石反浮选工艺 2

1.3 阳离子捕收剂浮选石英 2

1.3.1 阳离子捕收剂 2

1.3.2 阳离子捕收剂的应用 3

1.4 课题研究的目的、意义及内容 3

1.4.1 课题研究的目的和意义 3

第2章 试样、药剂、仪器及实验方法 5

2.1试样 5

2.2实验药剂及仪器 5

2.3 浮选药剂的配制 6

2.4 试验方法 7

2.4.1 石英纯矿物浮选实验 7

2.4.2 机理研究测试方法 8

第3章 石英纯矿物浮选实验研究 9

3.1 -0.074 0.038mm粒级下石英纯矿物试验 9

3.1.1胺类捕收剂十二胺对石英的浮选影响 9

3.1.2胺类捕收剂十四胺对石英的浮选影响 10

3.1.3胺类捕收剂十八胺对石英的浮选影响 12

3.1.4胺类捕收剂EDA对石英的浮选影响 14

3.1.5胺类捕收剂EDA-C对石英的浮选影响 16

3.2 -0.038mm粒级下石英纯矿物试验 18

3.2.1胺类捕收剂十二胺对石英的浮选影响 18

3.2.2胺类捕收剂十四胺对石英的浮选影响 19

3.2.3胺类捕收剂十八胺对石英的浮选影响 20

3.2.4胺类捕收剂EDA对石英的浮选影响 21

3.2.5胺类捕收剂EDA-C对石英的浮选影响 22

3.3 钙离子对浮选石英的影响 23

3.3.1 钙离子对阳离子捕收剂EDA浮选石英的影响 23

3.3.2 钙离子对阳离子捕收剂EDA-C浮选石英的影响 24

3.4 小结 25

第4章 捕收剂与石英作用机理研究 27

4.1 石英的晶体结构和荷电原理 27

4.2 石英与捕收剂相互作用机理研究 27

4.2.1石英与捕收剂EDA-C作用前后的红外光谱分析 27

4.2.2 Zeta电位结果分析 28

4.3 小结 29

第5章 结论 30

参考文献 31

致 谢 32

1. 绪论

1.1 国内铁矿资源概况

国内铁矿资源丰富，种类多。对我国铁矿石种类而言，具有工业生产价值的有磁铁矿，钒钛铁矿，赤铁矿等^[1]。磁铁矿属于品位高且易选别，利用率比较高的矿石种类，是选矿中最佳的选铁原矿。占目前已探明总量一半左右；钒钛铁矿中普遍含铁量不高，品位在30%以下，但是矿床规模大，易采易选别，并且伴生含有钒、钛等贵重金属，约占14%的已探明总量；赤铁矿属于难选矿石，过高的含磷量影响了赤铁矿的选别，约占30%的探明总量^[2]。国内铁矿石资源有以下特征：

1. 铁矿石平均品位较低

国内铁矿石品位较低，已探明储量中有97%的铁矿为贫矿。已探明确定为富矿的矿体中，规模较小的矿床占大部分，规模较小的富矿独立开采没有经济效益。贫矿多，富矿少是国内铁矿石的一大特点。

1. 铁矿石资源情况复杂

国内地质环境复杂，导致生产的铁矿石种类多样。具有工业开采价值的铁矿少之又少，大部分以混合矿石形式存在，难采难选铁矿含量多。想从混合矿石中提取出有用矿物，需要更大的投入。大多数矿山地质条件很复杂，开采和运输的成本很高。若依山建厂，厂区建设和产品运输又是一个难题。

（3）矿产资源利用率低