菱镁矿及其主要伴生矿物白云石的浮选动力学研究

孙浩然, 印万忠, 唐远, 付亚峰, 刘佳. 菱镁矿及其主要伴生矿物白云石的浮选动力学研究[J]. 矿产保护与利用, 2019, 39(1): 10-16. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2019.01.003
引用本文: 孙浩然, 印万忠, 唐远, 付亚峰, 刘佳. 菱镁矿及其主要伴生矿物白云石的浮选动力学研究[J]. 矿产保护与利用, 2019, 39(1): 10-16. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2019.01.003
SUN Haoran, YIN Wanzhong, TANG Yuan, FU Yafeng, LIU Jia. Flotation Kinetics of Magnesite and Its Associated Minerals Dolomite[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2019, 39(1): 10-16. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2019.01.003
Citation: SUN Haoran, YIN Wanzhong, TANG Yuan, FU Yafeng, LIU Jia. Flotation Kinetics of Magnesite and Its Associated Minerals Dolomite[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2019, 39(1): 10-16. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2019.01.003

菱镁矿及其主要伴生矿物白云石的浮选动力学研究

  • 基金项目:
    国家自然科学基金面上项目(51874072);国家自然科学基金项目(51504053);中央高校基本科研资金(N170107013)
详细信息
    作者简介: 孙浩然(1994-), 男, 河南商丘人, 东北大学博士研究生
    通讯作者: 印万忠(1970-), 男, 浙江临安人, 东北大学教授, 博士生导师
  • 中图分类号: TD973+.7;TD91

Flotation Kinetics of Magnesite and Its Associated Minerals Dolomite

More Information
    Corresponding author: YIN Wanzhong
  • 为了研究不同浓度的调整剂(碳酸钠、氯化钙和氯化镁)对菱镁矿和白云石单矿物浮选回收率及浮选速率的影响,在矿浆pH值为12、油酸钠浓度为0.25 mmol/L的浮选体系下,针对-74+38 μm粒级的菱镁矿和白云石,进行了分批刮泡浮选试验,并总结出二者最佳浮选分离流程。结果表明,氯化镁(2.0 mmol/L)为调整剂时菱镁矿与白云石的浮游特性差异较显著,通过两次粗选,粗选1时间为1.0 min,粗选2时间为4.0 min的浮选流程实现二者浮选分离。对氯化镁(2.0 mmol/L)为调整剂时单矿物浮选过程模拟分析可知,分速浮选模型可较好地模拟菱镁矿和白云石的浮选过程。

  • 加载中
  • 图 1  矿物X射线衍射图

    Figure 1. 

    图 2  不同碳酸钠浓度下矿物累计回收率与浮选时间的关系([Na2CO3]单位为mmol/L)

    Figure 2. 

    图 3  不同氯化钙浓度下矿物累计回收率与浮选时间的关系([CaCl2]单位为mmol/L)

    Figure 3. 

    图 4  不同氯化镁浓度下矿物累计回收率与浮选时间的关系([MgCl2]单位为mmol/L)

    Figure 4. 

    图 5  调整剂浓度2.0 mmol/L时矿物浮选回收率与时间关系曲线

    Figure 5. 

    图 6  调整剂浓度2.0 mmol/L时矿物浮选速率常数与时间关系曲线

    Figure 6. 

    图 7  矿物浮选速率常数分布图

    Figure 7. 

    图 8  菱镁矿浮选回收率模型拟合值与试验值的分析

    Figure 8. 

    图 9  白云石浮选回收率模型拟合值与试验值的分析

    Figure 9. 

    图 10  添加氯化镁为调整剂时二元混合矿浮选试验流程

    Figure 10. 

    表 1  矿物化学多元素分析      /%

    Table 1.  Chemical multielement analysis of pure mineral

    名称 CaO MgO SiO2 TFe Al2O3 样品纯度
    菱镁矿 1.24 45.80 0.27 - - 96.18
    白云石 30.34 21.36 1.50 0.078 0.25 99.03
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    表 2  矿物浮选速率常数

    Table 2.  Flotation rate constants of minerals

    调整剂 矿物 Time/min 0.1 0.2 0.3 0.4 1.0 1.5 1.5 平均值 标准差
    序号 浮选速率常数K/min-1 K SD
    碳酸钠 菱镁矿 1 5.81 0.93 0.69 0.82 0.60 0.62 0.55 3.02 2.39
    白云石 2 8.00 1.14 1.16 0.28 0.16 0.08 0.05 5.53 4.79
    氯化钙 菱镁矿 1 1.43 0.36 0.41 0.22 0.14 0.14 0.17 0.48 0.43
    白云石 2 4.81 1.16 0.52 0.24 0.14 0.08 0.06 2.79 2.40
    氯化镁 菱镁矿 1 1.55 0.65 0.45 0.32 0.25 0.17 0.15 0.55 0.46
    白云石 2 0.38 0.20 0.10 0.05 0.06 0.04 0.05 0.10 0.11
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    表 3  矿物浮选模型的建立

    Table 3.  Establishment of single mineral flotation model

    模型代码 M1 M2 M3
    模型名称 经典一级模型 二级矩形分布模型 分速浮选模型
    菱镁矿 ε=66.36(1-e-0.99t) $\varepsilon = 87.55\left\{ {1 - \frac{{\left[ {\ln \left( {1 + 2.245} \right)} \right]}}{{2.24t}}} \right\}$ ε=75.49-[16.05e-12.39t+59.44e-0.47t]
    白云石 ε=27.74(1-e-0.40t) $\varepsilon = 45.15\left\{ {1 - \frac{{\left[ {\ln \left( {1 + 0.58t} \right)} \right]}}{{0.58t}}} \right\}$ ε=47.78-[3.55e-21.05t+44.23e-0.13t]
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    表 4  菱镁矿—白云石二元混合矿浮选试验结果

    Table 4.  Flotation test results of magnesite dolomite binary-mixed ore

    产品名称 产率/% 品位/% 回收率/%
    CaO MgO 菱镁矿 白云石
    精矿1 28.05 7.06 41.61 43.20 12.90
    精矿2 18.70 11.50 37.85 23.40 14.00
    尾矿 54.25 21.26 29.54 33.40 73.10
    原矿 100.00 15.17 33.58 100.00 100.00
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出版历程
收稿日期:  2018-10-25
刊出日期:  2019-02-25

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