钛铁矿和辉石浮选分离试验研究及抑制剂作用机理

高虎林, 刘建, 罗德强, 董文超, 于云龙, 郝佳美, 秦晓艳. 钛铁矿和辉石浮选分离试验研究及抑制剂作用机理[J]. 矿产保护与利用, 2022, 42(1): 61-67. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2022.01.009
引用本文: 高虎林, 刘建, 罗德强, 董文超, 于云龙, 郝佳美, 秦晓艳. 钛铁矿和辉石浮选分离试验研究及抑制剂作用机理[J]. 矿产保护与利用, 2022, 42(1): 61-67. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2022.01.009
GAO Hulin, LIU Jian, LUO Deqiang, DONG Wenchao, YU Yunlong, HAO Jiamei, QIN Xiaoyan. Experimental Study on Flotation Separation of Ilmenite and Pyroxene and Action Mechanism of Depressants[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2022, 42(1): 61-67. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2022.01.009
Citation: GAO Hulin, LIU Jian, LUO Deqiang, DONG Wenchao, YU Yunlong, HAO Jiamei, QIN Xiaoyan. Experimental Study on Flotation Separation of Ilmenite and Pyroxene and Action Mechanism of Depressants[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2022, 42(1): 61-67. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2022.01.009

钛铁矿和辉石浮选分离试验研究及抑制剂作用机理

  • 基金项目:
    省部共建复杂有色金属清洁利用国家重点实验室基金项目(CNMRCUTS2003)
详细信息
    作者简介: 高虎林(1998-), 男, 贵州毕节人, 硕士研究生, 主要从事量子化学, 界面化学研究, E-mail: 1970789098@qq.com
    通讯作者: 刘建(1984-), 男, 四川广元人, 博士, 教授, 主要从事浮选表界面化学研究, E-mail: vacation2008@126.com
  • 中图分类号: TD923+.14;TD952.7

Experimental Study on Flotation Separation of Ilmenite and Pyroxene and Action Mechanism of Depressants

More Information
  • 以MOH为捕收剂, 水玻璃、草酸、LD-C(一种有机高分子抑制剂)为抑制剂, 对钛铁矿和辉石进行单矿物浮选试验研究, 并通过浮选溶液化学分析、Zeta电位测试和红外光谱测试, 研究了LD-C与钛铁矿和辉石的作用机理。试验结果表明: LD-C对辉石的选择性抑制效果明显优于水玻璃和草酸, 在弱酸性环境(pH=5~6)、捕收剂MOH用量为160 mg/L、抑制剂LD-C用量为2 mg/L的条件下, 钛铁矿回收率为80%, 辉石回收率为9%。LD-C与钛铁矿作用后, 对捕收剂在钛铁矿表面吸附的影响较小。LD-C与辉石作用后会阻碍捕收剂MOH在辉石表面的吸附, 这主要是由于辉石在矿浆中会溶解暴露出钙镁活性位点, 使得LD-C在辉石表面发生强烈的化学吸附, 从而阻碍了捕收剂的吸附。

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  • 图 1  钛铁矿和辉石晶体结构示意图:(a)钛铁矿;(b)辉石

    Figure 1. 

    图 2  钛铁矿和辉石的X射线衍射图:(a)钛铁矿;(b)辉石

    Figure 2. 

    图 3  捕收剂用量对钛铁矿和辉石可浮性的影响(柴油用量: 10mg/L; pH: 5~6)

    Figure 3. 

    图 4  水玻璃用量与矿物可浮性的关系(捕收剂用量: 160 mg/L; 柴油用量: 10 mg/L; pH: 5~6)

    Figure 4. 

    图 5  草酸用量与矿物可浮性的关系(捕收剂用量: 160 mg/L; 柴油10 mg/L; pH: 5~6)

    Figure 5. 

    图 6  LD-C用量与矿物可浮性的关系(捕收剂用量: 160mg/L; 柴油用量:10mg/L;pH: 5~6)

    Figure 6. 

    图 7  钛铁矿浮选溶液浓度对数图

    Figure 7. 

    图 8  钛铁矿、钛铁矿+LD-C、钛铁矿+LD-C+MOH在不同pH下的Zeta电位(MOH用量:160 mg/L;LD-C用量:20 mg/L)

    Figure 8. 

    图 9  辉石、辉石+LD-C、辉石+LD-C+MOH在不同pH下的Zeta电位(MOH用量:160 mg/L;LD-C用量:20 mg/L)

    Figure 9. 

    图 10  LD-C与钛铁矿作用的红外光谱

    Figure 10. 

    图 11  LD-C与辉石作用的红外光谱

    Figure 11. 

  • [1]

    李政, 陈从喜. 全球钛资源行业发展现状[J]. 地球学报, 2021(2): 245-250. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQXB202102016.htm

    LI Z, CHEN C X. Development status of global titanium resources industry [J]. Acta Geoscientica Sinica, 2021(2): 245-250. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQXB202102016.htm

    [2]

    许国栋, 王桂生. 钛金属和钛产业的发展[J]. 稀有金属, 2009(6): 903-912. doi: 10.3969/j.issn.0258-7076.2009.06.028

    XU G D, WANG G S. Development of titanium and its industry [J]. Chinese Journal of Rare Metals, 2009(6): 903-912. doi: 10.3969/j.issn.0258-7076.2009.06.028

    [3]

    陈攀, 翟计划, 王洪彬, 等. 微细粒钛铁矿浮选捕收剂改性试验研究[J]. 稀有金属, 2018(2): 205-212. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZXJS201802013.htm

    CHEN P, ZHAI J H, WANG H B, et al. Experimental study on modification of collector for fine grained ilmenite [J]. Chinese Journal of Rare Metals, 2018(2): 205-212. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZXJS201802013.htm

    [4]

    刘伟军. 红格矿区钛铁矿与含硅脉石矿物浮选分离机理与工艺研究[D]. 绵阳: 西南科技大学, 2016.

    LIU W J. Flotation separation mechanism and technology of ilmenite and silicon gangue minerals of hongge [D]. Mianyang: Southwest University of Science and Technology, 2016.

    [5]

    刘向春, 高峰, 邓军平, 等. ABO3型钛铁矿结构化合物的容差因子[J]. 无机材料学报, 2008(5): 881-885. doi: 10.3321/j.issn:1000-324X.2008.05.004

    LIU X C, GAO F, DENG J P, et al. Tolerance factor of ABO3-type ilmenite compound [J]. Journal of Inorganic Materials, 2008(5): 881-885. doi: 10.3321/j.issn:1000-324X.2008.05.004

    [6]

    赵文迪, 章晓林, 景满, 等. 钛铁矿选别工艺进展[J]. 有色金属(选矿部分), 2020(2): 50-56. doi: 10.3969/j.issn.1671-9492.2020.02.009

    ZHAO W D, ZHANG X L, JING M, et al. Progress of ilmenite separation process [J]. Nonferrous Metals(Mineral Processing Section), 2020(2): 50-56. doi: 10.3969/j.issn.1671-9492.2020.02.009

    [7]

    YUAN Z T, DU Y S, MENG Q Y, et al. Adsorption differences of carboxymethyl cellulose depressant on ilmenite and titanaugite[J]. Minerals Engineering, 2021(166): 106887.

    [8]

    GUILLOT L M, MARTINEZ A F, AGUDO E R, et al. Carbonation of calcium-magnesium pyroxenes: physical-chemical controls and effects of reaction-driven fracturing[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 2021(304): 258-280.

    [9]

    陈列锰, 宋谢炎, 聂晓勇, 等. 甘肃金川Ⅱ号岩体辉石化学特征及其地质意义[J]. 矿物岩石, 2008(1): 88-96. doi: 10.3969/j.issn.1001-6872.2008.01.013

    CHEN L M, SONG X Y, NIE X Y, et al. Mineral chemistry and geological significance of pyroxene in section Ⅱ of Jinchuan pluton, Gansu Province [J]. Journal of Mineralogy and Petrology, 2008(1): 88-96. doi: 10.3969/j.issn.1001-6872.2008.01.013

    [10]

    马龙秋, 杜雨生, 孟庆有, 等. 钛铁矿浮选药剂及其作用机理研究进展[J]. 金属矿山, 2018(3): 7-12. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JSKS201803002.htm

    MA L C, DU Y S, MENG Q Y, et al. Research progress on flotation reagents of ilmenite and their interaction mechanisms [J]. Metal Mine, 2018(3): 7-12. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JSKS201803002.htm

    [11]

    邓传宏, 马军二, 张国范, 等. 水玻璃在钛铁矿浮选中的作用[J]. 中国有色金属学报, 2010(3): 551-556. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZYXZ201003028.htm

    DENG C H, MA J E, ZHANG G F, et al. Effect of water glass on floatation of ilmenite [J]. The Chinese Journal of Nonferrous Metals, 2010(3): 551-556. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZYXZ201003028.htm

    [12]

    LIU X, HUANG G Y, LI C X, et al. Depressive effect of oxalic acid on titanaugite during ilmenite flotation [J]. Minerals Engineering, 2015(79): 62-67.

    [13]

    朱建光, 陈树民, 姚晓海, 等. 用新型捕收剂MOH浮选微细粒钛铁矿[J]. 有色金属(选矿部分), 2007(6): 42-45. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXK200706011.htm

    ZHU J G, CHEN S M, YAO X H, et al. Flotation of micro-fine ilmenite using new type collector-MOH [J]. Nonferrous Metals(Mineral Processing Section), 2007(6): 42-45. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXK200706011.htm

    [14]

    朱阳戈. 微细粒钛铁矿浮选理论与技术研究[D]. 长沙: 中南大学, 2012.

    ZHU Y G. Research on theory and technology of micro-fine ilmenite flotation [D]. Changsha: Central South University, 2012.

    [15]

    徐翔, 章晓林, 许炳梁, 等. 钛铁矿浮选中的抑制剂研究[J]. 矿冶, 2010(4): 21-23. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KYZZ201004007.htm

    XU X, ZHANG X L, XU B L, et al. Reserch on depressants in ilmenite flotation. [J]. Mining and Metallurgy, 2010(4): 21-23. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KYZZ201004007.htm

    [16]

    申帅平. 微细粒级钛铁矿分选特性研究[D]. 沈阳: 东北大学, 2014.

    SHEN S P. Research on separation characteristics of micro-fine ilmenite [D]. Shenyang: Northeastern University, 2014.

    [17]

    YANG Y H, XU L H, TIAN J, et al. Selective flotation of ilmenite from olivine using the acidified water glass as depressant [J]. International Journal of Mineral Processing, 2016(157): 73-79.

    [18]

    魏志聪, 徐翔, 方建军, 等. 钛铁矿和钛辉石对羧甲基纤维素的吸附机理研究[J]. 矿冶, 2011(1): 8-10. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KYZZ201101001.htm

    WEI Z C, XU X, FANG J J, et al. Study on the adsorption mechanism of carboxymethyl cellulose on ilmenite and titanaugite [J]. Mining and Metallurgy, 2011(1): 8-10. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KYZZ201101001.htm

    [19]

    张其东. 辉钼矿与滑石可浮性差异调控基础研究[D]. 沈阳: 东北大学, 2016.

    ZHANG Q D. Fundamental study on regulation and control floatability difference of molybdenite and talc [D]. Shenyang: Northeastern University, 2016.

    [20]

    潘高产, 卢毅屏. CMC和古尔胶对滑石浮选的抑制作用研究[J]. 有色金属(选矿部分), 2013(2): 74-78. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXK201302020.htm

    PAN G C, LU Y P. Study on the inhibition effect of CMC and guar gum in the talc flotation [J]. Nonferrous Metals(Mineral Processing Section), 2013(2): 74-78. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXK201302020.htm

    [21]

    DU Y S, MENG Q Y, YUAN Z T, et al. Study on the flotation behavior and mechanism of ilmenite and titanaugite with sodium oleate [J]. Minerals Engineering, 2020, 152: 106366.

    [22]

    ZHU Y G, ZHANG G F, FENG Q M, et al. Effect of surface dissolution on flotation separation of fine ilmenite from titanaugite [J]. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2011, 21(5): 1149-1154.

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出版历程
收稿日期:  2021-12-23
刊出日期:  2022-02-25

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