高嶺石與一水硬鋁石反浮選分離的研究.pdf

1、氧化鋁工業(yè)一方面是電解鋁生產(chǎn)不可逾越的中間過程，另一方面也為越來(lái)越多的行業(yè)提供原料。氧化鋁工業(yè)的興衰關(guān)系著經(jīng)濟(jì)建設(shè)諸多部門的發(fā)展。目前氧化鋁絕大多數(shù)是從鋁土礦中提取。中國(guó)鋁土礦儲(chǔ)量豐富，但是硅高、鋁硅比低的特點(diǎn)使得氧化鋁工業(yè)生產(chǎn)成本高、產(chǎn)品質(zhì)量差，同時(shí)富礦資源這些年消耗殆盡。為了氧化鋁工業(yè)的健康、持續(xù)發(fā)展，對(duì)鋁土礦進(jìn)行經(jīng)濟(jì)合理的脫硅成為當(dāng)務(wù)之急。 本文借鑒硅酸鹽礦物分選理論和實(shí)踐的多年積累，從強(qiáng)化高嶺石上浮、一水硬鋁石的選擇性抑

2、制、混合體系的控制分散，操作參數(shù)的優(yōu)化等方面進(jìn)行了系統(tǒng)研究，得到了如下一些研究成果。 1.高嶺石與十二胺作用后，酸性環(huán)境可浮性很好，在中性和偏堿性條件下，回收率則迅速下降。礦物與藥劑之間的作用以靜電力為主，這是一種反常的浮選行為。通過高嶺石荷電機(jī)理入手成功解釋了酸性條件下高嶺石可浮性好的原因，并通過考察高嶺石分散狀態(tài)和層間域的變化，發(fā)現(xiàn)了堿性條件下高嶺石可浮性不佳的道理。 2.胺與醇復(fù)合后，通過醇的種類選擇、十二胺與醇的

3、比例的調(diào)整，確定十二胺與辛醇比例4：1效果最佳。以單一使用十二胺相比，在pH=6時(shí)，藥劑復(fù)合后，回收率可提高20％左右，從而為在pH值接近中性條件下進(jìn)行浮選分離提供了可能。從溶液化學(xué)、空間結(jié)構(gòu)、表面動(dòng)電位、紅外光譜等方面進(jìn)行解釋后，提出了吸附模型。 3.選取常見的的難免離子Ca2+、Mg2+、Fe3+，分別加入礦漿，以考察它們對(duì)浮選過程的影響。結(jié)果表明，在酸性條件下，它們對(duì)高嶺石具有一定的抑制作用；而在堿性條件下，它們反而對(duì)高嶺

4、石表現(xiàn)出輕微的活化作用。 4.無(wú)論是單一使用十二胺的浮選體系還是采用復(fù)合藥劑的浮選體系中，都只有在強(qiáng)酸性條件下，高嶺石的可浮性優(yōu)于一水硬鋁石。因而，為了在接近中性條件下浮選分離高嶺石和一水硬鋁石，必須加入抑制劑。對(duì)苛性淀粉、田菁膠、磺化木質(zhì)素、羧甲基纖維素、聚苯乙烯磺酸鈉等分別進(jìn)行系統(tǒng)的試驗(yàn)研究后，發(fā)現(xiàn)盡管這些藥劑對(duì)一水硬鋁石都有一定的抑制作用，但結(jié)果尚不能令人滿意。為進(jìn)一步提高抑制劑的性能，通過引入磷酸基官能團(tuán)對(duì)淀粉進(jìn)行改性，

5、合成出淀粉磷酸單酯。這種改性淀粉除保持原淀粉與一水硬鋁石表面的氫鍵作用之外，還出現(xiàn)了化學(xué)鍵合，同時(shí)對(duì)高嶺石還有著一定的活化作用。最后，通過動(dòng)電位測(cè)定和紅外光譜分析，結(jié)合礦物表面與藥劑結(jié)構(gòu)的相容性和礦物表面酸堿性的差異，對(duì)藥劑的選擇性抑制作用機(jī)理進(jìn)行了解釋。 5.鋁土礦中的脈石礦物通常結(jié)晶細(xì)散，天然形成大量原生礦泥。加之，自身硬度很小，在破碎、磨礦過程中極易產(chǎn)生次生礦泥。于是，泥的處理，成為了鋁土礦分選的另一關(guān)鍵。本文采用單寧類的