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高梯度磁选中非磁性颗粒的机械夹杂行为

有色金属工程 2024年第1期14卷 74-82页

作者：张波杜力李双佳王一凡郑霞裕中南大学资源加工与生物工程学院长沙410083

非磁性矿物颗粒的机械夹杂是影响高梯度磁选选择性的重要因素。基于自主设计的高梯度磁选试验装置,对磁介质上、下游累积物进行冷冻、剥离和独立分析,系统研究了各种关键参数对非磁性颗粒机械夹杂行为的影响。结果表明,磁介质下游捕集... 详细信息

非磁性矿物颗粒的机械夹杂是影响高梯度磁选选择性的重要因素。基于自主设计的高梯度磁选试验装置,对磁介质上、下游累积物进行冷冻、剥离和独立分析,系统研究了各种关键参数对非磁性颗粒机械夹杂行为的影响。结果表明,磁介质下游捕集的选择性都优于上游。非磁性矿物的机械夹杂主要发生在介质上游,增加给矿流速和减小非磁性颗粒的粒度可以提高高梯度磁选的选择性,磁场强度对介质上下游机械夹杂的影响较小。在较低流速条件下,弱化上游捕集和强化下游捕集具有重要意义,并提出了提高选择性的两种潜在技术方案。

关键词：高梯度磁选机械夹杂上下游累积选择性

磁流体强化弱磁性矿物按磁化率高效分选及其机理

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中南大学学报（自然科学版） 2023年第8期54卷 2973-2982页

作者：荆子航苟雅思杜力王毓华卢东方郑霞裕中南大学资源加工与生物工程学院湖南长沙410083

为了兼顾弱磁性矿物高梯度磁选的品位和回收率,提出一种新的高梯度磁选方法—磁流体耦合高梯度磁选,该方法将顺磁性磁流体引入到高梯度磁选中产生磁排斥力来扩大有用磁性矿物和磁性脉石矿物的受力差异,减少进而消除二者之间的竞争捕集,... 详细信息

为了兼顾弱磁性矿物高梯度磁选的品位和回收率,提出一种新的高梯度磁选方法—磁流体耦合高梯度磁选,该方法将顺磁性磁流体引入到高梯度磁选中产生磁排斥力来扩大有用磁性矿物和磁性脉石矿物的受力差异,减少进而消除二者之间的竞争捕集,大幅提高分选的选择性。以攀西钛铁矿为试验对象,MnCl_(2)溶液为磁流体,开展磁流体耦合高梯度磁选试验和相关机理研究。研究结果表明:磁流体能显著提高钛铁矿的选择性,经一次分选后磁性产物TiO_(2)品位达到39.70%,远比工业常规高梯度磁选获得的TiO_(2)品位高;磁性矿物和磁性脉石的受力差异由磁流体的磁化率调控,与磁场力HgradH无关,能够实现品位和回收率的双向同步强化,最佳的磁流体磁化率应接近磁性脉石的磁化率;磁流体耦合高梯度磁选能够强化弱磁性矿物按磁化率精细分离,突破传统高梯度磁选无法兼顾品位和回收率的技术瓶颈,具有广阔的应用前景。

关键词：弱磁性矿物竞争捕集磁流体磁化率选择性

基于逆流重选柱斜面流场调控强化氧化锑预选效率

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中国矿业大学学报 2023年第5期52卷 1002-1013页

作者：刘振强卢东方王毓华高煜赵炎郑霞裕陈福林中南大学资源加工与生物工程学院湖南长沙410083 攀钢集团研究院有限公司钒钛资源综合利用国家重点实验室四川攀枝花617000

逆流重选柱是细粒低品位氧化锑矿潜在的大通量预选设备,为了继续提高逆流重选柱的分选效率,一种新型的梯形斜面搅拌逆流重选柱(TARC)被提出并进行了初步的条件试验.通过试验得出在现有条件下可取得的分选效率可达61.53%,相比于矩形斜面... 详细信息

逆流重选柱是细粒低品位氧化锑矿潜在的大通量预选设备,为了继续提高逆流重选柱的分选效率,一种新型的梯形斜面搅拌逆流重选柱(TARC)被提出并进行了初步的条件试验.通过试验得出在现有条件下可取得的分选效率可达61.53%,相比于矩形斜面搅拌逆流重选柱(ARC)可取得的最高分选效率高出约9.64%.经流体力学数值仿真计算,对2种装置的分选状态进行对比发现,梯形斜面内颗粒的平均速度随运动位置的升高而降低,不同密度颗粒的速度差更大,更利于重颗粒回落到斜板上被回收,进而提高了分选效率.

关键词：重力分选细颗粒预选逆流重选柱氧化锑

基于COMSOL Multiphysics的椭圆齿齿板介质的颗粒捕集行为

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中南大学学报（自然科学版） 2022年第11期53卷 4207-4216页

作者：孙自玺薛子兴荆子航卢东方王毓华郑霞裕中南大学资源加工与生物工程学院湖南长沙410083

为进一步提升平环强磁选机的颗粒捕集性能和分选效果,以直角齿齿板介质为基准,采用COMSOL Multiphysics研究不同长径比的椭圆齿齿板介质的磁场特性、磁性颗粒运动规律及磁性颗粒的捕集行为。研究结果表明:对于两类齿板介质,低场强下,齿... 详细信息

为进一步提升平环强磁选机的颗粒捕集性能和分选效果,以直角齿齿板介质为基准,采用COMSOL Multiphysics研究不同长径比的椭圆齿齿板介质的磁场特性、磁性颗粒运动规律及磁性颗粒的捕集行为。研究结果表明:对于两类齿板介质,低场强下,齿尖处均为磁性吸引区域,齿谷处均为磁性排斥区域,高场强下,椭圆齿介质齿谷会产生磁性吸引区域;椭圆齿齿板介质的颗粒捕集性能随长径比的增大而增加,且长径比λ≥1.5的椭圆齿齿板介质具有优于直角齿齿板介质的颗粒捕集性能,在平环强磁选机中具有较大的应用潜力。

关键词：齿板介质椭圆齿长径比颗粒捕集

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锂辉石矿浮选尾矿浆沉降脱水实验研究

水处理技术 2022年第4期48卷 42-45页

作者：袁华焱翁叶龙王毓华郑霞裕卢东方中南大学资源加工与生物工程学院湖南长沙410083

采用沉降实验法研究了调节矿浆pH,以及添加氧化钙、无机聚合凝聚剂和有机絮凝剂对锂辉石浮选尾矿浆沉降性能的影响。实验结果表明,单独采用聚硫酸铁(PFS)、聚硫酸铝(PAS)和阴离子型聚丙烯酰胺(APAM)时,不能有效地改善尾矿浆的沉降性能... 详细信息

采用沉降实验法研究了调节矿浆pH,以及添加氧化钙、无机聚合凝聚剂和有机絮凝剂对锂辉石浮选尾矿浆沉降性能的影响。实验结果表明,单独采用聚硫酸铁(PFS)、聚硫酸铝(PAS)和阴离子型聚丙烯酰胺(APAM)时,不能有效地改善尾矿浆的沉降性能。在尾矿浆中添加硫酸调节矿浆pH,虽可以改善尾矿浆的沉降性能,但效果一般。添加氧化钙可以明显改善尾矿浆沉降性能,当氧化钙用量达到1 780 g/t左右时,尾矿浆在10 min左右可达到沉降终点。氧化钙与APAM组合使用,可进一步提高浮选尾矿浆的沉降速度,当氧化钙用量为850 g/t,APAM用量为19.9 g/t时,尾矿浆在6 min左右就可以达到沉降终点。

关键词：锂辉石浮选尾矿浆沉降脱水

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某选钛厂入库尾矿选矿工艺研究

矿冶工程 2023年第6期43卷 74-78页

作者：高煜卢东方刘振强王毓华郑霞裕陈福林中南大学资源加工与生物工程学院湖南长沙410083 攀钢集团研究院有限公司四川攀枝花617000

为从某选钛厂尾矿中有效回收钛资源、提高原矿相对利用率,对TiO_(2)品位5.81%的选钛厂入库尾矿进行了选矿工艺研究,制定了重选-磁选工艺流程,并研究了磁选过程中磁场强度,重选过程中上升水流量、给矿速度、给矿浓度等对钛铁矿选别指标... 详细信息

为从某选钛厂尾矿中有效回收钛资源、提高原矿相对利用率,对TiO_(2)品位5.81%的选钛厂入库尾矿进行了选矿工艺研究,制定了重选-磁选工艺流程,并研究了磁选过程中磁场强度,重选过程中上升水流量、给矿速度、给矿浓度等对钛铁矿选别指标的影响。结果表明,经+38μm粒级重选,-38μm粒级分级底流重选、分级溢流磁选的重选-磁选联合工艺选别,能够获得TiO_(2)品位16.08%、回收率62.63%的粗精矿,抛出产率77.41%、TiO_(2)品位2.39%的尾矿,大大减少了后续浮选流程入矿量。

关键词：钒钛磁铁矿攀枝花钛精矿尾矿综合利用钛铁矿重选磁选逆流重选柱

机械搅拌预处理强化锂辉石和硅酸盐矿物浮选分离的研究

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有色金属工程 2022年第10期12卷 95-100,137页

作者：吴港生胡阳王毓华褚浩然孙宁郑海涛卢东方郑霞裕中南大学资源加工与生物工程学院长沙410083

通过搅拌和浮选试验、电感耦合等离子体光谱(ICP-AES)检测分析,研究了锂辉石和硅酸盐矿物在不同机械搅拌预处理条件下,矿物表面组分溶出行为和浮选行为。结果表明,随着搅拌转速的提高和搅拌时间的延长,锂辉石浮选回收率提高,长石与石英... 详细信息

通过搅拌和浮选试验、电感耦合等离子体光谱(ICP-AES)检测分析,研究了锂辉石和硅酸盐矿物在不同机械搅拌预处理条件下,矿物表面组分溶出行为和浮选行为。结果表明,随着搅拌转速的提高和搅拌时间的延长,锂辉石浮选回收率提高,长石与石英回收率基本不变,人工混合矿浮选分离效率得到显著提高。锂辉石表面Si组分的溶出量>长石>石英,且锂辉石表面Si组分的溶出量大于Li和Al组分。预处理后锂辉石浮选速率常数与其表面Si组分的相对溶出速率成正比,其表面Si组分溶出速率是决定其浮选速率的关键因素。锂辉石矿物表面Si组分大量溶出,导致表面Al和Li组分相对含量增加,促进了油酸根在表面的吸附,提高了锂辉石的浮选回收率。

关键词：锂辉石硅酸盐机械搅拌浮选溶出速率浮选速率

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表面预处理对锂辉石和硅酸盐矿物浮选的影响

中国矿业大学学报 2020年第5期49卷 991-997页

作者：高丹校王毓华郑海涛褚浩然卢东方郑霞裕中南大学资源加工与生物工程学院湖南长沙410083

通过浮选试验、量子化学计算、接触角测量、ICP-MS检测以及溶液化学分析,研究了锂辉石和硅酸盐矿物表面预处理及其溶解组分对其浮选行为的影响及机理.结果表明:经氢氧化钠预处理后,锂辉石与长石、石英之间的可浮性差异增大;氢氧化钠预... 详细信息

通过浮选试验、量子化学计算、接触角测量、ICP-MS检测以及溶液化学分析,研究了锂辉石和硅酸盐矿物表面预处理及其溶解组分对其浮选行为的影响及机理.结果表明:经氢氧化钠预处理后,锂辉石与长石、石英之间的可浮性差异增大;氢氧化钠预处理过程中,锂辉石、长石和石英表面组分的溶解速度不同,其大小顺序为锂辉石、长石、石英,即在碱性环境中锂辉石的表面组分会优先溶解.经表面预处理后,锂辉石表面对油酸钠的吸附作用增强,可浮性得到提高.矿物表面组分溶解后,在弱酸及弱碱性条件下,Al溶解的优势组分为Al(OH)3(s)和Al(OH)3(aq),有利于提高矿物的可浮性,而Si溶解的优势组分则为Si(OH)4和SiO(OH)3^-,会降低矿物的可浮性.

关键词：锂辉石硅酸盐表面预处理溶解组分可浮性

逆流分选柱预富集细粒级氧化锑尾矿的建模与优化

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Journal of Central South University 2020年第11期27卷 3290-3301页

作者：刘振强卢东方王毓华褚浩然郑霞裕陈福林 School of Minerals Processing and Bioengineering Central South UniversityChangsha 410083China Pangang Group Research Institute Co. LtdPanzhihua 617000China

本文采用窄斜板间距的逆流分选柱作为摇床分选前的预富集装置,旨在提高其分选效率。采用响应面法(RSM),并利用三层Box-Behnken design(BBD)对逆流分选柱(RC)预富集细粒级氧化锑尾矿(0.023~0.015 mm)的三个操作实验参数进行优化。优化研... 详细信息

本文采用窄斜板间距的逆流分选柱作为摇床分选前的预富集装置,旨在提高其分选效率。采用响应面法(RSM),并利用三层Box-Behnken design(BBD)对逆流分选柱(RC)预富集细粒级氧化锑尾矿(0.023~0.015 mm)的三个操作实验参数进行优化。优化研究的参数为给矿速度、底流速度、上升水流速。用二阶响应函数对精矿产物的锑品位和精矿回收率进行拟合,并利用二次规划法对实验操作参数进行优化,可得当给矿速度、底流速度、上升水流速分别为225、30和133 cm^3/min时,可得品位为2.31%,回收率为83.17%的精矿产品。同时,有70.48%的品位为0.20%的尾矿被抛除。结果表明,该逆流分选柱对氧化锑细粒尾矿的处理效果较好。此外,还建立了二阶多项式方程、方差分析和三维曲面图来评价各操作参数对锑品位和精矿回收率的影响。

关键词：逆流分选柱氧化锑矿预富集沉降斜板