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基于矿浆粘度响应的黄铜矿浮选过程脉石夹带行为基础研究

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基于矿浆粘度响应的黄铜矿浮选过程脉石夹带行为基础研究

作者：邹玉超中国矿业大学

学位级别：硕士

随着世界范围内高品位黄铜矿的消耗减少,低品位黄铜矿石(0.5%-1%)已成为铜矿资源开发和利用的重点对象。泡沫浮选是选别低品位黄铜矿石经济、有效的手段,而目的矿物与脉石矿物充分解离是实现低品位黄铜矿浮选分离的先决条件。在破碎磨... 详细信息

随着世界范围内高品位黄铜矿的消耗减少,低品位黄铜矿石(0.5%-1%)已成为铜矿资源开发和利用的重点对象。泡沫浮选是选别低品位黄铜矿石经济、有效的手段,而目的矿物与脉石矿物充分解离是实现低品位黄铜矿浮选分离的先决条件。在破碎磨矿过程中会产生大量细粒脉石矿物,增加了矿浆粘度,降低了浮选效率,还造成大量细粒脉石在浮选作业中以夹带的形式无选择性地进入泡沫产品中,严重污染了精矿产品,为后续作业带来诸多不利。本论文选用纯黄铜矿、纯石英、纯非晶态二氧化硅制备人工混合矿物作为研究对象,在pH为9的浮选环境中抑制异相凝聚,通过改变脉石中非晶态二氧化硅占比调整矿浆粘度,研究了矿浆粘度对脉石夹带的影响规律,分析了矿浆粘度对黄铜矿浮选选择性的影响,解析了矿浆粘度影响脉石夹带的作用机理,建立了有矿浆粘度响应的夹带预测模型。试验发现,增加非晶态二氧化硅在脉石中占比,矿浆粘度呈指数型增长。沉降试验和冷冻扫描电镜观察发现,非晶态二氧化硅表面存在大量硅羟基(Si-OH),通过氢键链接形成了规律的链状结构,从而提高了矿浆粘度,导致非晶态二氧化硅颗粒在矿浆中难以沉降。浮选试验结果表明,随着矿浆粘度增大,精矿产率先增加后下降而后趋于稳定,精矿品位先下降后上升而后趋于稳定。精矿产率、品位变化由黄铜矿回收率、脉石夹带回收率共同决定,矿浆粘度增加时,黄铜矿回收率下降,而脉石夹带回收率先上升后下降,所以精矿产率、品位呈此变化趋势。分析脉石夹带回收率变化原因时发现,脉石夹带回收率与水回收率、脉石夹带率呈现强相关关系,随着矿浆粘度增大,水回收率一直下降,而脉石夹带率一直升高,两者共同作用改变了脉石夹带回收率。此外,研究还发现,各粒级脉石夹带率均随矿浆粘度增加而增大,但粒度越小,增幅越大。通过浮选动力学分析还探明了矿浆粘度对黄铜矿浮选选择性的影响。分析发现,随着矿浆粘度的增加,黄铜矿浮选速率常数Kcn降低,累计最大黄铜矿浮选回收率εc∞下降;脉石夹带回收速率常数Kgn先下降后上升,累计最大脉石夹带回收率εg∞先上升后下降。基于经典一级动力学模型计算的选择性指数SI探明了矿浆粘度对浮选选择性的影响,结果表明,在低粘度区域,黄铜矿浮选的选择性随着矿浆粘度增加而快速下降;在中粘度区域,黄铜矿浮选的选择性随着矿浆粘度增加又开始上升;在高粘度区域,黄铜矿浮选的选择性随着矿浆粘度增加再次下降。利用非晶态二氧化硅单矿物夹带试验,揭示了矿浆粘度影响脉石夹带率的作用机理,并在此基础上建立了含有矿浆粘度参数的夹带模型。试验发现,脉石夹带率与μ-1d2(δ-p)g呈幂函数关系,这表明矿浆-泡沫相界面区域上升气泡流引起的作用于矿物颗粒上的曳力(Drag force)和矿物颗粒在流体中的视重量(Apparentimmersedweight)共同决定了脉石矿物颗粒的运动走向。通过斯托克斯方程与视重量方程建立了含有矿浆粘度参数的脉石夹带预测模型,公式如下:(?)(5-5)式中,μ为矿浆粘度,Pa·s;δ为矿粒的密度,Kg/m3;ρ为介质的密度,Kg/m3;di为粒度,m;g为重力加速度,m/s2;p和q为浮选体系参数。对比模型模拟计算的夹带预测值和试验实测值,结果表明新夹带模型拟合结果较好。本课题可用来优化浮选工艺降低脉石夹带,对提高低品位黄铜矿浮选指标具有十分重要的意义。论文共有45幅图,11张表,102篇参考文献。

关键词：黄铜矿矿浆粘度浮选选择性曳力脉石夹带模型

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添加剂对红土镍矿磨矿特性及浮选性能的影响

添加剂对红土镍矿磨矿特性及浮选性能的影响

作者：索瑞（ARI SAPUTRA）中南大学

学位级别：硕士

红土镍储量在世界范围内十分丰富,占镍总产量的70%,而硫化镍占30%。对于处理镍红土矿石,高压酸浸(HPAL)技术是一种成熟的湿法冶金处理方法。该研究通过锥形球磨机研磨褐铁矿评估了红土镍矿的研磨特性,并考察硅酸钠、碳酸钠、乙醇、氢氧... 详细信息

红土镍储量在世界范围内十分丰富,占镍总产量的70%,而硫化镍占30%。对于处理镍红土矿石,高压酸浸(HPAL)技术是一种成熟的湿法冶金处理方法。该研究通过锥形球磨机研磨褐铁矿评估了红土镍矿的研磨特性,并考察硅酸钠、碳酸钠、乙醇、氢氧化钠和六偏磷酸钠等五种不同磨矿助剂进行湿磨时的浮选效果。主要结论如下:(1)XRD分析表明该红土镍矿具有良好的结晶相,主要化合物为针铁矿和磁铁矿。根据研磨特性的粒度分布,中间粒度部分(+38-150 m)在湿磨样品的粒度分布中具有中等频率。(2)未加入添加剂的镍褐铁矿粉磨仅获得1.2 wt%的镍品位和0.68 wt%的镁品位。添加不同类型的添加剂,镍品位从1.27 wt%提高到1.68%,添加1500g/t硅酸钠添加剂效果最佳,镍品位为1.68 wt%。添加不同类型的添加剂,镁品位从0.78 wt%提高到1.92 wt%,加入3000g/t硅酸钠添加剂时效果最佳。在加入碳酸钠时所得研磨浆料的粘度为505 m Pa.s,浆料粘度对研磨的影响与温度成反比,粘度随温度升高而降低。(3)未加入添加剂的镍褐铁矿浮选仅得到1.2 wt%的镍品位和46.84 wt%的铁品位。添加不同类型添加剂时镍品位从1.29 wt%提高到1.4 wt%,最佳条件为添加100g/t硅酸钠。加入添加剂可使铁品位从50.47 wt%提高到51.23 wt%,最佳条件为加入350g/t硅酸钠。添加300g/t乙醇时,镍回收率从20.02%提高到33.94%;添加150g/t硅酸钠时,铁回收率从20.06%提高到32.21%。论文研究结果可为工业上红土镍矿磨矿特性的改善和研磨浆料浮选性能的优化提供参考。全文图37幅,表11个,参考文献77篇

关键词：镍红土矿湿磨添加剂粒度分布镍品位和回收率矿浆粘度浮选

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云南西双版纳埃洛石的分散研究

硅酸盐通报 2017年第5期36卷 1556-1561页

作者：郑佳敏管俊芳李小帆武汉理工大学资源与环境工程学院武汉430070 矿物资源加工与环境湖北省重点实验室武汉430070

以云南西双版纳的埃洛石为研究对象,通过测定矿浆的粘度,确定了无分散剂条件下搅拌强度、矿浆固含量、pH值等对分散的影响;研究了添加聚丙烯酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠三种分散剂对分散的影响。结果表明:三种分散剂对埃洛石都有较好的... 详细信息

以云南西双版纳的埃洛石为研究对象,通过测定矿浆的粘度,确定了无分散剂条件下搅拌强度、矿浆固含量、pH值等对分散的影响;研究了添加聚丙烯酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠三种分散剂对分散的影响。结果表明:三种分散剂对埃洛石都有较好的分散作用,分散剂的降粘能力的大小为:聚丙烯酸钠>六偏磷酸钠>焦磷酸钠。三种分散剂的适宜的pH值为:聚丙烯酸钠pH值大于7,六偏磷酸钠pH值大于6.2,焦磷酸钠pH值大于8.2。

关键词：埃洛石分散矿浆粘度粒度

金属硫化矿细磨活化条件的优化——硫化锌精矿的细磨预处理

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过程工程学报 1992年第2期13卷 134-138页

作者：李希明 R.Kammel F.Pawlek Institutfür Metallurgie Technische Universit?t Berlin 中国科学院化工冶金研究所北京 100080

本文以硫化锌精矿为例研究了细磨操作参数对金属硫化矿细磨效果的影响.探讨了细磨时间,能量消耗和金属提取速率之间的关系.由实验确定的较佳细磨操作条件是:W;:W;=5:3,W;:W;=8:1磨矿机转速:1000 r/min.实验结果表明,以矿浆粘度的测量作... 详细信息

本文以硫化锌精矿为例研究了细磨操作参数对金属硫化矿细磨效果的影响.探讨了细磨时间,能量消耗和金属提取速率之间的关系.由实验确定的较佳细磨操作条件是:W;:W;=5:3,W;:W;=8:1磨矿机转速:1000 r/min.实验结果表明,以矿浆粘度的测量作为快速检测和表征细磨效果的方法简单易行,可在工作现场采用.文中还讨论了细磨对固液分离的影响.

关键词：细磨活化硫化锌精矿矿浆粘度能量消耗

高泥氧化锌矿脱泥/不脱泥浮选对矿浆流变性能的影响

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矿冶工程 2018年第5期38卷 44-47,50页

作者：王琛刘润清孙伟曹学锋郭衍哲中南大学资源加工与生物工程学院湖南长沙410083

研究了某高泥氧化锌矿不脱泥浮选和脱泥浮选时的最佳矿浆浓度,2种方式的最佳矿浆浓度分别为17.77%和24.40%。基于现有悬浮液流变学理论进行了公式推导和试验数据拟合,得出矿浆浓度与矿浆粘度间存在3次多项式的关系。在不脱泥浮选和脱泥... 详细信息

研究了某高泥氧化锌矿不脱泥浮选和脱泥浮选时的最佳矿浆浓度,2种方式的最佳矿浆浓度分别为17.77%和24.40%。基于现有悬浮液流变学理论进行了公式推导和试验数据拟合,得出矿浆浓度与矿浆粘度间存在3次多项式的关系。在不脱泥浮选和脱泥浮选中,各自最佳浮选指标下的矿浆浓度和表观粘度都不同,但还原粘度均在17～18之间。还原粘度已将矿浆的诸多因素包含在内,是比矿浆浓度更根本的衡量指标,可作为衡量矿浆分散程度的量化标准。该研究对含泥矿物浮选有一定指导意义。

关键词：浮选氧化锌矿石脱泥浮选不脱泥浮选还原粘度矿浆浓度矿浆粘度

某卧式搅拌磨转速与研磨球球径对研磨性能研究

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资源环境与工程 2020年第4期34卷 623-626页

作者：雷霄高超崔刿楷冯子佳臧智顺湖北省地质勘查装备中心湖北武汉430034

利用某自研的6 L卧式搅拌磨对石英砂开展细磨试验,研究搅拌器转速、研磨球球径对磨矿性能的影响,并对磨矿过程中矿浆粘度的变化进行讨论。研究发现随着磨矿过程的持续,能量输入不断增加,磨矿能量的利用率是逐渐变低的。较低能量输入时,... 详细信息

利用某自研的6 L卧式搅拌磨对石英砂开展细磨试验,研究搅拌器转速、研磨球球径对磨矿性能的影响,并对磨矿过程中矿浆粘度的变化进行讨论。研究发现随着磨矿过程的持续,能量输入不断增加,磨矿能量的利用率是逐渐变低的。较低能量输入时,低搅拌器转速条件下的能量利用率更高。存在着一个能量输入节点,节点前,大研磨球能量利用率高,节点后,小研磨球能量利用率高,细磨效果越好。随着磨矿产品粒度变细、矿浆粘度变大的趋势加快,对研磨球产生的运动阻力增大,磨矿效果下降。

关键词：卧式搅拌磨搅拌器转速研磨球球径矿浆粘度