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钛铁矿浮选研究现状及进展
2014-03-25
从浮选工艺和浮选药剂两方面介绍了近年来钛铁矿浮选研究现状及进展。单一浮选工艺处理钛铁矿应用较少,主要是与重选、电选或磁选等工艺联合进行选别,近年来还开发出自载体浮选、絮凝浮选和微波处理浮选等工艺。钛铁矿浮选常用脂肪酸类捕收剂、膦酸类捕收剂、苄基胂酸类捕收剂、羟肟酸和水杨羟肟酸类捕收剂等,近年来以结合了多种药剂优势、具有较好的选择性和良好选别效果的新型捕收剂也得到了广泛应用。
Serial No. 539 March. 2014 现 ꢀ 代 ꢀ 矿 ꢀ 业 2014总年 第35月39第期 3 期 MODERN MINING 钛 铁 矿 浮 选 研 究 现 状 及 进 展 危 流 永 1 ꢀ 罗 海 燕 2 ꢀ 刘 子 帅 2 ꢀ 蔡 振 波 2 ( 1. 中 国 有 色 集 团 ( 广 西 ) 平 桂 飞 碟 股 份 有 限 公 司 ; 2. 广 西 冶 金 研 究 院 ) ꢀ ꢀ 摘 ꢀ 要 ꢀ 从 浮 选 工 艺 和 浮 选 药 剂 两 方 面 介 绍 了 近 年 来 钛 铁 矿 浮 选 研 究 现 状 及 进 展 。 单 一 浮 选 工 艺 处 理 钛 铁 矿 应 用 较 少 , 主 要 是 与 重 选 、 电 选 或 磁 选 等 工 艺 联 合 进 行 选 别 , 近 年 来 还 开 发 出 自 载 体 浮 选 、 絮 凝 浮 选 和 微 波 处 理 浮 选 等 工 艺 。 钛 铁 矿 浮 选 常 用 脂 肪 酸 类 捕 收 剂 、 膦 酸 类 捕 收 剂 、 苄 基 胂 酸 类 捕 收 剂 、 羟 肟 酸 和 水 杨 羟 肟 酸 类 捕 收 剂 等 , 近 年 来 以 结 合 了 多 种 药 剂 优 势 、 具 有 较 好 的 选 择 性 和 良 好 选 别 效 果 的 新 型 捕 收 剂 也 得 到 了 广 泛 应 用 。 关 键 词 ꢀ 钛 铁 矿 ꢀ 联 合 工 艺 ꢀ 自 载 体 浮 选 ꢀ 絮 凝 浮 选 ꢀ 微 波 处 理 浮 选 ꢀ 组 合 捕 收 剂 ꢀ 调 整 剂 Research Status and Development for Ilmenite Flotatio2n 1 2 2 Wei Liuyong ꢀ Luo Haiyan ꢀ Liu Zishuai ꢀ Cai Zhenbo ( 1. CNMC ( Guangxi) Pgma Co. , Ltd. 2. Guangxi Metallurgy Research Institute) Abstractꢀ The research status and development for ilmenite flotation in recent years was introduced from aspect of flotation process and reagent. Single flotation process for dealing with ilmenite was scarce ly. Flotation process was mainly integrated with gravity separation, electrostatic separation, magnetic sep aration, etc. meanwhile selfcarrier flotation, flocculation flotation, microwave treatment flotation etc. have been developed in recent years. Common collectors of ilmenite flotation include fatty acid collectors, www.ky114.cn phosphonic acid collectors, benzyl arsonic acid collectors, hydroxamic acid and salicylic hydroximic acid etc. new collector agents combined with advantages of high selectivity and well classification performance have been widely used in recent years. Keywordsꢀ Ilmenite, Integration process, Selfcarrier flotation, Flocculation floatation, Microwave treatment floatation, Combined collector, Regulator ꢀ ꢀ 钛 铁 矿 因 性 脆 且 具 有 弱 磁 性 , 其 常 用 分 选 方 法 1ꢀ 钛 铁 矿 浮 选 工 艺 研 究 概 况 由 于 钛 铁 矿 相 对 硫 化 矿 可 浮 性 较 差 , 且 具 有 密 主 要 有 重 选 、 磁 选 、 电 选 法 等 , 浮 选 法 则 较 少 。 传 统 的 浮 选 理 论 及 现 有 的 技 术 水 平 分 析 认 为 , 钛 铁 矿 密 度 较 大 , 矿 物 表 面 物 理 化 学 性 质 使 得 难 以 用 浮 选 方 法 回 收 粗 粒 钛 铁 矿 , 但 细 粒 或 者 微 细 粒 钛 铁 矿 有 较 好 的 可 浮 性 , 可 采 用 浮 选 法 回 收 。 浮 选 工 艺 一 般 是 先 浮 出 硫 化 矿 再 浮 选 钛 铁 矿 , 且 多 与 磁 选 、 重 选 等 流 程 联 合 处 理 1] 。 浮 选 工 艺 的 合 理 选 择 对 钛 铁 矿 的 分 选 尤 为 关 键 , 同 时 浮 选 时 合 理 的 药 剂 制 度 也 显 得 特 别 重 要 , 尤 其 是 捕 收 剂 的 选 择 。 为 此 , 本 文 在 查 阅 大 量 相 关 文 献 的 基 础 上 , 从 浮 选 工 艺 和 浮 选 药 剂 两 方 面 对 钛 铁 矿 浮 选 进 行 了 总 结 , 旨 在 了 解 目 前 钛 铁 矿 的 浮 选 研 究 现 状 。 度 大 、 弱 磁 性 和 导 电 性 的 特 点 , 因 此 单 一 浮 选 法 工 艺 应 用 较 少 , 浮 选 联 合 工 艺 居 多 。 但 近 年 来 研 究 人 员 也 开 发 出 其 他 新 型 浮 选 工 艺 , 主 要 用 于 处 理 超 微 细 粒 的 钛 铁 矿 物 , 如 自 载 体 浮 选 法 、 絮 凝 浮 选 法 和 微 波 处 理 浮 选 法 等 。 [ 1 . 1ꢀ 联 合 工 艺 流 程 钛 铁 矿 浮 选 联 合 工 艺 主 要 是 指 浮 选 与 重 选 、 电 选 或 磁 选 等 方 法 联 合 进 行 选 别 。 重 选 法 是 根 据 钛 铁 矿 密 度 较 大 的 特 点 , 在 矿 石 分 选 前 进 行 抛 尾 、 富 集 ; 磁 选 法 主 要 是 利 用 钛 铁 矿 具 有 弱 磁 性 的 特 点 , 以 磁 选 回 收 钛 铁 矿 而 与 非 磁 性 矿 物 分 离 ; 电 选 则 是 利 用 钛 铁 矿 具 有 导 电 性 能 的 特 点 , 与 其 他 非 导 电 矿 物 分 离 ; 浮 选 法 则 主 要 回 收 细 粒 钛 矿 物 2] 。 以 上 方 法 各 ꢀ ꢀ 危 流 永 ( 1956— ) , 男 , 高 级 工 程 师 , 542800 广 西 贺 州 市 平 桂 区 电 [ 厂 南 路 1 号 。 2 0 ꢀ ꢀ 危 流 永 ꢀ 罗 海 燕 等 : 钛 铁 矿 浮 选 研 究 现 状 及 进 展 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2014 年 3 月 第 3 期 具 优 势 , 但 单 一 法 处 理 钛 铁 矿 石 效 果 都 较 差 , 而 与 浮 选 法 联 合 可 以 获 得 良 好 的 分 选 指 标 。 钛 铁 矿 浮 选 联 合 工 艺 流 程 在 分 选 前 一 般 需 经 过 分 级 , 粗 粒 级 采 用 重 选 、 磁 选 等 流 程 处 理 , 而 细 粒 级 则 采 用 浮 选 或 者 磁 选 法 回 收 , 常 用 分 选 工 艺 流 程 主 要 有 3 种 : ①重 选 — 磁 选 — 浮 选 联 合 工 艺 流 程 ; ②磁 选 — 浮 选 工 艺 流 程 ; 1. 2. 1ꢀ 载 体 浮 选 法 载 体 浮 选 是 利 用 团 聚 原 理 使 微 粒 矿 物 在 较 粗 的 易 浮 矿 物 表 面 胶 附 形 成 密 集 覆 盖 , 以 粗 粒 矿 物 为 载 体 与 气 泡 附 着 一 起 浮 起 。 载 体 浮 选 法 对 微 细 粒 矿 物 浮 选 体 现 出 较 好 的 优 势 , 尽 管 研 究 学 者 对 载 体 浮 选 回 收 微 细 矿 物 研 究 较 多 , 但 大 部 分 仍 处 于 试 验 阶 段 。 目 前 载 体 浮 选 主 要 问 题 是 用 药 量 较 大 及 异 类 载 体 难 以 分 离 回 收 。 ③ 粗 粒 重 选 — 电 选 、 细 粒 磁 选 — 浮 选 工 艺 流 程 。 这 3 种 流 程 各 有 优 缺 点 , 需 根 据 不 同 的 矿 石 性 质 确 定 合 理 的 工 艺 3] 。 [ 朱 俊 士 对 微 细 粒 级 钛 铁 矿 进 行 了 自 载 体 浮 选 研 究 , 以 攀 枝 花 细 泥 为 研 究 对 象 , 苯 乙 烯 膦 酸 为 捕 收 剂 , 在 1 粗 2 精 2 扫 的 开 路 流 程 对 比 下 , 发 现 自 载 体 高 玉 德 等 研 究 了 黑 山 选 铁 尾 矿 中 钛 铁 矿 的 回 收 方 法 , 由 于 矿 石 性 质 复 杂 , 确 定 以 弱 磁 — 强 磁 — 粗 精 矿 再 磨 — 浮 选 工 艺 处 理 该 尾 矿 , 钛 铁 矿 浮 选 时 采 用 新 型 捕 收 剂 F2, 试 验 取 得 了 较 好 的 效 果 , 工 业 试 验 浮 选 效 果 优 于 常 规 浮 选 , 其 钛 精 矿 中 TiO 品 位 为 2 36. 51% , TiO 回 收 率 为 78. 17% , 品 位 和 回 收 率 都 2 [ 8] 。 表 明 , 钛 精 矿 中 TiO 品 位 可 达 46. 50% 、 相 对 强 磁 粗 比 常 规 浮 选 高 2 [ 4] 。 选 给 矿 的 钛 回 收 率 达 50% 以 上 朱 阳 戈 研 究 了 - 20 μm 微 细 粒 钛 铁 矿 的 自 载 体 浮 选 , 结 果 表 明 , 当 粗 粒 载 体 含 量 大 于 50% 时 , 自 载 体 作 用 体 现 出 较 好 的 优 势 , 同 时 发 现 载 体 中 粗 细 粒 级 相 对 含 量 对 浮 选 效 果 影 响 较 大 。 以 攀 枝 花 钛 铁 矿 石 为 研 究 对 象 进 行 载 体 浮 选 工 艺 与 常 规 浮 选 工 艺 的 河 北 某 选 铁 尾 矿 含 TiO 4. 82% , 研 究 确 定 采 用 2 磨 矿 — 螺 旋 溜 槽 — 弱 磁 — 强 磁 — 磨 矿 — 反 浮 选 的 联 合 流 程 , 其 中 浮 选 作 业 先 脱 硫 和 矿 泥 再 浮 钛 铁 矿 , 以 硫 酸 和 水 玻 璃 为 调 整 剂 , 氧 化 石 蜡 皂 为 捕 收 剂 , 最 终 可 获 得 TiO2 品 位 为 46. 33% 、 回 收 率 为 28. 35% 的 钛 对 比 试 验 , 发 现 载 体 浮 选 中 - 20 μm 粒 级 钛 铁 矿 回 [ 3] [ 9] 精 矿 。 收 率 可 达 到 61. 96% 1. 2. 2ꢀ 絮 凝 浮 选 法 。 攀 西 某 钛 选 厂 选 铁 尾 矿 细 粒 级 中 钛 铁 矿 含 量 较 高 , 给 矿 中 TiO2 品 位 为 9. 16% , 研 究 确 定 了 强 磁 — 浮 选 联 合 流 程 , 回 收 - 38 μm 粒 级 钛 铁 矿 效 果 较 好 , 絮 凝 浮 选 法 主 要 有 选 择 性 絮 凝 法 和 疏 水 性 絮 凝 www.ky114.cn 法 。 选 择 性 絮 凝 是 从 2 种 或 多 种 矿 物 的 分 散 体 系 中 使 一 种 矿 物 凝 聚 和 絮 凝 的 方 法 ; 疏 水 性 絮 凝 是 指 悬 浮 于 水 中 的 疏 水 性 颗 粒 , 由 于 相 互 之 间 的 疏 水 作 用 而 互 相 吸 引 凝 成 团 的 现 象 , 疏 水 性 絮 团 是 通 过 添 加 捕 收 剂 和 中 性 油 在 高 速 搅 拌 下 实 现 的 。 高 分 子 化 合 物 选 择 性 絮 凝 是 最 新 发 展 的 一 种 浮 选 微 细 粒 矿 粒 的 重 要 新 技 术 , 其 中 采 用 人 工 合 成 的 高 分 子 絮 凝 剂 最 值 得 关 注 。 但 目 前 钛 铁 矿 的 絮 凝 理 论 、 经 济 适 用 性 及 实 际 矿 泥 的 絮 凝 效 果 等 问 题 尚 未 解 决 , 因 此 该 方 法 目 前 还 难 以 应 用 于 生 产 实 践 中 10] 。 通 过 试 验 最 终 获 得 钛 精 矿 TiO 品 位 为 44. 89% , 综 2 [ 5] 合 回 收 率 53. 24% 的 良 好 指 标 。 对 山 东 某 钛 铁 矿 在 阶 段 磨 矿 、 阶 段 选 别 的 条 件 下 采 用 磁 选 — 浮 选 联 合 流 程 处 理 , 结 果 表 明 , 在 原 矿 铁 品 位 为 19. 48% 、 TiO2 品 位 为 9. 40% 时 , 闭 路 试 验 可 获 得 铁 精 矿 铁 品 位 66. 42% 和 钛 精 矿 TiO 含 量 2 4 5. 28% 的 指 标 , 铁 精 矿 铁 回 收 率 和 钛 精 矿 TiO 回 2 [ 6] 。 收 率 都 较 高 [ 黄 思 捷 研 究 了 陕 西 某 低 品 位 原 生 钛 铁 矿 石 , 确 定 采 用 弱 磁 — 强 磁 — 浮 选 的 工 艺 流 程 , 其 中 强 磁 选 采 用 高 梯 度 磁 选 抛 尾 , 所 得 粗 精 矿 , 粗 精 矿 浮 选 脱 硫 后 再 进 行 钛 铁 矿 浮 选 。 可 获 得 质 量 较 好 的 钛 磁 铁 精 矿 , 同 时 获 得 了 钛 精 矿 TiO2 品 位 为 46. 28% 、 回 收 率 中 南 大 学 以 人 工 合 成 的 高 分 子 絮 凝 剂 研 究 了 微 细 粒 钛 铁 矿 和 长 石 混 合 矿 的 选 择 性 絮 凝 试 验 。 试 验 以 - 20 μm 粒 级 钛 铁 矿 为 研 究 对 象 , 所 用 的 絮 凝 剂 为 人 工 合 成 的 部 分 水 解 ( 30% ) 聚 丙 烯 酰 胺 及 带 羟 肟 酸 官 能 团 改 性 型 聚 丙 烯 酰 胺 。 研 究 结 果 表 明 , 2 种 絮 凝 剂 均 能 在 较 宽 的 pH 值 区 间 ( 6 ~ 9) 有 效 絮 凝 钛 铁 矿 , 用 量 为 20 ~ 30 g / t。 通 过 絮 凝 微 细 粒 钛 铁 [ 7] 。 为 45. 30% 的 良 好 指 标 1 . 2ꢀ 微 细 粒 钛 铁 矿 浮 选 新 工 艺 微 细 粒 钛 铁 矿 质 量 小 、 比 表 面 积 大 , 在 浮 选 时 药 剂 消 耗 大 、 浮 选 速 度 慢 、 机 械 夹 杂 多 , 难 以 获 得 合 格 钛 精 矿 。 因 此 针 对 微 细 粒 钛 铁 矿 难 选 的 特 点 , 近 年 来 进 行 了 新 型 浮 选 工 艺 研 究 。 主 要 有 载 体 浮 选 法 和 絮 凝 浮 选 法 等 。 矿 , 钛 精 矿 TiO 2 品 位 可 达 47. 05% ~ 48. 14% , 回 收 [ 11] 。 率 为 84. 90% ~ 88. 70% 1. 3ꢀ 其 他 新 型 工 艺 根 据 矿 石 性 质 的 特 殊 性 , 王 洪 彬 等 研 究 了 粗 粒 钛 2 1 总 第 539 期 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 现 代 矿 业 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2014 年 3 月 第 3 期 铁 矿 的 浮 选 方 法 , 对 攀 枝 花 密 地 选 钛 厂 目 前 存 在 的 生 产 问 题 进 行 了 研 究 , 为 了 解 决 指 标 不 稳 定 的 问 题 , 研 究 了 强 磁 选 — 浮 选 联 合 工 艺 流 程 , 并 以 新 型 捕 收 剂 MOH2 浮 选 钛 铁 矿 。 工 业 试 验 表 明 , 该 新 工 艺 能 将 对 加 拿 大 某 铁 矿 进 行 了 浮 选 研 究 , 结 果 表 明 , 矿 浆 pH 值 、 浮 选 前 的 矿 浆 预 处 理 与 捕 收 剂 种 类 对 浮 选 分 [ 16] 。 离 效 果 影 响 较 大 , 最 终 取 得 了 良 好 的 浮 选 指 标 胡 永 平 等 人 以 烷 基 双 膦 酸 和 烷 基 a羟 基 双 膦 酸 为 捕 收 剂 对 钛 铁 矿 的 浮 选 行 为 进 行 了 试 验 研 究 。 结 果 表 明 , 双 膦 酸 类 捕 收 剂 可 与 钛 铁 矿 表 面 的 活 性 质 点 Fe 和 Ti 发 生 化 学 键 合 作 用 , 从 而 在 矿 物 表 面 [ 12] 。 钛 铁 矿 给 矿 粒 度 提 高 到 0. 154 mm, 生 产 指 标 良 好 范 先 锋 等 将 微 波 技 术 引 入 钛 铁 矿 浮 选 中 。 采 用 微 波 预 处 理 钛 铁 矿 , 获 得 了 较 好 的 指 标 。 试 验 研 究 了 微 波 与 矿 物 的 作 用 方 式 , 结 果 发 现 微 波 处 理 后 能 增 强 钛 铁 矿 物 的 粒 间 解 离 。 钛 铁 矿 在 功 率 为 [ 17] 。 发 生 化 学 吸 附 , 在 两 相 界 面 形 成 有 机 膦 酸 盐 2. 1. 3ꢀ 苄 基 胂 酸 类 捕 收 剂 2 600 W、 频 率 为 2. 45 GHz 的 微 波 照 射 60 s 的 条 件 苄 基 胂 酸 是 中 南 大 学 研 制 的 黑 钨 矿 与 锡 石 的 捕 收 剂 , 也 是 钛 铁 矿 和 金 红 石 的 良 好 捕 收 剂 。 研 究 表 明 , 胂 酸 根 是 很 好 的 钛 铁 矿 螯 合 基 团 , 但 苄 基 胂 酸 由 于 有 毒 性 , 使 得 其 难 以 在 生 产 上 得 到 应 用 。 采 用 苄 基 胂 酸 为 捕 收 剂 浮 选 攀 枝 花 的 钛 铁 矿 时 , 只 以 硫 酸 作 调 整 剂 , 经 1 粗 2 扫 的 开 路 试 验 , 可 使 钛 精 矿 品 位 下 , 钛 铁 矿 可 获 得 较 好 的 选 别 效 果 , 不 仅 相 对 磨 矿 功 指 数 可 减 少 80% , 且 钛 铁 矿 表 面 的 Fe + 离 子 可 很 快 2 3 + 被 氧 化 成 Fe 离 子 , 使 得 更 易 被 油 酸 根 离 子 吸 附 , 最 终 的 钛 铁 矿 品 位 和 回 收 率 也 可 得 到 提 高 , 通 过 开 路 浮 选 试 验 表 明 , 微 波 处 理 后 的 结 果 比 常 规 方 法 效 果 更 好 , 钛 精 矿 TiO2 品 位 和 回 收 率 都 大 幅 提 高 , 分 [ 18] 。 大 幅 提 升 , 苄 基 胂 酸 捕 收 能 力 及 选 择 性 都 较 好 [ 13] 。 别 达 到 29. 9% 和 74. 8% 2. 1. 4ꢀ 羟 肟 酸 类 捕 收 剂 近 年 来 , 羟 肟 酸 作 为 钛 铁 矿 、 稀 土 金 属 等 氧 化 矿 物 的 优 良 捕 收 剂 在 国 内 外 已 得 到 广 泛 使 用 , 且 工 业 生 产 都 取 得 较 好 的 浮 选 指 标 , 但 缺 点 是 生 产 成 本 较 高 。 董 宏 军 以 水 杨 羟 肟 酸 为 捕 收 剂 对 攀 枝 花 钛 铁 矿 进 行 了 单 矿 物 试 验 , 在 给 矿 TiO2 含 量 为 15. 36% 的 条 件 2 ꢀ 钛 铁 矿 浮 选 药 剂 研 究 概 况 2 . 1ꢀ 钛 铁 矿 浮 选 捕 收 剂 钛 铁 矿 浮 选 中 常 用 捕 收 剂 主 要 有 脂 肪 酸 类 捕 收 剂 、 膦 酸 类 捕 收 剂 、 苄 基 胂 酸 类 捕 收 剂 、 羟 肟 酸 和 水 杨 羟 肟 酸 类 捕 收 剂 等 , 同 时 近 年 来 也 出 现 大 量 新 型 捕 收 剂 , 主 要 是 因 其 对 钛 铁 矿 具 有 较 好 的 选 择 性 而 下 , 经 过 合 理 的 药 剂 制 度 可 获 得 钛 精 矿 TiO 品 位 为 2 www.ky114.cn 获 得 良 好 的 选 别 效 果 。 46. 10% 、 回 收 率 为 71. 56% 的 良 好 指 标 。 同 时 利 用 现 代 选 矿 测 试 技 术 对 水 杨 羟 肟 酸 浮 选 钛 铁 矿 的 作 用 机 理 进 行 了 试 验 研 究 , 结 果 表 明 , 低 浓 度 的 水 杨 羟 肟 酸 在 钛 铁 矿 表 面 以 化 学 吸 附 为 主 , 而 高 浓 度 水 杨 羟 肟 酸 与 矿 物 作 用 时 , 化 学 吸 附 和 物 理 吸 附 共 存 19] 。 水 杨 羟 肟 酸 无 毒 , 对 矿 物 的 选 择 性 及 捕 收 能 力 都 较 好 , 已 出 现 替 代 传 统 氧 化 矿 捕 收 剂 的 趋 势 。 贺 智 明 20] 研 究 了 水 杨 羟 肟 酸 对 钛 铁 矿 的 捕 收 性 能 , 结 果 发 现 其 效 果 比 苄 基 胂 酸 和 苯 乙 烯 膦 酸 都 好 , 可 替 代 传 统 的 选 择 性 差 的 捕 收 剂 , 其 捕 收 能 力 强 , 选 择 性 好 , 浮 选 适 宜 pH 范 围 宽 , 作 用 速 度 快 , 缺 点 是 价 格 较 贵 。 2 . 1. 1ꢀ 脂 肪 酸 类 捕 收 剂 钛 铁 矿 浮 选 常 用 的 脂 肪 酸 类 捕 收 剂 主 要 有 油 酸 、 氧 化 石 蜡 皂 和 塔 尔 油 皂 等 , 其 捕 收 能 力 强 , 廉 价 易 得 , 但 选 择 性 差 , 对 脉 石 浮 选 效 果 较 好 , 因 此 该 捕 收 剂 适 用 于 浮 选 脉 石 种 类 简 单 的 矿 石 。 [ Gutierrez 以 油 酸 钠 为 捕 收 剂 浮 选 钛 铁 矿 的 研 究 表 明 : 在 预 先 矿 浆 中 充 气 后 加 热 可 使 钛 铁 矿 表 面 的 二 价 铁 离 子 氧 化 成 三 价 铁 离 子 , 由 于 三 价 铁 离 子 化 合 物 溶 度 积 较 小 , 易 形 成 三 价 油 酸 铁 表 面 化 合 物 , 提 高 钛 铁 矿 可 浮 性 14] 。 [ [ Parkins 等 人 研 究 了 温 度 对 油 酸 浮 选 钛 铁 矿 的 影 响 , 结 果 表 明 : 当 矿 浆 温 度 高 时 , 钛 铁 矿 回 收 率 较 高 , 但 品 位 偏 低 ; 而 当 温 度 较 低 时 , 钛 铁 矿 精 矿 品 位 较 高 , 但 回 收 率 不 高 15] 。 2. 1. 5ꢀ 新 型 组 合 捕 收 剂 新 型 组 合 捕 收 剂 主 要 是 由 2 ~ 3 种 或 者 多 种 药 剂 组 成 , 可 综 合 多 种 药 剂 优 势 , 其 特 点 是 选 择 性 好 、 捕 收 剂 能 力 强 。 [ 2 . 1. 2ꢀ 膦 酸 类 捕 收 剂 膦 酸 类 捕 收 剂 浮 选 钛 铁 矿 时 选 择 性 较 油 酸 钠 MOS 组 合 捕 收 剂 由 中 南 大 学 朱 建 光 教 授 研 制 而 成 , 由 3 种 有 机 物 的 浓 浆 状 溶 液 按 一 定 比 例 混 合 配 制 而 成 , 该 药 剂 含 有 双 键 和 共 轭 双 键 的 疏 水 烃 基 , 其 官 能 团 易 与 钛 铁 矿 表 面 的 金 属 离 子 形 成 难 溶 于 水 的 盐 或 螯 合 物 而 吸 附 在 钛 铁 矿 表 面 , 从 而 使 矿 物 可 好 , 捕 收 能 力 强 , 且 毒 性 小 , 但 价 格 较 高 影 响 了 其 生 产 应 用 。 苯 乙 烯 膦 酸 是 最 常 用 的 膦 酸 类 捕 收 剂 , 近 年 来 也 有 其 他 膦 酸 类 捕 收 剂 合 成 研 究 。 Bulatovic 和 Wyslouzil ? 用 石 油 磺 酸 盐 改 性 的 膦 酸 盐 为 捕 收 剂 2 2 ꢀ ꢀ 危 流 永 ꢀ 罗 海 燕 等 : 钛 铁 矿 浮 选 研 究 现 状 及 进 展 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2014 年 3 月 第 3 期 浮 。 在 1997— 2001 年 攀 枝 花 细 粒 钛 铁 矿 的 浮 选 均 采 用 MOS 组 合 捕 收 剂 , 生 产 指 标 比 工 业 试 验 指 标 更 用 量 时 H717 捕 收 剂 体 现 出 对 钛 铁 矿 较 好 的 选 择 性 和 捕 收 能 力 , 其 所 获 得 的 钛 精 矿 品 位 和 回 收 率 均 高 于 现 场 捕 收 剂 的 指 标 [ 28] 。 [ 21] 。 好 , MOS 是 微 细 粒 钛 铁 矿 的 良 好 捕 收 剂 MOH 组 合 捕 收 剂 由 朱 建 光 研 制 而 成 , 黑 色 固 体 , 弥 补 了 MOS 捕 收 剂 的 一 些 不 足 , 攀 钢 钛 业 公 司 选 矿 厂 以 MOH 为 捕 收 剂 , 只 用 硫 酸 为 调 整 剂 , 从 含 TiO 18. 32% 的 原 矿 中 可 获 得 TiO 品 位 为 47. 51% 、 从 以 上 实 例 可 看 出 , 近 年 来 涌 现 出 大 批 新 型 捕 收 剂 , 且 很 多 都 应 用 于 生 产 , 说 明 钛 铁 矿 捕 收 剂 得 到 了 很 好 地 发 展 。 新 型 组 合 捕 收 剂 的 共 同 特 点 是 由 多 种 药 剂 组 合 而 成 , 结 合 了 多 种 药 剂 的 优 势 , 具 有 良 好 的 选 择 性 和 捕 收 能 力 , 且 无 毒 、 成 本 低 , 针 对 不 同 的 矿 石 性 质 , 可 使 钛 铁 矿 良 好 分 选 , 因 此 新 型 组 合 捕 收 剂 可 取 代 传 统 捕 收 剂 应 用 于 生 产 。 2 2 [ 22] 。 回 收 率 为 77. 66% 的 钛 精 矿 ROB 组 合 捕 收 剂 是 长 沙 矿 冶 研 究 院 研 制 的 选 钛 捕 收 剂 , 其 以 混 合 有 机 酸 为 主 要 配 料 , 经 过 一 系 列 复 杂 工 艺 可 配 制 成 一 种 含 羧 基 和 羟 基 等 极 性 基 团 的 阴 离 子 型 捕 收 剂 。 谢 建 国 以 ROB 捕 收 剂 浮 选 攀 枝 花 微 细 粒 级 钛 铁 矿 石 , 获 得 了 良 好 的 选 别 指 标 , 工 业 2. 2ꢀ 钛 铁 矿 浮 选 调 整 剂 钛 铁 矿 浮 选 时 所 用 调 整 剂 一 般 指 pH 调 整 剂 、 钛 铁 矿 活 化 剂 。 选 择 合 适 的 调 整 剂 对 精 矿 质 量 至 关 重 要 。 试 验 获 得 的 钛 精 矿 含 TiO 48% 、 回 收 率 为 75% 。 与 2 原 捕 收 剂 相 比 , 精 矿 中 TiO 品 位 和 回 收 率 均 大 幅 提 2. 2. 1ꢀ pH 调 整 剂 2 高 , 且 药 剂 成 本 更 低 , 经 济 效 益 明 显 [ 23] 。 矿 浆 pH 值 对 矿 物 表 面 电 性 和 药 剂 活 性 影 响 较 大 , 钛 铁 矿 浮 选 时 常 以 硫 酸 为 pH 调 整 剂 。 徐 翔 等 研 究 了 钛 铁 矿 浮 选 过 程 中 矿 浆 pH 值 对 精 矿 品 位 和 回 收 率 的 影 响 , 结 果 表 明 , pH 在 4. 5 ~ 5. 5 时 是 钛 铁 矿 浮 选 的 最 佳 区 间 , 此 时 钛 铁 矿 具 有 最 佳 的 可 浮 性 和 选 择 性 29] 。 XT 组 合 捕 收 剂 由 攀 钢 钛 业 公 司 选 钛 厂 研 制 而 成 。 是 由 3 种 药 剂 按 最 佳 比 例 混 合 而 成 , 这 3 种 药 剂 各 有 优 点 , 综 合 起 来 该 捕 收 剂 有 较 好 的 选 择 性 和 捕 收 能 力 , 且 在 精 选 时 有 抗 脱 药 作 用 。 为 了 验 证 其 可 行 性 , 攀 钢 钛 业 公 司 选 钛 厂 进 行 了 半 工 业 试 验 , 当 XT [ 用 量 为 1 160 g/ t 时 , 闭 路 试 验 可 获 得 钛 精 矿 TiO 品 张 国 范 研 究 了 钛 铁 矿 与 钛 辉 石 表 面 离 子 的 溶 出 2 + 2 [ 24] 位 为 47. 42% 、 作 业 回 收 率 73. 28% 的 良 好 指 标 。 行 为 以 及 Ca 的 存 在 对 其 浮 选 行 为 的 影 响 , 浮 选 捕 www.ky114.cn 收 剂 为 油 酸 钠 。 研 究 表 明 , 浮 选 时 Ca2 + 的 存 在 对 钛 铁 矿 的 浮 选 影 响 较 小 , 但 对 钛 辉 石 有 活 化 作 用 ; 浮 选 时 钛 铁 矿 与 钛 辉 石 表 面 均 有 大 量 Ca2 + 溶 解 于 矿 浆 中 ; 脱 除 溶 解 离 子 后 , 钛 铁 矿 的 可 浮 性 在 弱 酸 性 pH 区 间 变 化 不 大 , 在 碱 性 时 可 浮 性 下 降 明 显 , 而 钛 辉 石 在 整 个 pH 区 间 可 浮 性 均 变 差 30] 。 RST 组 合 捕 收 剂 是 以 塔 尔 油 为 原 材 料 , 经 适 当 的 氧 化 反 应 后 再 添 加 一 定 比 例 的 药 剂 研 制 而 成 。 谢 建 国 以 RST 组 合 捕 收 剂 对 微 细 粒 钛 铁 矿 进 行 了 浮 选 试 验 , 结 果 表 明 , 以 原 矿 TiO 品 位 为 19. 75% 的 矿 2 石 为 研 究 对 象 , 先 浮 选 脱 硫 , 再 以 RST 为 捕 收 剂 、 草 [ 酸 和 硫 酸 为 调 整 剂 , 闭 路 试 验 可 获 得 TiO 品 位 达 2 [ 25] 。 2 . 2. 2ꢀ 活 化 剂 4 8. 28% 、 回 收 率 达 79. 90% 的 钛 精 矿 某 些 钛 铁 矿 浮 选 时 可 浮 性 较 差 , 需 添 加 活 化 剂 F968 组 合 捕 收 剂 是 峨 眉 矿 产 综 合 利 用 研 究 所 才 能 得 到 较 好 的 浮 选 指 标 。 范 先 锋 等 研 究 了 挪 威 的 钛 铁 矿 , 其 关 键 步 骤 是 浮 选 时 加 入 硝 酸 铅 活 化 钛 铁 矿 , 使 得 钛 精 矿 回 收 率 大 幅 提 升 。 同 时 通 过 矿 物 表 研 发 的 一 种 新 药 剂 , 对 钛 铁 矿 具 有 选 择 性 能 好 、 捕 收 能 力 强 的 优 点 。 戴 新 宇 以 F968 为 捕 收 剂 对 攀 枝 花 细 粒 级 钛 铁 矿 进 行 了 浮 选 试 验 研 究 , 在 SSB、 草 酸 为 调 整 剂 的 药 剂 制 度 下 , 可 获 得 质 量 较 好 的 钛 精 矿 , 其 结 果 优 于 现 场 生 产 指 标 26] 。 面 电 位 研 究 , 发 现 Pb2 + 可 选 择 性 的 吸 附 于 钛 铁 矿 的 [ 2 - 双 电 层 中 , 加 强 了 SO 在 钛 铁 矿 表 面 的 吸 附 作 用 , 4 [ 31] R2 组 合 捕 收 剂 是 由 攀 钢 矿 业 公 司 设 计 研 究 院 和 攀 钢 钛 业 公 司 合 作 研 发 而 成 。 应 用 该 组 合 捕 收 剂 对 攀 钢 选 钛 厂 微 细 粒 钛 铁 矿 进 行 了 工 业 试 验 , 在 给 矿 TiO2 含 量 为 21% 的 条 件 下 , 可 获 得 较 好 的 选 别 从 而 活 化 了 钛 铁 矿 。 长 沙 矿 冶 研 究 院 以 TiO2 含 量 17. 55% 的 强 磁 精 矿 为 研 究 对 象 , 采 用 新 型 药 剂 SG 为 钛 铁 矿 活 化 剂 、 H SO 为 调 整 剂 、 ROB 为 捕 收 剂 , 先 浮 选 脱 硫 , 再 在 2 4 指 标 , 钛 精 矿 TiO 品 位 大 于 47. 50% 、 回 收 率 达 1 粗 4 精 的 闭 路 试 验 条 件 下 , 可 获 得 钛 精 矿 含 TiO 2 2 [ 27] [ 32] 7 0% , 同 时 药 剂 成 本 较 低 。 47. 50% 、 回 收 率 为 85% 的 良 好 指 标 。 马 忠 臣 采 用 H717 组 合 捕 收 剂 对 某 选 厂 钛 铁 矿 3ꢀ 结 ꢀ 论 进 行 了 试 验 研 究 , 与 现 场 的 组 合 捕 收 剂 相 比 , 在 相 同 ( 1) 钛 铁 矿 浮 选 工 艺 以 浮 选 、 磁 选 、 重 选 和 电 选 2 3 总 第 539 期 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 现 代 矿 业 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2014 年 3 月 第 3 期 [ 15] ꢀ Bingliang X, Dianwen Liu, Guoyin Xu. Antidepression effect of sulphuric acid on the flotation of ilmenite[ J] . Advanced Materials Research, 2012( 5) : 935939. 等 联 合 流 程 为 主 , 同 时 也 有 新 型 工 艺 如 自 载 体 浮 选 法 及 微 波 处 理 浮 选 法 。 ( 2) 钛 铁 矿 浮 选 药 剂 以 研 发 捕 收 能 力 强 、 选 择 [ 16] ꢀ Bulatovic S, Wyslouzil D M. Process development for treatment of complex perovskite, ilmenite and rulitle ores[ J] . Minerals Engi neering, 1999, 12( 12) : 14071417. 性 好 的 新 型 组 合 捕 收 剂 为 主 要 研 究 方 向 。 ( 3) 钛 铁 矿 的 浮 选 理 论 研 究 较 少 , 今 后 应 加 强 [ [ [ [ [ [ [ [ [ [ [ 17] ꢀ 胡 永 平 , 张 毅 瑾 . 混 合 捕 收 剂 浮 选 细 粒 钛 铁 矿 的 研 究 [ J] . 有 色 金 属 , 1994, 64( 3) : 3135. 浮 选 理 论 研 究 , 对 于 指 导 生 产 实 践 具 有 重 要 意 义 , 同 时 继 续 研 发 浮 选 新 工 艺 及 新 型 组 合 捕 收 剂 是 今 后 钛 铁 矿 浮 选 的 发 展 方 向 。 18] ꢀ 魏 志 聪 , 方 建 军 , 徐 ꢀ 翔 , 等 . 攀 枝 花 钛 精 矿 浮 选 新 工 艺 研 究 [ J] . 昆 明 冶 金 高 等 专 科 学 校 学 报 , 2011, 27( 3) : 15. 19] ꢀ 董 宏 军 , 陈 正 学 . 水 杨 羟 肟 酸 浮 选 细 粒 钛 铁 矿 的 研 究 [ J] . 矿 冶 工 程 , 1991, 11( 1) : 1922. 参 ꢀ 考 ꢀ 文 ꢀ 献 20] ꢀ 贺 智 明 , 董 雍 赓 . 金 红 石 和 钛 铁 矿 的 浮 选 性 能 研 究 [ J] . 稀 有 金 属 , 1993, 4( 7) : 250254. 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