载体浮选去除高岭土中含钛矿物研究毕业论文
2021-04-26 10:04
摘 要
煤系高岭土是一种我国独有的高岭土矿产资源。煤系高岭土因矿物组成简单、化学成分纯净、化学性质稳定、分散性好、耐高温、电绝缘性优异等性质而在各工业领域被广泛利用。开发煤系高岭土对于煤炭系统和非金属矿业系统都具有重要的现实意义。
以四川青川的煤系高岭土为研究对象，对其进行载体浮选除钛研究。通过采用XRF、XRD对该高岭土进行分析。分析表明：矿样主要矿物为高岭石，杂质主要是石英、碳质、锐钛矿、针铁矿。
通过磨矿实验发现磨矿时间为4h时，原矿中钛杂质与高岭土解离较为彻底。确定搅拌浓度为60%，搅拌转速为1800转/min，先加入调整剂碳酸钠，再加入抑制剂水玻璃，最后加入捕收剂烷基磺酸钠。
论文研究了载体粒度、载体比例、抑制剂用量、捕收剂用量四个因素对高岭土载体浮选除钛效果的影响。
研究结果表明：载体方解石粒级为-0.045mm 0.038mm时除钛效果最好。最佳的载体比例为20%。在一定范围内，随抑制剂用量增加，精矿产率逐渐升高，尾矿TiO2%逐渐降低。当抑制剂用量为1250g/t时，除钛效果最好，其后抑制剂用量过大失去了选择效果。在一定范围内，随捕收剂用量增加，精矿产率逐渐升高，尾矿TiO2%逐渐降低，当捕收剂用量为1250g/t时，除钛效果最好，但当捕收剂用量超过1250g/t时，除钛效果下降。
关键词：煤系高岭土；除钛；载体浮选
Abstract
Coal kaolin is a unique kaolin mineral resources in china. Kaolin is widely used in various industrial fields because of its simple mineral composition, pure chemical composition, stable chemical properties, good dispersion, high temperature resistance and excellent electrical insulation. The development of coal kaolin has important practical significance for the coal system and non-metallic mining system.
Taking the kaolin from Qingchuan, Sichuan Province as the research object, the flotation of titanium was carried out by carrier flotation. The kaolin was analyzed by XRF and XRD. The analysis shows：The main ore mineral is kaolinite, impurities are mainly quartz, carbon, anatase, goethite.
Through grinding experiments, it is found that the separation of titanium impurities and kaolin is thorough in the 4 hours after grinding. Determine the stirring concentration of 60%, stirring speed of 1800 turn /min, first add modifier sodium carbonate, and then add inhibitor water glass, finally add collector sodium alkyl sulfonate.
The effect of four factors, carrier size, carrier ratio, inhibitor dosage and collector dosage, on the removal of titanium from kaolin carrier was studied.
The results show : When the calcite particle size is of -0.045mm 0.038mm ,the titanium removal effect is the best. The optimum carrier ratio was 20%.In a certain range, with the increase of inhibitor dosage, the concentrate production rate increased gradually, and the tailings TiO2% decreased gradually. When the dosage of the inhibitor was 1250g/t, the effect of titanium removal was the best, and the dosage of the inhibitor was too large, and the selection effect was lost. In a certain range, with the increase of the amount of collector, the concentrate yield increased gradually, TiO2% tailings decreased gradually when the collector dosage is 1250g/t, titanium removal effect is the best, but when the collector dosage is more than 1250g/t, titanium removal effect decreased.
Key Words： Coal kaolin; removal of titanium; carrier flotatio
目录
第1章 绪论 1
1.1 高岭土资源概述 1
1.1.1 高岭土矿床类型 1
1.1.2 水洗高岭土的开发应用 1
1.2 煤系高岭土矿物成因与分布 2
1.2.1 煤系高岭土矿物成因 2
1.2.2 煤系高岭土分布 2
1.3 煤系高岭土性质与开发应用 2
1.3.1 煤系高岭土的性质 2
1.3.2 煤系高岭土的开发应用 2
1.4 煤系高岭土的伴生杂质与除钛工艺 3
1.4.1 煤系高岭土伴生杂质 3
1.4.2 煤系高岭土除钛工艺现状 3
1.5 载体浮选研究现状 4
1.5.1 载体浮选工艺研究 4
1.5.2 载体浮选的影响因素 5
1.6 课题研究意义 5
第2章 试验研究内容 6
2.1 试验样品 6
2.1.1 高岭土矿样制备 6
2.1.2 方解石矿样制备 6
2.2 试验药剂及设备 6
2.2.1 试验药剂 6
2.2.2 试验设备 7
2.3 试验研究内容 7
2.3.1 矿样分析 7
2.3.2 研究方法 7
第3章 探索实验 9
3.1 矿样分析 9
3.1.1 XRF分析 9
3.1.2 XRD分析 9
3.2 高岭土磨矿实验 10
3.2.1 磨矿实验 10
3.2.2 高岭土粉样制备 11
3.3 载体浮选探究实验 11
3.3.1 捕收剂效果探究实验 11
3.3.2 搅拌过程探究实验 11
3.3.3 抑制剂效果探究实验 11
3.4 小结 12
第4章 条件实验 13
4.1 载体粒度条件实验 13
4.2 载体比例条件实验 14
4.3 抑制剂用量条件实验 15
4.4 捕收剂用量条件实验 16
4.5 最佳条件验证实验 17
4.6 小结 17
第5章 结论 18
参考文献 19
致谢 20
第1章 绪论
1.1 高岭土资源概述
高岭石是铝硅酸盐，矿物式(OH)8Si4Al4O10，常写为Al2O3·2SiO2·2H2O。纯高岭石化学组成为45.54%SiO2、39.50%Al2O3和13.96%H2O[1]。
1.1.1 高岭土矿床类型
高岭土矿床根据成矿作用的不同可分为风化型、热液蚀变型和沉积型三类。但同种成矿作用所形成的高岭土矿床也会因地质背景的不同而表现出不同的规模、形态以及分布特征 [2]。陶维屏、Eergara等人[3-4]又将我国的高岭土矿床详细划分为八类:
①细粒酸性脉岩风化型：片岩、片麻岩、花岗岩以及石英斑岩经风化残积作用形成埃洛石-高岭石砂状高岭土；②花岗岩-伟晶岩花岗岩风化型：在沿海地区和雨量充沛的内陆地区，中生代花岗岩经风化残积作用形成；③凝灰岩风型：在雨量充沛地势低平地区，酸型熔结凝灰岩经风化残积作用形成；④古岩溶剥蚀面洞穴充填型：产于上部有黄铁矿或有古有机质覆盖的碳酸盐古岩溶剥蚀面洞穴中，且在该区域内后期没有火山活动，成矿作用为淋滤充填；⑤古岩溶剥蚀面洞穴充填蚀变型：产于火山活动强烈的碳酸盐古岩溶剥蚀面洞穴中，受轻微的区域变质作用，成矿作用为热液蚀变；⑥凝灰岩蚀变型：晶屑凝灰岩经热液蚀变而形成的高岭土矿床，产于酸性火山岩系中部靠上区域；⑦碎屑建造沉积型：花岗岩、凝灰岩受风化作用形成的高岭土矿物经过搬运、分选、富集和硅铝胶体沉积形成，主要分布在海湾、湖泊以及河湾滩地段；⑧含煤建造沉积型：煤层中的高岭岩多是火山沉积作用形成,而煤层外或煤层间的高岭岩则是正常沉积与火山沉积共同作用形成的。
