橄辉岩型钛铁矿物浮选分离基础研究项目获多项殊荣

2019年06月06日 10:16 1146次浏览 来源:   分类: 地质矿业   作者:

自然资源部中国地质调查局成都矿产综合利用研究所承担的橄辉岩型钛铁矿物浮选分离基础研究工作属于国家自然科学基金项目,工作周期为2016~2018年度。

该项目主要任务是:针对橄辉岩型钛铁矿矿物晶体结构复杂、表面性质相似、与浮选药剂作用选择性差的特点,拟以钛铁矿、橄榄石、钛辉石矿物为研究对象,根据价键理论、晶体场理论、量子化学和浮选理论等基础理论知识,研究矿物晶体结构、表面特性与浮选行为的关系;根据分子轨道理论,协同组合化学、浮选药剂分子设计理论,进行浮选剂极性基及烃链结构设计,组装设计出新型高效环保浮选药剂。

另外,该项目还要根据配位化学、浮选溶液化学、矿物-溶液-平衡理论和浮选理论,通过红外光谱、XPS、动电位测试、反相高效液相色谱法以及分子动力学模拟等手段,研究矿物溶解平衡、浮选剂的溶液化学、复杂界面相互作用和机理以及组合用药规律,形成橄辉岩型钛铁矿物浮选体系界面调控机制,为橄辉岩型钛铁矿的高效浮选分离提供理论基础;再结合浮选实践,最终形成橄辉岩型钛铁矿资源的界面化学调控——选择性分离的理论体系。

该所针对以上研究任务开展了基础理论研究,系统研究了组合浮选药剂在钛铁矿-橄榄石-钛辉石复杂矿物浮选体系中的作用机理,揭示出此类难选钛铁矿物浮选体系中浮选药剂使用规律。

在技术研究方面利用螯合捕收剂、阳离子表面活性剂与油酸钠组合使用可以产生协同作用,可提高药剂对钛铁矿的捕收能力,有利于改善矿物的浮选效果。

据了解,与单独用油酸钠作捕收剂相比,油酸钠与苯甲羟肟酸、油酸钠与苯乙烯膦酸、油酸钠与DDA的组合捕收剂对人工混合矿进行浮选,能把TiO2的品位和回收率分别提高4.19、5.42、2.58和3.06、1.57、5.39个百分点,这说明组合捕收剂有利于强化橄辉岩型钛铁矿物浮选分离过程。

HEDP与水玻璃的组合抑制剂对钛铁矿和橄榄石的浮选能起到选择性分离的效果。在研究中发现,当采用HEDP与水玻璃组合作为抑制剂、油酸钠与苯甲羟肟酸组合作为捕收剂,浮选分离出人工混合、钛精矿,分选指标良好。该项技术说明在采用组合捕收剂和组合抑制剂的情况下,窄粒级的矿物分布有利于强化对人工混合矿的浮选分离。

通过动电位测试、溶解性检测以及单矿物浮选试验研究结果发现,在橄辉岩钛铁矿物体系中,钛铁矿与橄榄石和钛辉石矿物表面均分布有多种金属阳离子,这是与捕收剂作用的活性质点,导致药剂作用选择性差,充分揭示出橄辉岩型钛铁矿物浮选分离的难点所在。

该所依托本次研究项目,获得国家专利2项,使用新型专利1项,发表学术论文3篇,其中国际核心SCI检索论文2篇,中文核心论文1篇。□

责任编辑:陈鑫

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