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橄輝巖型鈦鐵礦物浮選分離基礎研究項目獲多項殊榮

2019年06月06日 10:16 656次瀏覽 來源:   分類: 地質礦業   作者:

自然資源部中國地質調查局成都礦產綜合利用研究所承擔的橄輝巖型鈦鐵礦物浮選分離基礎研究工作屬于國家自然科學基金項目,工作周期為2016~2018年度。

該項目主要任務是:針對橄輝巖型鈦鐵礦礦物晶體結構復雜、表面性質相似、與浮選藥劑作用選擇性差的特點,擬以鈦鐵礦、橄欖石、鈦輝石礦物為研究對象,根據價鍵理論、晶體場理論、量子化學和浮選理論等基礎理論知識,研究礦物晶體結構、表面特性與浮選行為的關系;根據分子軌道理論,協同組合化學、浮選藥劑分子設計理論,進行浮選劑極性基及烴鏈結構設計,組裝設計出新型高效環保浮選藥劑。

另外,該項目還要根據配位化學、浮選溶液化學、礦物-溶液-平衡理論和浮選理論,通過紅外光譜、XPS、動電位測試、反相高效液相色譜法以及分子動力學模擬等手段,研究礦物溶解平衡、浮選劑的溶液化學、復雜界面相互作用和機理以及組合用藥規律,形成橄輝巖型鈦鐵礦物浮選體系界面調控機制,為橄輝巖型鈦鐵礦的高效浮選分離提供理論基礎;再結合浮選實踐,最終形成橄輝巖型鈦鐵礦資源的界面化學調控——選擇性分離的理論體系。

該所針對以上研究任務開展了基礎理論研究,系統研究了組合浮選藥劑在鈦鐵礦-橄欖石-鈦輝石復雜礦物浮選體系中的作用機理,揭示出此類難選鈦鐵礦物浮選體系中浮選藥劑使用規律。

在技術研究方面利用螯合捕收劑、陽離子表面活性劑與油酸鈉組合使用可以產生協同作用,可提高藥劑對鈦鐵礦的捕收能力,有利于改善礦物的浮選效果。

據了解,與單獨用油酸鈉作捕收劑相比,油酸鈉與苯甲羥肟酸、油酸鈉與苯乙烯膦酸、油酸鈉與DDA的組合捕收劑對人工混合礦進行浮選,能把TiO2的品位和回收率分別提高4.19、5.42、2.58和3.06、1.57、5.39個百分點,這說明組合捕收劑有利于強化橄輝巖型鈦鐵礦物浮選分離過程。

HEDP與水玻璃的組合抑制劑對鈦鐵礦和橄欖石的浮選能起到選擇性分離的效果。在研究中發現,當采用HEDP與水玻璃組合作為抑制劑、油酸鈉與苯甲羥肟酸組合作為捕收劑,浮選分離出人工混合、鈦精礦,分選指標良好。該項技術說明在采用組合捕收劑和組合抑制劑的情況下,窄粒級的礦物分布有利于強化對人工混合礦的浮選分離。

通過動電位測試、溶解性檢測以及單礦物浮選試驗研究結果發現,在橄輝巖鈦鐵礦物體系中,鈦鐵礦與橄欖石和鈦輝石礦物表面均分布有多種金屬陽離子,這是與捕收劑作用的活性質點,導致藥劑作用選擇性差,充分揭示出橄輝巖型鈦鐵礦物浮選分離的難點所在。

該所依托本次研究項目,獲得國家專利2項,使用新型專利1項,發表學術論文3篇,其中國際核心SCI檢索論文2篇,中文核心論文1篇。□

責任編輯:陳鑫

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