贫细杂铁矿石中矿物浮选交互影响的晶体化学机理研究

Minerals flotation interactive effects refers to the influence of adsorption, activation and depression effect among three or more minerals on flotation separation in complicated refractory ore flotation system. China's Low-grade fine-grained complicated refractory iron ores resources are very rich, but conventional gravity separation and magnetic separation methods are difficult to beneficiate, difficulty of flotation separation is also larger，the main reasons make complex iron ore difficult to be beneficiated are interactive effects among various minerals, which results in non-selective agglomeration and adsorption among minerals, and leads to extreme difficulty in separating the valuable minerals from gangue minerals. Through flotation tests research of siderite, hematite, magnetite, limonite,ankerite,chlorite and quartz, based on flotation solution chemistry, crystal chemistry theory and various detection methods such as AFM, the relationships among crystal chemistry feature, mineral surface characteristics and adsorption, activation, depression effect among minerals and the mechanism of minerals flotaion interactive effects will be systematically reserached to find out the suitable methods of eliminating or promoting interactive effects among minerals and flotation separation methods of various refractory iron ores, which will play an important part in efficient utilization of low-grade fine-grained complicated refractory iron ores.

矿物浮选的交互影响是指复杂矿石浮选体系中三种以上矿物间相互吸附、活化、抑制等对浮选分离产生的影响。我国贫细杂难选铁矿石资源丰富，但是常规的重选和磁选方法难以分离，浮选分离的难度也较大，其主要原因是铁矿石体系中各种矿物之间存在浮选交互影响，发生无选择性团聚和吸附，使有用矿物和脉石矿物的分离选择性大大降低。本项目通过对贫细杂铁矿石体系中菱铁矿、赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿、铁白云石、绿泥石、石英等进行浮选试验研究，基于矿物晶体化学、浮选溶液化学等理论，采用原子力显微镜等多种检测手段，系统研究矿物晶体化学特征、表面特性与矿物间相互吸附、活化、抑制的关系，着重探讨矿物间浮选的交互影响机理，找出消除或促进矿物之间交互影响和适于不同类型复杂铁矿石浮选分离的方法，为我国贫细杂难选铁矿石的高效利用提供依据。

矿物浮选的交互影响是指复杂矿石浮选体系中三种以上矿物间相互吸附、活化、抑制等对浮选分离产生的影响。我国贫细杂难选铁矿石资源丰富，但是常规的重选和磁选方法难以分离，浮选分离的难度也较大，其主要原因是铁矿石体系中各种矿物之间存在浮选交互影响，发生无选择性团聚和吸附，使有用矿物和脉石矿物的分离选择性大大降低。本项目通过对贫细杂铁矿石体系中菱铁矿、赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿、铁白云石、绿泥石、石英等进行浮选试验研究，基于矿物晶体化学、浮选溶液化学等理论，采用多种检测手段，系统研究矿物晶体化学特征、表面特性与矿物间相互吸附、活化、抑制的关系，着重探讨矿物间浮选的交互影响机理，找出消除或促进矿物之间交互影响和适于不同类型复杂铁矿石浮选分离的方法，为我国贫细杂难选铁矿石的高效利用提供依据。.通过本项目研究，获得了贫细杂铁矿石体系中不同矿物的交互影响规律，形成了铁矿物浮选交互影响的晶体化学机制，即矿物之间的交互影响由直接交互作用（矿物粘附罩盖）和间接交互作用（药剂消耗、矿物溶解、提高泡沫层稳定性等）引起的，与不同晶体结构矿物解离后的表面特性（包括表面电性、表面暴露元素的种类和相对含量、表面不同离子溶解性差异、药剂的竞争吸附等）密切相关，找到了促进、消除或减弱矿物间浮选交互影响的方法，即采用分步浮选、分散浮选以及分步分散协同浮选技术，分步浮选通过预先消除易引起矿物交互影响的细颗粒泥化矿物而实现有效分选，分散浮选通过添加分散性药剂使已经发生交互影响的细颗粒泥状矿物解吸而实现分选，分步与分散协同浮选通过结合以上两种方法来实现协同分选，这些技术的综合利用使过去无法处理的鞍钢矿业集团东鞍山铁矿难选含碳酸盐铁矿资源得到了利用，每年为企业创造了经济效益2.4亿元，使东鞍山地区约5亿吨含碳酸盐铁矿石可以得到高效利用。项目成果对国内约50亿吨含碳酸盐铁矿石的利用具有很好的指导和借鉴意义。