摘要
钛铁矿是我国战略性新兴产业所需的重要矿产，在未来科技发展道路上占有十分重要地位。钛辉石是钛铁矿浮选的主要脉石矿物，其与钛铁矿表面性质和活性位点相似，致使两者浮选行为相近，分离困难。现今钛铁矿和钛辉石的有效分离，通常需在精选时加入大量的硫酸。但强酸性矿浆环境又会带来一系列的问题，例如会导致捕收剂性能变差、环境污染、矿浆管道易堵塞和浮选回收率降低等。本研究使用的新型醇胺类抑制剂在弱酸性条件下即可实现钛辉石的有效抑制，使用常见的捕收剂油酸钠即可实现钛铁矿和钛辉石的分离。做到了钛铁矿的有效回收，并且避免了强酸性条件带来的一系列危害。本研究使用的新型醇胺类抑制剂可在弱酸性条件下实现钛辉石的有效抑制，并使用常规的捕收剂油酸钠作为捕收剂实现钛铁矿和钛辉石的浮选分离，避免了上述强酸性矿浆环境的危害。 本论文以常规粒级(38-74μm)和微细粒级(-23 μm)钛铁矿和钛辉石为研究对象，分别研究了油酸钠作为捕收剂DL-1-氨基-2-丙醇(NHDL)、(S)-(+)-2-氨基-1-丙醇(NHS2)、2-氨基-1,3-丙二醇(NH213)和3-氨基-1,2-丙二醇(NH312)四种小分子醇胺类抑制剂对钛辉石的抑制效果，并研究了不同抑制剂对油酸钠在钛铁矿和钛辉石表面吸附的影响。通过表面吸附量测试、动电位测试、红外光谱分析以及X射线光电子能谱分析等手段研究了药剂作用前后钛铁矿和钛辉石表面物理化学性质的变化，以揭示本研究中的醇胺类抑制剂NHS2、捕收剂NaOL与矿物之间的相互作用机理。 (1)四种醇胺类抑制剂NHDL、NHS2、NH213和NH312的浮选最佳pH值均为5.0,抑制剂的加入能够有效降低钛辉石的浮选回收率。人工混合矿试验结果表明:NHS2和NH213抑制钛辉石的浮选效果最好，选择性最佳。①在NHS2为抑制剂和NaOL为捕收剂的条件下，常规粒级人工混合矿的浮选精矿TiO2品位和回收率分别为40.45％和39.41％,与不添加抑制剂相比品位和回收率分别提升了12.62％和4.1％;微细粒级人工混合矿的浮选精矿TiO2品位和回收率分别为36.24％和44.05％,与不添加抑制剂相比品位和回收率分别提升了13.38％和15.25％。②在NH213为抑制剂抑制剂和NaOL为捕收剂的条件下，常规粒级人工混合矿的精矿TiO2品位和回收率分别为39.72％和33.37％,与不添加抑制剂相比品位提升了 11.89％,回收率仅下降了 1.94％;微细粒级人工混合矿精矿的TiO2品位和回收率分别为36.73％和40.07％,与不添加抑制剂相比品位和回收率分别提升了 13.87％和 11.27％。 (2)抑制剂NHS2会与钛铁矿表面的Fe位点发生较弱的化学吸附;会与钛辉石表面的Fe位点发生较弱的化学吸附、与Mg位点发生较强的化学吸附，在钛铁矿表面的吸附弱于钛辉石表面，从而产生选择性。先加入抑制剂NHS2对捕收剂NaOL在钛铁矿表面的吸附影响不大，而先加入抑制剂NHS2可以有效阻碍捕收剂NaOL在钛辉石表面的再次吸附。 (3)实际矿浮选结果表明抑制剂的加入可以提高钛铁矿精矿的TiO2品位。常规硫酸作为抑制剂，NaOL作为捕收剂，经过“预先脱硫-一粗四精”流程得到的钛铁矿精矿TiO2品位和回收率分别为45.53％和51.91％。NHS2作为抑制剂，NaOL作为捕收剂，钛铁矿精矿TiO2品位和回收率分别为47.01％和49.09％,与常规硫酸作为抑制剂相比TiO2品位上升了 1.48％,回收率下降了2.82％。
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