摘要
阴离子脂肪酸类捕收剂适用于正浮选，矿浆通常调整为碱性，正浮选的药剂消耗量较大，刮出泡沫数量多且粘稠，影响后续进行反浮选脱镁；反浮选脱硅采用阳离子胺盐类捕收剂，矿浆通常为弱碱性，而本课题两个反浮选工艺都在弱酸性条件下进行，弱酸性条件相较于弱碱性条件，药剂使用量更小且更适合脱镁反浮，但双反浮选也存在问题：脱硅过程中产生的泡沫稳定性好不易消散，整体流动性较差，对设备和环境产生一定污染。本文为了解决这种现象，决定使用复配组合胺类捕收剂和复配消泡剂，减少十二胺的用量并用另一种廉价的胺类代替部分用量，降低药剂成本，改善泡沫现象，在保护环境的基础上使磷矿资源更好的利用。消泡剂在加入过程中，区别于传统的加入矿浆后等待反应，而是在捕收剂反应完成后出现气泡阶段将消泡剂喷洒在泡沫表面。具体研究如下： 以四川雷波矿作为本次试验对象，原矿中磷的品位为22.26%，氧化镁的品位为3.44%，二氧化硅的品位为23.95%。考虑镁和硅的含量较多，采用双反浮选工艺，找出复配胺类捕收剂和复配消泡剂的药剂条件并做正反浮选的试验条件与之对比，从而验证双反浮选的可行性。根据试验数据得出：在磨矿细度通过200目筛网占比84.82%的前提下，经过多次试验确定反浮选脱镁试验条件为H2SO4用量8kg/t、H3PO4用量为3kg/t、捕收剂乐浮特4用量为2.4kg/t；第二次脱硅浮选药剂条件：H3PO41kg/t、WM捕收剂0.35kg/t、A-WM消泡剂0.525kg/t。捕收剂WM中十二胺与十八烷基三甲基氯化铵（1831）的最佳复配比例为1∶4时，获得精矿产率66.03%，P2O5含量28.64%，SiO2含量17.24%，MgO含量1.67%以及磷回收率85.18%的浮选指标。为了验证双反浮选工艺的可行性，还做了正反浮选条件试验形成对比。根据试验得出：在磨矿细度通过200目筛网占比90.16%的前提下，经过多次试验确定正反浮选获得精矿产率67.43%，磷的品位30.34%、回收率87.09%的指标。通过比较两种工艺的指标和药剂用量和成本等因素，双反浮选工艺更有一定的优势。复配的捕收剂和消泡剂有效改善了泡沫的消泡情况，有效缓解了泡沫进入二次沉淀池后对外排水污染物的增加，避免泡沫干扰污泥浓缩和污泥硝化的进程，保证了资源的利用、降低了环境的污染。 通过对WM捕收剂及WM捕收剂与A-WM消泡剂组合的Zeta电位和红外光谱的测试分析，研究组合胺类捕收剂WM与组合消泡剂A-WM的浮选作用机理和药剂吸附能力。WM捕收剂由十二胺和1831配比组成，改善了单独使用十二胺时的泡沫现象，A-WM消泡剂则进一步改变泡沫粘稠现象，刮出的尾矿产品不再粘稠，优化了泡沫产品的流动性，缩短泡沫的衰减周期。加入WM捕收剂在石英表面发生吸附作用，同时加入WM捕收剂和A-WM消泡剂后，药剂在石英表面的吸附能力变强，证明消泡剂不仅起到改善泡沫的作用，还具备一定的增效性。通过表面张力测试，可以看出十二胺与1831复配比例为1∶4时表面张力比复配比例为1∶3时更优，也从侧面验证了复配比例为1∶4时捕收剂效果更好。
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