重力选矿中矿物表面化学特性研究

重力选矿中矿物表面化学特性研究

1 重力选矿技术的现状

重力选矿技术己经有了很长的历史，由于其具有成本不高，少污染等优点，所以在选矿方面占有非常重要的地位。但是随着我国矿山资源被不断的开采，贫乏、细小以及杂乱的矿物和长时间积累的尾矿越来越多。而传统的观念认为重选对于这些矿物都很难达到高效的分选效果，所以，有很多人对于重力选矿技术不是很看好。下面对重选技术现状进行探讨。

1.1工艺特点

重力选矿技术要在在选矿领域中有所发展，就要对重选工艺的特点及其理论关键有一些必要的了解。

1. 1. 1重力选矿技术的理论依据是热力学第二定律

在选矿过程中，由于热力学第二定律才能使得各种不同大小的矿物在重力场中按比重不同来进行分层，从而达到分离的效果。因此，在热力学第二定律的基础上，在选矿过程中势能较高的矿物就向势能低的底层运动，从而来达到分离矿物的目的。

1.1.2比重差异和适宜的松散手段是重力选矿的核心

矿物的比重差异和适宜的松散手段是重力选矿理论的重要核心内容，所以了解它也是很重要的。只有在比重差异较大的时候，矿物的分离才能够达到最好;但是要是没有比重差异，或者是比重差异较小，这样即使是在理想的松散环境下也不可能将其完全分离。除了矿物的比重差异以外，适宜的松散手段也是必要的。当两种矿物存在较大的比重差时，而选用的松散程度不够，就可能将己按比重分离好的矿物重新混合。所以矿物的比重差异和适宜的松散手段是重力选矿技术的核心内容。

1.1.3重选分离的最大难题是极微细粒级物料的分选

对于极微细粒物料的重选的困难来说，除了设备本身的问题之外，还有一个更加重要的原因就是重选方法。在重力选矿的技术过程中，在重力场的条件下，矿物分选粒度越小，其在水中的重力也越小。相反，由于水的一些作用，其对微细颗粒的上举力越来越大。甚至在某一时刻超过重力作用，而使微细粒矿物无法下沉。了解这一原因，对于极微细粒矿物的重选分离具有重大意义。

2.研究目的

重力选矿中矿物表面化学特性的研究不仅是为了明确电动参数和摇床效率之间的关系，还是为了在重力选矿中选取一个可以获得最好结果的条件。在本实验中选择的是加拿大魁北克、瓦布什镜铁矿，实验的样品是通过螺旋选矿机，将含铁量在百分之15到20之间的样品挑选出来，并且作为试验的样品。而这样做的目的就是测定试验样品中镜铁矿和石英的一些参数以及尽可能找到在螺旋选矿机中的混合在尾矿中被浪费的铁的回收方法。

3结果与讨论

在之前的研究过程中，显示出:样品矿浆在自然条件下，镜铁矿的铁的回收率为百分之四十。但是通过加入硫酸或者是氢氧化钠来调节pH之后，样品矿浆中的镜铁矿的回收率就上升了，比如:添加氢氧化钠将pH值调整为10时，回收率就为百分之七十。

摇床试验结果的变化除了受到矿浆pH值变化的影响之外，还有一些其他的因素影响。这些因素导致样品在自然条件下的回收率不理想，但是试验结果表明，将pH改变之后，样品的回收率就会在原有的基础上增加了，但是改变了样品的pH值之后，会影响样品的结构。所以，想要确定改变pH这是否会改变结构的这种影响，就要进行验证试验。首先将pH值调整到2和4时，对样品进行回收率测定，然后再测定pH值为8之后的样品的回收率，但是结果表明，样品中铁的回收率在百分之四之间摆动。这表明pH值对摇床效率的影响，不是上述的可能原因引起的。

而上述的沉降结果显示，当样品为镜铁矿和石英时，pH值的条件为8时，它的沉降速度是最低的。就是在这样的条件下，调整pH值会改变它的沉降速度，并且只会增加而不会减少。有研究表明，矿物粒子的移动速度是和它的比重和沉降速度有关的，所以说改变矿物粒子的比重，它的移动速度也会随之改变。由此可见，在pH值为8时，镜铁矿的纵向移动速度是最小的，并且这将会是矿物的分选效率降低。

当矿物试样为石英时，pH值超过10之外的pH对它的沉降速度都不会有一个明显的变化。但是当pH值是10的时候，石英的沉降速度是最低的。这一结果表明，pH值为10是一个分选点，可以将镜铁矿和石英分离开来。因为镜铁矿在此条件下的沉降速度是比较快的。而在一般情况下，分选试样的沉降速度的差异越大，在进行摇床试验分选的时候，就越容易分离。

在pH值接近镜铁矿的等电点时，也即pH值是8时，试验样品的沉降速度是最小的，也可以理解为在单位时间内粒子的沉降数目是最小的。因为表面电荷为0，所以其颗粒互相紧贴，在这种情况下就自然产生了比较大的“千涉”沉降。而石英的等电点是小于2的，所以在研究镜铁矿的沉降速度时，对石英的沉降不会有明显的影响。但是，对于其在pH值为10时样品的沉降速度突然降低的现象，还是没有一个明确的解释。

而经过自然pH值的调节，样品的等电点也会接近自然pH值，所以，在样品处在其它的pH值时，经过调整之后的混合物的pH值和其等电点都会产生一些差距。