低硅铁尾矿制备轻质泡沫混凝土试验研究

为解决低硅铁尾矿堆存量大、利用困难等问题,以杨家湾尾矿库内低硅铁尾矿为矿物掺和料,水泥为胶凝材料,Al粉为发泡剂,制备轻质泡沫混凝土,并考察了水泥掺量、水料比、发泡剂Al粉掺量、激发剂CaO掺量等因素对泡沫混凝土性能的影响。结果表明:在铁尾矿掺量55%、Al粉掺量0.14%、CaO掺量5%、聚丙烯纤维掺量0.3%、稳泡剂掺量0.25%、水料比0.55的条件下,经20±1℃恒温恒湿养护28d,可制备出抗压强度1.84MPa、干密度768.61kg/m^(3)、比强度2.394×10^(-3)Nm/kg的轻质泡沫混凝土,综合性能良好,符合JG/T266—2011《泡沫混凝土》之A08干密度等级、C1强度等级要求。机理分析表明:孔隙率的过度提高会破坏制品内部的孔隙结构,对制品强度造成负面影响;铁尾矿的添加有助于混匀料浆,促进Ca(OH)2的生成,为料浆进一步创造碱性环境,促进钙矾石、C—S—H凝胶等水化产物的生成,其与铁尾矿的交织分布会支撑起孔隙结构,改善力学结构,使泡沫混凝土即使在较低密度下仍表现出较好的力学性能。

江西某砂质高岭土石英资源综合利用试验研究

随着光伏装机量持续增长,光伏玻璃用石英砂的需求量迅速增加。优质石英资源日益消耗,使得高岭土伴生低品质石英资源也开始作为光伏玻璃用石英砂的原料。本试验对江西某SiO_(2)含量(质量分数,下同)为63.53%,Al_(2)O_(3)含量为26.10%,Fe_(2)O_(3) 含量为1.10%的砂质高岭土进行分级提纯处理,+40目(+450μm)样品经磁选-浮选处理后得到SiO_(2)含量为99.94%的无黄皮、无黑点板材砂产品。40~140目(106~450μm)样品经磁选-擦洗-浮选-酸浸工艺提纯后,得到SiO_(2)含量为99.90%,Fe_(2)O_(3) 含量为76.40μg/g,Al_(2)O_(3)含量为580.87μg/g的产品,满足JC/T 2314-2015《光伏玻璃用硅质原料》中对光伏砂的质量要求。

江西某脉石英制备4N5级高纯石英砂试验研究

利用江西某脉石英岩心矿石制备高纯石英砂,探究了磨矿时间、磁选、擦洗、矿浆pH值对高纯石英砂纯度的影响,确定最佳试验条件,采用4段磁选-2段擦洗-2段水洗-2段浮选-2段脱药-焙烧-水淬-酸浸工艺,得到的最终产品石英砂SiO_(2)含量(质量分数,下同)达到4N5级,总杂质含量为54.84μg/g,其中Al元素含量为16.76μg/g,Na元素含量为5.83μg/g,K元素含量为6.46μg/g,Fe元素含量为17.50μg/g。该工艺对对脉石英矿物制备高纯石英砂具有一定指导意义。

内蒙古某白伟晶岩纯化制备高纯石英砂

这是一篇矿物加工工程领域的文章。针对内蒙古某白伟晶岩样品进行工艺矿物学研究,采用“焙烧水淬-热压混合酸浸”实验工艺流程对内蒙古某地白伟晶岩进行选矿实验研究。通过条件实验研究得到较佳工艺条件,高纯石英砂中SiO_(2)含量由99.917%提高到99.994%,杂质元素总含量从419.9 g/t下降到54.79 g/t,总去除率达86.95%;主要杂质元素Al含量从250.9 g/t下降到26.09 g/t,Al元素去除率达到了89.60%,取得了较好的纯化效果。

花岗岩锯泥制备建材产品研究进展

花岗岩强度高,硬度大,吸水率低,化学稳定性好,耐久性强,色泽美观,被广泛用于制备优质建筑石材。但花岗岩切割过程中会产生大量锯泥,占用大量土地且污染环境。本文在分析花岗岩锯泥堆存现状及危害基础上,介绍了花岗岩锯泥的主要处理方式,论述了利用花岗岩锯泥再生产建材的几种途径,总结了锯泥在微晶玻璃、发泡陶瓷、陶瓷釉料和加气混凝土砌块等产品中的应用与发展,为花岗岩废料在建筑材料领域的高值利用提供一定参考。

方解石与萤石同质转化及浮选分离机理研究

碳酸盐-萤石型矿物是萤石矿产资源最主要的赋存形式之一,其中与萤石具有相似晶体结构的方解石往往作为主要脉石矿物,二者在浮选体系中具有相近的表面化学性质,难以有效分离。通过对阴离子预处理后的矿样进行浮选试验,探讨萤石及方解石阴离子对浮选行为的影响,基于溶液化学计算、分子动力学计算、接触角及吸附量分析,结果表明:方解石表面生成了萤石,萤石表面生成了方解石,两种矿物存在同质转化效应,揭示了方解石与萤石浮选分离困难的原因。此外,在方解石与萤石共存的浮选体系下,F^(-)对方解石表面的药剂吸附具有促进作用,CO_(3)^(2-)-对萤石表面的药剂吸附具有抑制作用。研究结果为含钙矿物的高效浮选分离提供了科学依据。

半导体行业含氟污泥酸洗解聚及浮选工艺研究

半导体行业产生的含氟污泥日益增多,其成分复杂且粒度较小,传统方法难以实现资源化。以某半导体企业产生的含氟污泥为研究对象,系统研究了污泥的矿物组成、粒度及微观形貌等矿物学特征。结果表明,前端工艺添加的絮凝剂造成目的矿物氟化钙与杂质团聚成大颗粒,严重影响浮选提纯效果,以盐酸为解聚试剂对污泥进行处理,可有效实现含氟污泥的单体解离。进一步以油酸钠为捕收剂、酸化水玻璃为抑制剂,通过1段粗选、3段精选、3段扫选,最终获得Ca F_(2)品位为84.41%、回收率为75.72%的氟化钙精矿。本研究为半导体行业产生的含氟污泥的分离纯化及资源化利用提供了理论指导及科学依据。

微细粒高岭土对黄铁矿海水浮选的影响机理

为探究海水浮选体系中黏土矿对黄铁矿的影响,进行了不同高岭土含量条件下黄铁矿的浮选分离试验研究,并通过Zeta电位、矿浆泡沫层等测试分析机理。结果表明:低含量高岭土不影响黄铁矿海水浮选,但高含量高岭土抑制黄铁矿海水浮选。机理分析表明:微细粒高岭土泥化罩盖在黄铁矿表面或通过机械夹带进入泡沫中,降低黄铁矿回收率。DLVO理论计算表明:弱酸条件下,高岭土主要通过端面罩盖在黄铁矿表面,而弱碱条件下,主要通过机械夹带干扰黄铁矿浮选。研究结果揭示了海水浮选黄铁矿的不利条件,为实现海水高效浮选分离黄铁矿提供了一定的指导意义,有利于拓展海水等高盐水在矿物浮选领域的应用。

复合分散剂对高岭土的分散作用机理研究

分散性是造纸用高岭土的重要参数之一,为分析复合分散剂对高岭土分散性能的影响机理,选用六偏磷酸钠(SHMP)和聚丙烯酸钠(DC)分散剂作为单一分散剂,并按质量比1∶1将其复合制备复合分散剂,研究分散剂对高岭土黏度的影响。结果表明,复合分散剂用量在0.2%时,高岭土黏度最低,为363 mPa·s,其用量相比单一分散剂DC和SHMP分别减少33%和60%,最低黏度分别降低503 mPa·s和260 mPa·s;高岭土表面Zeta电位由-31.4 mV降至-46.6 mV,沉降总高度由57 mm降至5.5 mm,分子间排斥作用能相比单一分散剂显著提高。这是因为复合分散剂中,六偏磷酸钠与DC吸附在高岭土上,发生协同作用,在降低分散剂用量的同时,降黏效果也更好。

湖北某高硫铁矿石工艺矿物学研究

湖北鄂州某铁矿资源丰富,并含有Cu、S等有价元素。基于工艺矿物学特性制定合理的选矿方案,有利于提高其综合利用效率。采用矿物自动定量分析系统(AMICS)、光学显微镜等测试技术考察了矿石物质组成、矿石结构构造、主要矿物嵌布特征和矿物粒度分布。结果表明,矿石Fe、Cu、S含量分别为37.18%、0.01%、3.20%;Fe主要以磁铁矿的形式存在,S主要以黄铁矿形式存在,Cu以黄铜矿单一形式存在;矿石中主要脉石矿物为石榴石、钾长石、石膏和方解石;矿石主要呈块状构造、粒状结构;磁铁矿、黄铁矿主要呈粗粒嵌布,与脉石相互间嵌布关系密切,需通过细磨才能较好解离。依据工艺矿物学研究结果,推荐采用“干式磁选抛尾—磨矿—弱磁选选铁—浮选分离铜硫”的选矿工艺。

鄂西某高磷鲕状赤铁矿磁化焙烧及浸出除磷试验

针对鄂西某高磷鲕状赤铁矿(铁品位43.50%),在实验室条件下采用磁化焙烧—磁选工艺获取铁精矿,并对该铁精矿进行酸浸、生物浸出除磷试验。研究结果表明,在焙烧温度850℃,焙烧时间25min,还原剂用量为矿石质量的5%,磨矿时间4min,磁场强度120kA/m条件下,得到铁精矿铁品位为54.92%,铁回收率为86.78%,P含量为0.83%;酸浸试验中矿浆浓度2%,分别用0.1mol/L的H2SO4,HNO3,HCl,草酸(C2H2O4),柠檬酸(C6H8O7)除磷,其中H2SO4除磷提铁效果最佳,铁精矿品位为57.98%,回收率为96.47%,除磷率为95.30%;生物浸出试验中矿浆浓度2%,用嗜酸氧化亚铁硫杆菌(At.f菌)对铁精矿作用后,磷含量为0.23%,用黑曲霉菌滤液对铁精矿作用后,磷含量为0.20%。

湖北某磷石膏工艺矿物学分析及提纯试验研究

为探究湖北某磷石膏除杂方法,提升磷石膏的纯度和白度,采用矿物自动分析系统(AMICS)分析工艺矿物学,查明了矿石的矿物组成、主要化学成分、部分元素在矿物中的分配、粒度分布、重要矿物的嵌布特征及解离情况等。工艺矿物学结果表明,该磷石膏样品的主要组成矿物为石膏,含量(质量分数,下同)为80.46%,其次为石英及钾长石、胶磷矿,还有少量白云母、斜长石、重晶石,金属矿物主要有黄铁矿、褐铁矿和金红石,含量均较低。根据AMICS分析结果进行磷石膏湿式球磨和反浮选试验,结果表明,湿式球磨可显著提高磷石膏浮选精矿的白度,随着磨矿时间的增加,精矿产率、硅含量、有机质含量、可溶性P_(2)O_(5)含量均降低。磨矿时间为10 min时,磷石膏精矿指标最好,此时产率73.56%,白度73.89%,精矿中SiO_(2)含量为1.81%,可溶性P2O5含量为0.069%,可溶性F-含量为0.032%,有机质含量为0.012%。

我国萤石资源及选矿技术进展

萤石作为一种不可再生的战略性非金属矿产资源,广泛应用于国防、化工、冶金、光学等领域。我国萤石资源储量丰富,但贫矿多、组成复杂、选别难、综合利用率低。概述了我国萤石资源的储量、分布、成矿成因及开发利用现状,在分析萤石晶体结构、致色机理等性质的基础上,详细阐述了萤石选矿工艺研究进展,并分析了萤石与方解石浮选分离、低温浮选药剂、矿浆难免离子的影响等萤石选别关键技术难题,最后针对我国萤石资源开发利用中存在的问题提出了对策建议,为我国萤石资源的高效开发利用提供思路和解决方案。

溶磷菌在高磷铁矿石除磷技术中的研究进展

概述了溶磷微生物的除磷机理,介绍了相关溶磷菌在国内外高磷铁矿石中除磷方面的研究进展,并对今后溶磷菌在高磷铁矿石除磷技术中的研究工作进行了展望。

萤石浮选药剂及浮选机理研究进展

萤石是一种重要的战略性矿产资源,主要通过浮选方法进行富集,浮选药剂的开发是萤石高效分选的基础,对我国萤石矿产资源的高值利用具有重要现实意义。根据近年来国内外萤石浮选的研究进展,分别针对萤石浮选捕收剂和抑制剂种类及浮选机理展开综述。从分子、原子尺度深入总结捕收剂、抑制剂的作用机理,归纳对比不同浮选药剂的优缺点及适用条件,并结合生产实践展望不同药剂的应用前景。基于密度泛函理论计算,提出基于萤石晶体结构定向研制浮选药剂并揭示其作用机理是未来萤石浮选的重点研究方向。研制高选择性、环保药剂,减少药剂用量、实现常温浮选等是萤石浮选的研究重点。

六偏磷酸钠及硅酸钠对海水浮选黄铜矿的影响机理

黄铜矿是重要的含铜矿物,常用浮选方法获得,浮选过程需要消耗大量淡水资源,采用海水代替淡水作为浮选媒介具有较好的应用前景。但海水中Ca2+、Mg2+等离子易形成亲水沉淀,影响颗粒-气泡附着过程。分散剂可以有效缓解沉淀物质对黄铜矿浮选的不利影响,但其作用机理尚不清楚。通过三相泡沫稳定性、接触角、Zeta电位、XPS及DLVO理论计算、动力学计算、分子动力学模拟等手段,研究了黄铜矿的表面性质,解释了六偏磷酸钠(SH)和硅酸钠(SS)两种分散剂的作用机理。结果表明:纯水中分散剂几乎不影响黄铜矿浮选回收率;海水和0.05mol/L MgCl2体系中,分散剂使黄铜矿颗粒和氢氧化镁之间的吸引力转变为排斥力,阻止了氢氧化镁在黄铜矿表面的吸附,进而增加黄铜矿的可浮性。动力学计算表明,海水和0.05 mol/L MgCl2中加入分散剂后,浮选速率常数k和理论最大回收率R∞均显著提高,且SH效果优于SS。

氰化尾渣脱氰技术及有价金属回收研究进展

全球约75%的金矿选矿厂采用氰化浸金法,每年产生大量氰化尾渣,造成资源的严重浪费,威胁生态环境及人类健康。本文围绕氰化尾渣成分及国内外处理现状,分析了氰化尾渣脱氰技术及应用,并着重分析了氰化尾渣中金、银、铜、铅、锌、铁和碲等有价金属的回收利用技术。通过对氰化尾渣脱氰方式和有价金属回收利用两个方面研究进展的总结,为氰化尾渣的无害化与资源化提供了参考和借鉴。

铜钼硫化矿浮选分离中H_(2)O_(2)的作用机理研究

基于铜钼浮选分离试验,结合微量热法和X射线光电子能谱(XPS)揭示了H_(2)O_(2)对黄铜矿和辉钼矿的氧化机理和热动力学规律,旨在为铜钼硫化矿绿色、高效浮选分离提供参考。结果表明:pH=10时,浓度为0.01%的H_(2)O_(2)对黄铜矿与辉钼矿单矿物浮选回收率并未产生显著影响,其中黄铜矿回收率从88.64%下降至83.34%,辉钼矿回收率从88.61%下降至88.50%;浓度为1%的H_(2)O_(2)对黄铜矿与辉钼矿具有较好分离效果,黄铜矿浮选回收率显著降低至6.8%,而辉钼矿回收率为78.48%;浓度为0.01%的H_(2)O_(2)与黄铜矿、辉钼矿的反应热分别为2228.9 mJ、521.6 mJ,而H_(2)O_(2)浓度增加至1%时,黄铜矿的反应热急剧上升至101328.6 mJ,反应速率常数k从0.14×10^(-3) s^(-1)上升至0.37×10^(-3)s^(-1);XPS分析结果表明,经H_(2)O_(2)处理后黄铜矿表面可能生成FeOOH和硫酸盐等亲水物质,导致其可浮性降低,说明高浓度H_(2)O_(2)在黄铜矿表面产生了强烈氧化作用,但对辉钼矿的氧化效果并不显著。

陕西汉中某石英砂提纯试验研究

随着光伏产业的迅猛发展,光伏用石英砂的需求急剧增加。为了充分利用我国储量丰富的低品质石英资源制备光伏用石英砂,对陕西汉中某SiO_(2)含量为97.228%、Fe_(2)O_(3)含量为1331.69μg/g的石英砂矿进行系统的工艺矿物学研究,探究其杂质赋存状态,发现Fe元素赋存状态复杂,主要存在于赤褐铁矿、含铁金红石、铁染云母和电气石中。通过磁选—擦洗—浮选—酸浸的联合工艺去除杂质,最终得到SiO_(2)含量为99.949%、Fe_(2)O_(3)含量为62.41μg/g的优质光伏用石英砂。整体而言,Fe_(2)O_(3)的去除率为95.31%,其中磁选作业的去除率为43.87%,擦洗、浮选和酸浸作业的贡献分别为3.73%、21.18%和26.53%。本研究开发的技术路线的进一步推广,可助推我国光伏产业的快速发展,取得较好的社会经济效益,为双碳政策的顺利实施提供技术保障。

低硅铁尾矿制备轻质陶粒试验研究

为解决低硅铁尾矿大量堆存且利用难度大等问题,以杨家湾尾矿库低硅铁尾矿为主要原料,掺入了某铜尾矿和市售煤粉,通过烧结法制备轻质烧结陶粒,并考察了原料配比、水料比、尾矿粒度、烧结条件等因素对陶粒性能的影响。结果表明,质量配比为m(铁尾矿)∶m(铜尾矿)∶m(煤粉)=8∶1∶1(即铁尾矿掺量80%)、水料比1∶5、烧结温度1 120℃、烧结时间20 min的条件下制备出堆积密度为873.2 kg/m^(3)、筒压强度5.13 MPa、1 h吸水率为7.65%的轻质陶粒,结合陶粒形貌、物相及热重分析,陶粒烧结过程中产生了起增强强度作用且呈致密网状结构的透辉石。该研究为低硅铁尾矿的资源化利用提供了新的利用途径。