重力選礦中礦物表面化學(xué)特性研究

1 重力選礦技術(shù)的現(xiàn)狀

重力選礦技術(shù)己經(jīng)有了很長的歷史，由于其具有成本不高，少污染等優(yōu)點(diǎn)，所以在選礦方面占有非常重要的地位。但是隨著我國礦山資源被不斷的開采，貧乏、細(xì)小以及雜亂的礦物和長時間積累的尾礦越來越多。而傳統(tǒng)的觀念認(rèn)為重選對于這些礦物都很難達(dá)到高效的分選效果，所以，有很多人對于重力選礦技術(shù)不是很看好。下面對重選技術(shù)現(xiàn)狀進(jìn)行探討。

1.1工藝特點(diǎn)

重力選礦技術(shù)要在在選礦領(lǐng)域中有所發(fā)展，就要對重選工藝的特點(diǎn)及其理論關(guān)鍵有一些必要的了解。

1. 1. 1重力選礦技術(shù)的理論依據(jù)是熱力學(xué)第二定律

在選礦過程中，由于熱力學(xué)第二定律才能使得各種不同大小的礦物在重力場中按比重不同來進(jìn)行分層，從而達(dá)到分離的效果。因此，在熱力學(xué)第二定律的基礎(chǔ)上，在選礦過程中勢能較高的礦物就向勢能低的底層運(yùn)動，從而來達(dá)到分離礦物的目的。

1.1.2比重差異和適宜的松散手段是重力選礦的核心

礦物的比重差異和適宜的松散手段是重力選礦理論的重要核心內(nèi)容，所以了解它也是很重要的。只有在比重差異較大的時候，礦物的分離才能夠達(dá)到最好;但是要是沒有比重差異，或者是比重差異較小，這樣即使是在理想的松散環(huán)境下也不可能將其完全分離。除了礦物的比重差異以外，適宜的松散手段也是必要的。當(dāng)兩種礦物存在較大的比重差時，而選用的松散程度不夠，就可能將己按比重分離好的礦物重新混合。所以礦物的比重差異和適宜的松散手段是重力選礦技術(shù)的核心內(nèi)容。

1.1.3重選分離的最大難題是極微細(xì)粒級物料的分選

對于極微細(xì)粒物料的重選的困難來說，除了設(shè)備本身的問題之外，還有一個更加重要的原因就是重選方法。在重力選礦的技術(shù)過程中，在重力場的條件下，礦物分選粒度越小，其在水中的重力也越小。相反，由于水的一些作用，其對微細(xì)顆粒的上舉力越來越大。甚至在某一時刻超過重力作用，而使微細(xì)粒礦物無法下沉。了解這一原因，對于極微細(xì)粒礦物的重選分離具有重大意義。

2.研究目的

重力選礦中礦物表面化學(xué)特性的研究不僅是為了明確電動參數(shù)和搖床效率之間的關(guān)系，還是為了在重力選礦中選取一個可以獲得最好結(jié)果的條件。在本實(shí)驗(yàn)中選擇的是加拿大魁北克、瓦布什鏡鐵礦，實(shí)驗(yàn)的樣品是通過螺旋選礦機(jī)，將含鐵量在百分之15到20之間的樣品挑選出來，并且作為試驗(yàn)的樣品。而這樣做的目的就是測定試驗(yàn)樣品中鏡鐵礦和石英的一些參數(shù)以及盡可能找到在螺旋選礦機(jī)中的混合在尾礦中被浪費(fèi)的鐵的回收方法。

3結(jié)果與討論

在之前的研究過程中，顯示出:樣品礦漿在自然條件下，鏡鐵礦的鐵的回收率為百分之四十。但是通過加入硫酸或者是氫氧化鈉來調(diào)節(jié)pH之后，樣品礦漿中的鏡鐵礦的回收率就上升了，比如:添加氫氧化鈉將pH值調(diào)整為10時，回收率就為百分之七十。

搖床試驗(yàn)結(jié)果的變化除了受到礦漿pH值變化的影響之外，還有一些其他的因素影響。這些因素導(dǎo)致樣品在自然條件下的回收率不理想，但是試驗(yàn)結(jié)果表明，將pH改變之后，樣品的回收率就會在原有的基礎(chǔ)上增加了，但是改變了樣品的pH值之后，會影響樣品的結(jié)構(gòu)。所以，想要確定改變pH這是否會改變結(jié)構(gòu)的這種影響，就要進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)。首先將pH值調(diào)整到2和4時，對樣品進(jìn)行回收率測定，然后再測定pH值為8之后的樣品的回收率，但是結(jié)果表明，樣品中鐵的回收率在百分之四之間擺動。這表明pH值對搖床效率的影響，不是上述的可能原因引起的。

而上述的沉降結(jié)果顯示，當(dāng)樣品為鏡鐵礦和石英時，pH值的條件為8時，它的沉降速度是最低的。就是在這樣的條件下，調(diào)整pH值會改變它的沉降速度，并且只會增加而不會減少。有研究表明，礦物粒子的移動速度是和它的比重和沉降速度有關(guān)的，所以說改變礦物粒子的比重，它的移動速度也會隨之改變。由此可見，在pH值為8時，鏡鐵礦的縱向移動速度是最小的，并且這將會是礦物的分選效率降低。

當(dāng)?shù)V物試樣為石英時，pH值超過10之外的pH對它的沉降速度都不會有一個明顯的變化。但是當(dāng)pH值是10的時候，石英的沉降速度是最低的。這一結(jié)果表明，pH值為10是一個分選點(diǎn)，可以將鏡鐵礦和石英分離開來。因?yàn)殓R鐵礦在此條件下的沉降速度是比較快的。而在一般情況下，分選試樣的沉降速度的差異越大，在進(jìn)行搖床試驗(yàn)分選的時候，就越容易分離。

在pH值接近鏡鐵礦的等電點(diǎn)時，也即pH值是8時，試驗(yàn)樣品的沉降速度是最小的，也可以理解為在單位時間內(nèi)粒子的沉降數(shù)目是最小的。因?yàn)楸砻骐姾蔀?，所以其顆?；ハ嗑o貼，在這種情況下就自然產(chǎn)生了比較大的“千涉”沉降。而石英的等電點(diǎn)是小于2的，所以在研究鏡鐵礦的沉降速度時，對石英的沉降不會有明顯的影響。但是，對于其在pH值為10時樣品的沉降速度突然降低的現(xiàn)象，還是沒有一個明確的解釋。

而經(jīng)過自然pH值的調(diào)節(jié)，樣品的等電點(diǎn)也會接近自然pH值，所以，在樣品處在其它的pH值時，經(jīng)過調(diào)整之后的混合物的pH值和其等電點(diǎn)都會產(chǎn)生一些差距。