金属矿山

李艳军, 余建文, 韩跃新, 高鹏

2019, 48(02): 2-9.

摘要 ( 623 )

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我国有大量的铁矿石资源无法通过常规选矿方法进行开发利用，流态化磁化焙烧是处理该类矿石最有效的方法，成为近年来的研究热点。综述了铁矿石磁化焙烧机理研究进展，总结了流态化磁化焙烧技术与装备发展历史和研发现状，重点介绍了沸腾炉磁化焙烧、闪速磁化焙烧、流化床磁化焙烧及悬浮磁化焙烧技术装备特点和应用示范，并分析了流态化磁化焙烧技术在菱铁矿、褐铁矿、赤铁矿等难选弱磁性铁矿资源及铁尾矿二次资源利用方面的发展前景。

高磷鲕状赤铁矿提铁降磷研究综述

周文涛, 韩跃新, 孙永升, 高鹏, 李艳军

2019, 48(02): 10-14.

摘要 ( 617 )

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为提高我国铁矿资源的高效开发利用水平，提高铁矿石自给率，基于高磷鲕状赤铁矿石的矿物特性，对高磷鲕状赤铁矿的资源利用现状、提铁降磷工艺方法和机理进行了综述。指出采用传统选矿方法，如单一浮选、选择性絮凝—反浮选、浮磁联合等常规选矿方法虽然操作简单易行，但得到的铁精矿铁品位和回收率等选别指标较低，去磷率低，难以达到理想的提铁降磷效果；化学浸出法、生物浸出法以及冶炼法虽然去磷效果显著，但存在成本和环境问题；东北大学相关课题组在总结已有提铁降磷研究成果和大量试验研究的基础上提出了一种低耗、高效的提铁降磷的工艺方法，即深度还原短流程熔炼工艺技术，该技术以铁矿石→金属铁→铁水→铁水除杂→成型钢材为流程路线，具有工艺流程短、热量利用率高等优势，可以实现高磷鲕状赤铁矿石的高效选别。

锂辉石浮选捕收剂及调整剂研究综述

朱一民, 谢瑞琦, 张猛

2019, 48(02): 15-21.

摘要 ( 549 )

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从捕收剂和调整剂2大方面对国内外锂辉石浮选药剂进行了介绍和总结。锂辉石浮选捕收剂主要包括传统单一捕收剂、组合捕收剂和新型捕收剂3类。调整剂主要包括应用最广泛的NaOH-Na2CO3-CaCl2“三碱”组合调整剂，同时难免金属阳离子、无机阴离子、有机酸等调整剂对浮选过程的影响、对锂辉石活化作用及其选择性抑制作用的影响及对浮选机理的影响研究都是研究的热点。研发新型高效、高选择性、环保、耐低温、经济的捕收剂和调整剂将成为锂辉石浮选药剂未来发展的主要趋势。综合述评可以为锂辉石浮选药剂的研究提供参考。

高纯石英砂资源及加工技术分析

郭文达, 韩跃新, 朱一民, 刘清侠, 李艳军

2019, 48(02): 22-28.

摘要 ( 1348 )

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高纯石英砂是微电子、光纤通信、航空航天等高新技术产业的基础原材料，战略地位非常重要。目前，制备高纯石英砂主要通过化学合成、天然水晶加工及石英矿物深度提纯。其中，通过化学合成和天然水晶加工的制备方法受原料、成本、产量等方面的制约，难以大规模工业应用；因此，通过石英矿物制备高纯石英砂的加工技术将是未来的主要研究方向。然而，我国对以石英矿物为原料制备高纯石英砂的相关研究起步晚、研究少，技术被欧美发达国家长期垄断，市场大量依靠进口。从原料分析出发，对比了用于制备高纯石英砂的石英原矿的矿物特性，得出花岗伟晶岩和脉石英是制备高纯石英砂的最理想原料。系统分析了石英原矿中的伴生脉石矿物类型以及Al、Fe、Ca、K等常见杂质元素的存在形式和附存状态，并着重分析了晶格杂质和包裹体杂质的晶体构型，指出了晶格杂质难以脱除是制约高纯石英砂品质的主要原因。从矿物加工专业角度，并依据不同的加工目的将现行的高纯石英砂加工技术分成4个大类，对各类生产工艺状况进行了详细的分析概括，指出了现行工艺技术的不足以及与国际先进技术水平间的差距。在此基础上提出，目前高纯石英砂生产和研究中存在的问题及未来的研究方向，为今后相关研究提供理论指导。

酒钢粉矿悬浮磁化焙烧扩大试验研究

唐晓玲, 陈毅琳, 韩跃新, 李艳军, 刘金长

2019, 48(02): 29-33.

摘要 ( 693 )

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针对酒钢镜铁山粉矿强磁选工艺存在的精矿铁回收率和品位均较低的问题，东北大学在对强磁预富集精矿进行工艺矿物学分析的基础上，进行了悬浮磁化焙烧扩大试验研究。结果表明：酒钢粉矿强磁预富集精矿TFe品位为39.02%，预富集精矿含铁矿物主要为赤铁矿和菱铁矿，铁分布率分别为67.81%、28.36%，脉石矿物主要为石英、白云石和重晶石；粉矿采用强磁选抛尾—悬浮焙烧—磁选—反浮选新工艺，最终获得了TFe品位60.67%、SiO₂含量4.52%的合格铁精矿，铁回收率为76.27%。与原单一强磁选工艺相比，新工艺的精矿铁品位提高了16.11个百分点，SiO₂含量降低了6.83个百分点，铁回收率提高了14.43个百分点，精矿指标有了较大幅度的提高，为下一步粉矿资源的高效利用提供了技术依据。

酒钢镜铁矿悬浮磁化焙烧试验研究

马玉成, 李艳军, 孙永升

2019, 48(02): 34-37.

摘要 ( 592 )

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酒钢选烧厂竖炉给矿铁品位为33.84%，有用铁矿物主要为镜铁矿、褐铁矿、菱铁矿，脉石矿物主要为石英，有害元素P含量较低。针对酒钢镜铁矿采用常规选矿方法选别指标差的问题，采用磁化焙烧—磨矿—弱磁选流程法对有代表性试样进行选别试验研究。结果表明：在焙烧温度650 ℃、焙烧时间5 min、CO浓度30%、总气体流量500 mL/min条件下进行磁化焙烧，焙烧产品磨细至-0.074 mm占82%，在磁场强度为119.4 kA/m条件下经过弱磁选，精矿铁品位可以达到59.12%、铁回收率为81.31%，精矿中主要有害杂质Al2O3和P含量都较低，达到冶炼原料的要求。研究结果为酒钢镜铁矿的开发利用提供了依据，并对同类型矿石的开发利用具有指导意义。

镜铁矿悬浮磁化焙烧过程中的铁物相与磁性转变研究

李嘉, 孙永升, 李艳军, 韩跃新

2019, 48(02): 38-43.

摘要 ( 550 )

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甘肃某镜铁矿石主要有价元素为铁，TFe含量为59.61%，原矿中94.79%的铁以赤褐铁的形式存在，脉石矿物主要为石英，含量为8.11%。为考察焙烧过程主要影响因素对焙烧产物的物相转化与磁性转变的影响，进行了悬浮焙烧试验。结果表明：镜铁矿经悬浮磁化焙烧后，焙烧产物中铁主要以磁铁矿的形式存在，磁性明显增强；随着焙烧温度升高、焙烧时间延长、CO浓度增加、总气量增加，焙烧产品中镜铁矿含量均逐渐降低，磁铁矿含量均逐渐增加，焙烧产品饱和磁化强度和最大比磁化系数均先提高后降低；在焙烧温度为550 ℃、焙烧时间为4 min、CO浓度为20%、总气量为600 mL/min时，焙烧产物的比饱和磁化强度为63.66 A·m²/kg、最大比磁化系数为5.02×10-4 m³/kg；焙烧过程铁物相按照Fe₂O₃→Fe₃O₄→FeO的反应顺序进行，焙烧产物铁物相的转化会影响铁矿物磁性的强弱，并且主要与磁铁矿的含量相关。试验结果可以为我国镜铁矿资源悬浮焙烧过程机理研究提供理论依据。

焙烧温度及时间对白云鄂博铁矿选铁尾矿悬浮磁化焙烧的影响

单彦, 韩跃新, 李文博

2019, 48(02): 44-49.

摘要 ( 577 )

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为了回收白云鄂博铁矿选铁尾矿中的铁矿物，采用强磁预富集—悬浮磁化焙烧—磁选工艺进行铁矿物再选试验。结果表明：TFe品位为14.10%的白云鄂博铁矿选铁尾矿经磁选预富集所得精矿在总气量600 mL/min、CO浓度15%、焙烧温度800 ℃、焙烧时间5 min条件下焙烧后，焙烧产品磨细至d90=39.29 μm，在磁选管磁场强度为10.56 kA/m时，可获得TFe品位为63.88%、对原矿回收率为57.25%的磁选精矿。对试验各阶段产品分析表明，焙烧温度过高、焙烧时间过长会导致过还原，同时焙烧过程使得预富集精矿中表面光滑无裂纹的赤铁矿变为表面伴有微裂纹的磁铁矿。研究结果为多金属共（伴）生铁矿资源的高效利用提供了理论基础。

菱铁矿热分解过程中FeO磁化反应动力学研究

张琦, 孙永升, 韩跃新

2019, 48(02): 50-53.

摘要 ( 554 )

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为研究菱铁矿热分解过程中FeO磁化反应，给菱铁矿悬浮磁化焙烧工艺优化提供理论指导，采用气体成分分析系统对菱铁矿热分解过程中FeO磁化反应动力学进行了研究。结果表明，随着磁化反应温度的升高，达到相同反应分数所需时间逐渐缩短，反应速率的峰值逐渐升高。不同磁化反应温度下，反应分数及反应速率均随时间的变化呈现出相似的规律。同时，采用模型匹配法对试验数据分析表明：FeO磁化反应动力学符合G(α)=[-ln(1-α)][12]动力学模型，其表观活化能为56.01 kJ/mol，指前因子A为6.07 s-1。菱铁矿热分解过程中FeO磁化反应过程的限制环节为气体扩散与界面反应控制。

CaO和Na₂CO₃用量对高磷鲕状赤铁矿石深度还原分选的影响

栗艳锋, 韩跃新, 孙永升, 张琦

2019, 48(02): 54-59.

摘要 ( 579 )

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采用深度还原技术处理高磷鲕状赤铁矿可以取得良好的技术经济指标，但添加剂（如CaO和Na₂CO₃）在深度还原过程中的作用仍需深入研究。以鄂西某宁乡式高磷鲕状赤铁矿石为原料，考察还原温度、还原时间、碳氧摩尔比对还原指标的影响。结果表明，适宜的深度还原条件为还原温度1 523 K、还原时间30 min、碳氧摩尔比2.0，获得的还原物料铁金属化率为86.21%，还原物料经磁选获得的磁选精矿铁品位为91.69%、回收率为92.23%。在最佳还原条件下分别以CaO和Na₂CO₃为添加剂进行深度还原试验，采用化学成分分析和X射线衍射（XRD）探究了CaO和Na₂CO₃用量对高磷鲕状赤铁矿石深度还原分选指标、脱磷效果和物相转变的影响。结果表明，添加CaO和Na₂CO₃均可抑制深度还原过程中铁橄榄石的生成，有效降低精矿中磷含量，提高铁回收率；CaO可与物料中的SiO2和Al2O3反应生成硅灰石和钙铝黄长石等高熔点硅酸盐，不利于铁品位的提高；Na₂CO₃可与物料中的SiO₂和Al₂O₃反应生成钠长石等低熔点硅酸盐，有利于铁品位的提高。

山东某赤泥磁化焙烧—磁选提铁初探

柳晓, 韩跃新, 李艳军, 高鹏, 张淑敏, 查泽鹏

2019, 48(02): 60-64.

摘要 ( 889 )

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随着我国氧化铝产量的不断增大，排放的赤泥量也日益增加，普通堆存处置的方式所带来的污染生态环境、占用土地资源等问题越来越突出。为有效富集赤泥中的铁，以山东某赤泥为研究对象，在矿石性质分析的基础上，进行了磁化焙烧—弱磁选工艺流程试验。结果显示：赤泥铁品位为37.37%，赤泥中铁主要存在于赤、褐铁矿中，赤、褐铁矿中铁占总铁的98.23%；赤泥在CO浓度30%、焙烧温度620 ℃、焙烧时间为20 min的条件下磁化焙烧，焙烧产品磨细至-0.038 mm含量70%，在磁场强度为85.6 kA/m条件下进行弱磁选，可获得铁品位47.01%、作业回收率73.01%的最终铁精矿。对获得的铁精矿进行铁物相分析、XRD分析和磁性分析可知，赤泥中的赤、褐铁矿在磁化焙烧过程中大部分被还原成磁铁矿，铁矿物磁性增强，进而可以通过弱磁选实现铁矿物与脉石矿物的分离。但是针对铁精矿中铁品位的继续提升与铝的脱除需要进一步的研究。

冷却方式对磁铁矿冷却产物的磁性影响研究

祝昕冉, 孙永升, 韩跃新, 李艳军, 路则利

2019, 48(02): 66-70.

摘要 ( 558 )

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磁化焙烧工艺已成为处理难选铁矿资源的主要手段，焙烧产品冷却方式是影响磁化焙烧产品选别指标的重要因素。以海南某赤铁矿纯矿物为研究对象，考察了其磁化焙烧后惰性气氛、水淬冷却和空气气氛冷却方式对焙烧产品磁铁矿氧化程度的影响。结果表明：惰性气氛可以有效防止磁铁矿发生氧化反应，产品单位质量磁矩最大，为74.2 A?m2/kg；水淬冷却过程中发生轻微的氧化反应，产品单位质量磁矩为72.5 A?m2/kg；而空气冷却方式下，磁铁矿冷却过程中部分氧化为赤铁矿，焙烧产物的单位质量磁矩仅为37.6 A?m2/kg。空气气氛冷却受冷却初始温度影响较大，随着冷却初始温度的降低，冷却产物FeO含量逐渐增加，单位质量磁矩逐渐增加，比磁化系数逐渐增加。试验结果可以为难选铁矿石磁化焙烧过程优化提供参考。

岩浆岩型含钛铁精矿降钛研究

郭文达, 韩跃新, 朱一民, 李艳军, 范志国

2019, 48(02): 71-75.

摘要 ( 549 )

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相关文章 | 计量指标

为了探究通过提高磨矿细度降低河北柏泉磁选铁精矿钛含量的可行性，采用搅拌磨细磨（超细磨）—弱磁选工艺对试样进行降钛研究，在磨矿细度d90为34.7 μm，弱磁选磁场强度为83.6 kA/m的条件下，铁精矿TFe品位可由63.39%增加到65.48%，TFe品位达到一级铁精粉要求，且TFe回收率为97.85%，但铁精矿中杂质TiO2含量仅能降低1.04个百分点。通过XRD分析以及工艺矿物学分析查明，试样中钛主要存在于钛磁铁矿中；搅拌磨细磨（超细磨）—弱磁选工艺可以脱除铁精矿中的钛铁矿和钛赤铁矿，但是钛磁铁矿与磁铁矿属于类质同象，物理化学性质非常相近，难以通过磁选分离，这是该铁精矿的钛元素难以大量脱除的原因。研究结果表明，此类岩浆岩型高钛铁精矿品质较优，但钛不能通过选矿脱除，可用作其他低钛铁精粉高炉冶炼的配料。

某微细粒级混磁精矿载体浮选试验研究

秦永红, 杨光, 马自飞, 张琦, 肖汉新, 刘杰

2019, 48(02): 76-80.

摘要 ( 474 )

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相关文章 | 计量指标

微细粒矿石由于其比表面积大、表面能高、体积及质量小等特征导致浮选过程颗粒之间发生非选择性团聚现象，进而会恶化浮选环境，使常规泡沫浮选难以获得良好指标。针对东鞍山烧结厂重磁车间产品进行了载体浮选试验研究，其中重精筛下产品作为载体矿物，混磁精矿为黏附矿物。试验结果表明：在粗选NaOH调pH值11.50、浮选温度35.0 ℃、CaO用量700 g/t、淀粉用量1 200 g/t、TD-Ⅱ用量500 g/t，精选TD-Ⅱ用量250 g/t条件下，经过1粗1精3扫反浮选闭路流程后，与常规浮选相较，载体浮选指标得到了改善，精矿TFe品位提高了1.12个百分点。对其产品粒度分析表明：载体浮选精矿产品中-20 μm粒级含量显著降低，累计体积曲线峰呈现出向粗粒级移动的趋势，并且强度下降，载体浮选矿物表观粒度增加，优化了浮选环境。

新型捕收剂DTA-2在高铝铁矿石提铁降铝反浮选中的应用

张婧, 朱一民, 张淑敏, 李艳军, 韩跃新

2019, 48(02): 81-86.

摘要 ( 558 )

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针对现阶段高铝铁矿石选别后铁精矿中含铝过高的问题，东北大学研制了一种新型、高效的两性螯合捕收剂DTA-2，以某悬浮焙烧后磁选铁精矿为研究对象，进行提铁降铝反浮选试验。结果表明：在常温，自然pH条件下，以DTA-2为捕收剂，淀粉为抑制剂，经1粗1精1扫反浮选流程试验，可以获得精矿TFe品位66.80%、Al₂O₃品位3.26%的指标。对浮选精矿产品进行分析发现：褐铁矿内部结构相对松散，其中包裹脉石矿物较多；粒度较大氧化铁颗粒周围黏连微粒（多小于1 μm）以氧化铝为主的脉石矿物，微细粒的铁氧化物和以氧化铝为主的脉石矿物集合成磁性聚合体，造成精矿含杂；粒度较粗的氧化铝矿物颗粒内部有微粒（小于1 μm）弥散状氧化铁颗粒，磁选精矿中石英、高岭石、云母、长石矿物与氧化铁矿物连生或微粒单体夹带进入浮选精矿造成精矿杂质含量较高。通过浮选的方法解决了悬浮焙烧后磁选铁精矿含铝过高的实际问题。试验结果对高铝铁矿石的提铁降铝研究具有借鉴意义。

新型捕收剂DJW-II反浮选齐大山选矿厂混合磁选铁精矿

徐小革, 朱一民, 张猛, 陆占国, 孙长胜, 乘舟越洋

2019, 48(02): 87-91.

摘要 ( 592 )

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齐大山选矿厂采用阴离子型捕收剂LKY反浮选提纯混合磁选铁精矿，获得的精矿铁品位为67.77%、回收率为78.86%，使用LKY矿浆需要加温不仅增加了选矿能耗和工艺的复杂性，而且会降低流程的稳定性。为解决这些问题，相关课题组以新研制的脱硅捕收剂DJW-II对现场混合磁选铁精矿试样进行了室温（21 ℃）浮选试验，并对闭路试验精矿和尾矿进行了XRD和SEM分析。结果表明：-0.037 mm粒级产率为68.21%，主要矿物为磁铁矿和石英，铁在微细粒级有明显富集的试样，在pH调整剂NaOH用量为500 g/t（pH=9.0），抑制剂羧甲基淀粉用量为150 g/t，捕收剂DJW-II用量为175 g/t情况下，采用1粗1精3扫流程处理试样，获得了铁品位为67.60%、铁回收率为86.05%的铁精矿，试验精矿指标较现场精矿指标明显优越。因此，齐大山铁矿选矿厂混合磁选铁精矿反浮选除杂以DJW-II为捕收剂，既有利于降低生产工艺的复杂性，又有利于降低生产能耗、改善生产指标、提高经济效益。XRD图谱分析证明了DJW-II在铁精矿反浮选脱硅中的高效性；SEM图片显示，试样中的微细颗粒主要是铁矿物颗粒。

复合捕收剂在铁矿石反浮选中的协同作用

徐小革, 乘舟越洋, 朱一民, 陆占国, 孙长胜, 李艳军, 韩跃新

2019, 48(02): 92-96.

摘要 ( 616 )

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为提升齐大山铁矿浮选指标，研制出一种高效既含N-H又含O-H基团的新型捕收剂DJW-II，用于齐大山铁矿磁选混合精矿反浮选脱硅研究，并考察了JW系列辅助捕收剂对浮选效果的影响。结果显示：在浮选温度21 ℃，pH值为9.0，捕收剂DJW-II粗选用量125 g/t、精选用量50 g/t，辅助捕收剂 JW-4用量0.6 g/t，抑制剂羧甲基淀粉钠用量250 g/t的条件下，采用1粗1精的浮选流程得到产率50.98%、精矿铁品位68.08%、铁回收率69.85%的精矿。添加辅助捕收剂可以改善浮选过程所产生泡沫的体积、半衰期及泡沫黏度，进而提高浮选指标。构建了所采用辅助捕收剂JW-4的主要成分、水分子及Ca2+离子、Cl-离子的结构，通过Materials Studio软件构建泡沫膜结构的分子模型，并采用Forcite模块，对构建的分子模型进行结构优化及动力学计算。结果表明，加入辅助捕收剂后，捕收剂分子的活性基团与中间的水分子的吸附更为紧密，与气泡性能测试中加入辅助捕收剂后泡沫黏度变大的结果相吻合。

新型锂辉石捕收剂DRQ-3的浮选性能及作用机理研究

谢瑞琦, 朱一民, 韩旭倩, 张猛, 李艳军

2019, 48(02): 97-101.

摘要 ( 663 )

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采用实验室合成的新型两性螯合捕收剂DRQ-3对锂辉石进行浮选试验，同时借助红外光谱和Zeta电位检测手段对DRQ-3与锂辉石作用机理进行了研究。试验结果表明，在室温（26 ℃）、矿浆自然pH值（pH=8.5）、DRQ-3用量为50 mg/L的试验条件下，锂辉石的浮选回收率可达94.50%，DRQ-3对锂辉石显示出很强的捕收能力。动电位和红外光谱检测结果表明，锂辉石与DRQ-3不会发生静电吸附，捕收剂DRQ-3与锂辉石之间存在化学吸附，由锂辉石晶体结构推断主要是Al3+与DRQ-3中的活性基团OH-发生离子键合反应。

铜离子对锡石浮选的影响及其机理研究

宫贵臣, 刘杰, 韩跃新, 朱一民

2019, 48(02): 102-105.

摘要 ( 764 )

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为探索Cu²⁺对锡石的活化机理，在苯乙烯膦酸（SPA）浮选体系中进行锡石单矿物浮选试验。结果表明，在pH为2.0~7.4的范围内Cu²⁺对锡石具有活化作用，在pH=4，SPA用量250 mg/L，Cu²⁺用量为4×10^-3 mol/L条件下，锡石的浮选回收率较未添加Cu²⁺时提高了11个百分点。动电位检测和XPS分析结果显示：Cu²⁺可以通过吸附或者取代作用在锡石表面，增加锡石表面与SPA作用的反应位点，进而活化锡石，增加SPA在锡石表面的吸附量。试验结果可以为锡石资源的浮选回收工艺提供指导。

苯乙烯膦酸对锡石可浮性影响及其作用机理分析

刘畅, 刘杰, 李艳军, 宫贵臣, 唐学飞

2019, 48(02): 106-110.

摘要 ( 592 )

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通过单矿物浮选试验考察了油酸钠、苯乙烯膦酸、水杨羟肟酸3种不同捕收剂对微细粒锡石可浮性的影响，并采用动电位检测、原子力显微镜测定和X射线光电子能谱分析的方法研究了苯乙烯膦酸与锡石表面的作用机理。试验结果表明：油酸钠、苯乙烯膦酸、水杨羟肟酸均能在微细粒锡石的浮选中提高锡石的可浮性，3种捕收剂对锡石的捕收效果由强到弱为：苯乙烯膦酸>油酸钠>水杨羟肟酸。苯乙烯膦酸主要以化学吸附的形式与锡石表面发生作用，在锡石表面形成了有选择性的峰状吸附点，使锡石表面的动电位发生负移，其膦酸基上的2个O原子在矿浆中脱去H+后，能够与锡石表面的Sn原子发生结合，稳定地吸附于锡石表面。

自然氧化对黄铁矿可浮性的影响及其机理研究

姜凯, 刘杰, 韩跃新, 李艳军, 朱一民

2019, 48(02): 111-114.

摘要 ( 443 )

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为了弄清黄铁矿在自然条件下的氧化规律及黄铁矿表面氧化对浮选的影响。研究了自然氧化条件下氧化时间对黄铁矿单矿物可浮性的影响，黄铁矿的回收率随着氧化时间的延长而降低。X射线光电子能谱分析(XPS)结果显示，氧化后的黄铁矿表面新出现了硫单质、硫酸铁和氢氧化铁等物质的相关特征峰，且黄铁矿氧化过程以氢氧化铁覆盖其表面为终止。浮选过程中，氧化后黄铁矿表面的氢氧化铁等亲水性物质改变了黄铁矿的表面性质，阻碍了捕收剂的吸附，降低了黄铁矿的可浮性。研究结果可以为硫化矿浮选中降低黄铁矿可浮性以实现其与贵金属等的浮选分离提供参考。

连云港某含氟磷灰石浮选提纯试验研究

韩会丽, 姚金, 操斌, 孙浩然, 杨斌, 付亚峰, 印万忠

2019, 48(02): 115-120.

摘要 ( 505 )

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连云港某含氟磷灰石矿P2O5含量为31.23%，脉石矿物主要为白云石、方解石和石英，含量分别为13.68%、6.82%和2.33%。为开发利用该矿石，采用正浮选工艺对其进行提纯试验研究。结果显示，在磨矿细度为-0.074 mm占76.80%条件下，以NaOH为pH调整剂，碳酸钠和硅酸钠为抑制剂兼分散剂，油酸钠为捕收剂，在浮选机叶轮转速为2 000 r/min，充气量为0.25 m³/h条件下，经1粗1精1扫闭路浮选，获得了P₂O₅含量为36.68%、回收率为89.90%的磷灰石精矿。红外光谱测定和表面Zeta电位测定结果表明，油酸钠主要以化学吸附形式吸附在磷灰石表面，降低了磷灰石的表面动电位，研究结果对类似磷矿资源的回收利用具有参考意义。

采用磷灰石新型常温捕收剂DJX-6优化某铁尾矿中磷的回收工艺

南楠, 朱一民, 韩跃新, 陈金鑫

2019, 48(02): 121-124.

摘要 ( 507 )

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河北柏泉铁矿磁选尾矿粒度较粗，-0.074 mm粒级产率为30.76%，有用矿物磷灰石主要富集在细粒级中，且解离度较低，现场在矿浆温度为37 ℃情况下，以氧化石蜡皂+脂肪酸+MES为捕收剂，采用1粗3精1扫、中矿顺序返回闭路流程选磷，获得了P₂O₅品位和回收率分别约为33%和85%的磷精矿。为了解决现场浮磷需要加温且精矿指标不理想的问题，采用东北大学相关课题组研制的新型常温浮磷捕收剂DJX-6进行了选磷试验，结果表明，试样在磨矿细度为-0.074 mm占60%，浮选矿浆温度为20 ℃、pH=10（Na₂CO₃用量为400 g/t），水玻璃用量为200 g/t，DJX-6用量为400 g/t的情况下，采用1粗3精1扫闭路流程处理，最终获得P₂O₅品位为33.30%、P2O5回收率为93.36%的磷精矿。与现场相比，不仅药剂用量大幅度降低、浮选矿浆无需加温，而且磷精矿P₂O₅回收率从85%左右提高至93.36%，因此，现场浮磷改用DJX-6为捕收剂将取消配套加温系统，大幅度降低能源成本，增加精矿产量，为企业创造显著的经济效益。

新型捕收剂DYM-1对菱镁矿浮选试验

朱一民, 孙升, 黄玉梅

2019, 48(02): 125-128.

摘要 ( 486 )

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以菱镁矿单矿物及其常见脉石矿物白云石和石英单矿物为研究对象，考察实验室自制改性脂肪酸类捕收剂DYM-1对各单矿物可浮性的影响。单矿物浮选试验结果表明，在25 ℃，矿浆pH=12.0，DYM-1用量为80.0 mg/L时，菱镁矿回收率可达到98%，白云石回收率为73%，石英回收率为21%，菱镁矿与白云石和石英的回收率差值最高，菱镁矿与2种脉石矿物的浮选分离效果最好。对DYM-1及其分别与各单矿物作用前后的红外光谱分析发现，DYM-1与3种单矿物均发生了氢键作用，并且与白云石表面发生了化学吸附；接触角检测结果表明，随着DYM-1用量的增加，菱镁矿和白云石的接触角均逐渐增大，且其接触角随着DYM-1用量增加的变化规律与回收率曲线相对应。

疏水碳链长度对胺类捕收剂起泡性能的影响研究

高子蕙, 朱一民

2019, 48(02): 129-134.

摘要 ( 595 )

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为了研究疏水碳链中碳原子数目对胺类捕收剂起泡性能的影响，采用充气法对十二胺、十四胺和十六胺产生的泡沫体积、泡沫半衰期和泡沫大小分布等参数进行了测量。结果表明：在溶液pH=6.0时，具有最大发泡体积的捕收剂种类由高到低依次是十四胺>十六胺>十二胺；在药剂用量均为1.0 g/L时，起泡能力由强到弱为十四胺>十六胺>十二胺；随着捕收剂疏水碳链中碳原子数的增加，分子间的相互作用增强，溶液黏度增大，泡沫半衰期也大幅增加，t1/2由高到低依次是十六胺>十四胺>十二胺；气泡索特直径达到最小值时的药剂用量由低到高依次为十六胺<十四胺<十二胺；胺类捕收剂中疏水碳链越长，其最大发泡体积和CCC也更容易在低浓度下达到，在试验药剂用量范围内，药剂溶液黏度由低到高依次为：十二胺<十四胺<十六胺，药剂溶液黏度越大，产生的泡沫稳定性越好。

X-射线分选机在大井子铜锌矿山的应用

鞠志强, 李艳军

2019, 48(02): 135-140.

摘要 ( 676 )

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采用X-射线分选机对大井子铜锌矿石进行不同粒级的X射线预选试验，结果表明：当阈值选取0.09时，30~200 mm粒级采用预选工艺后可获得铜、锌品位分别为0.90%和0.73%，铜、锌回收率分别为99.46%和98.80%的预选精矿，抛尾率为18.09%。30~200 mm粒级与筛分后-30 mm合并为精矿，较原矿铜、锌品位分别提高了0.16和0.13个百分点。对预选尾矿分析表明：预选尾矿铜品位为0.028%，锌品位为0.036%，铜、锌品位非常低；SiO2含量为63.13%，Al₂O₃含量为14.48%，TFe含量为7.32%，少量的CaO、MgO和K，说明尾矿主要成分为脉石矿物。对预选后精矿进行SEM和EDS检测表明：预选精矿主要以石英、绿泥石等脉石矿物为主，矿物组成粒度极不均，矿物之间的嵌布关系较复杂。对大井子铜锌矿石进行X-射线分选机预选后，可以提高入选矿石的品位，减少入选的废石量，提高选厂的综合效益。

弓长岭磁铁矿石磁脉冲预处理试验研究

齐双飞, 杜艳清, 韩跃新, 王立斌, 孙永升

2019, 48(02): 141-144.

摘要 ( 519 )

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研究了磁脉冲预处理技术对弓长岭磁铁矿石磨矿效率和分选指标的影响规律，借助扫描电镜和显微镜进行了预处理前后矿样的微观结构及磨矿产品单体解离度分析。结果表明，在磁脉冲磁场强度为39.81 kA/m条件下处理5 s后，磨矿产物中小于0.043 mm粒级含量与未处理样相比，提高了4.58个百分点；在磨矿时间为9 min，磁选磁场强度为79.62 kA/m时，预处理后试样磁选精矿TFe品位未处理样磁选精矿提高了1.16个百分点，铁回收率较未处理样提高了1.21个百分点；在磁脉冲设备产生的磁应力作用下，矿石内部不同矿物界面结合强度降低，生成扩展裂纹和裂缝，有利于磨矿过程提高铁矿物单体解离度，最终提高矿石的磨矿效率和分选指标。

鞍千贫赤铁矿石预富集试验

徐冬林, 安亚雄, 高鹏, 韩跃新

2019, 48(02): 145-149.

摘要 ( 612 )

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鞍千贫赤铁矿石铁品位为16.67%，铁主要以赤铁矿的形式存在，铁在赤铁矿中分布率为72.77%，主要脉石矿物为石英。为了开发利用该低品位铁矿石，进行了预富集试验。结果表明：采用湿式强磁预选—磨矿—弱磁选—强磁选工艺预富集，矿石在给料粒度-3 mm、背景磁感应强度为0.8 T、立环转速2.0 r/min、冲次频率200次/min条件下强磁预选，预选精矿在磨矿细度-200目占95%，磁场强度为120 kA/m条件下弱磁选，背景磁感应强度为0.8 T条件下强磁选，可获得TFe品位47.04%、回收率为80.25%的预富集精矿。试验结果可以为我国贫赤铁矿石的强磁预选提供参考。

辽西风化壳型钒钛磁铁矿预富集试验研究

董振海, 李文博, 李艳军

2019, 48(02): 150-155.

摘要 ( 474 )

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针对辽西风化壳型钒钛磁铁矿有用矿物难以回收利用的问题，进行了详细的工艺矿物学研究。矿石中金属矿物主要为磁铁矿、（钛）磁铁矿、钒磁铁矿、钛铁矿，非金属矿主要有长石、角闪石和石英。其中钛、钒主要以类质同象的形式赋存在磁铁矿中，且矿石中磁铁矿、钛铁矿及脉石矿物嵌布关系复杂，解离困难。分别采用直接磨矿—弱磁选预富集、粗粒干式预抛尾—磨矿—弱磁选预富集、粗粒湿式预抛尾—磨矿—弱磁选预富集工艺进行了预富集工艺对比试验。结果表明，粗粒湿式预抛尾—磨矿—弱磁选无论在功耗还是回收率指标方面均优于其余2种工艺。采用该工艺在磨矿细度为-0.074 mm占70%条件下，获得了V₂O₅含量为1.561%、回收率为60.96%，TFe品位为40.43%、回收率为24.83%的预富集精矿，可以满足后续直接酸浸提钒的工艺要求。对粗粒湿式预抛尾—磨矿—弱磁选工艺获得的精矿、尾矿进行分析检测表明，钒、钛以类质同象的形式替换磁铁矿中的铁，使预富集精矿铁品位较低，预富集精矿中磁铁矿、钛磁铁矿、脉石矿物嵌布关系复杂紧密，无法通过机械磨矿使其解离。因此，即使继续增加磨矿细度，预富集精矿全铁品位也仅能保持在40%左右，不能再继续提高。

高压脉冲放电作用下破碎产物分形规律

秦永红, 高鹏, 韩跃新, 李艳军

2019, 48(02): 156-162.

摘要 ( 453 )

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高压电脉冲破碎是一种新型破碎技术，相比于传统机械破碎，具有能耗低、破碎产物单体解离度高、力学性能低等优势。通过建立破碎产物粒度分形模型及分形维数与筛下产率关系研究高压脉冲放电破碎颗粒粒度特性。研究表明，高压电脉冲破碎产物具有典型的粒度分形特征。针对负累计产率和筛孔尺寸在双对数坐标下进行线性拟合，结果表明，随着脉冲个数增加，线性回归系数增大、分形维数减小、残差平方和减小、计算值曲线和试验值曲线所围成的面积减小；随着给料粒度增大，线性回归系数减小、分形维数增大、计算值曲线和试验值曲线所围成的面积增大。破碎产物分形规律为研究矿石破碎粒度特性提供了新的思路。

磨矿介质对闪锌矿浮选行为的影响研究

聂梦宇, 韩跃新, 李艳军

2019, 48(02): 163-167.

摘要 ( 483 )

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在湿式磨矿条件下分别以钢球和陶瓷球作为磨矿介质，以丁基黄药为捕收剂，研究闪锌矿在不同磨矿体系下的可浮性差异。结果表明，在相同药剂条件下，相比钢球介质湿磨环境，以陶瓷介质湿磨后闪锌矿可浮性较高；不同磨矿介质对闪锌矿的最佳浮选pH值几乎没有影响，最佳浮选pH值均保持在4~6之间；硫酸锌对闪锌矿的抑制作用受磨矿介质影响较小。借助扫描电镜和X射线光电子能谱检测考察磨矿介质对闪锌矿浮选行为的影响机理，陶瓷介质湿磨后闪锌矿表面较为平整，表面覆盖的金属氧化物较少；钢球介质湿磨后闪锌矿表面腐蚀较为严重，表面覆盖有大量白色絮状氧化物，降低了闪锌矿的可浮性；在钢球介质湿磨体系中，由于钢球介质的磨损脱落导致矿浆中存在大量的Fe³⁺；随着磨矿时间的延长，Fe³⁺及Zn²⁺不断与矿浆中OH^-结合生成金属氧化物覆盖在矿物表面，导致矿浆中金属离子含量不断下降。

某选矿厂破碎磨矿工艺流程考察研究

肖汉新, 唐学飞, 刘杰, 李艳军, 杨光

2019, 48(02): 168-172.

摘要 ( 620 )

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针对某选矿厂细碎机破碎能力有较大富余，球磨机给矿粒度偏粗的问题，通过降低筛板筛孔尺寸，分别在生产筛板（筛孔尺寸14 mm×20 mm）与试验筛板（筛孔尺寸10 mm×40 mm）条件下对细碎筛分作业、球磨分级作业进行流程考察研究。结果表明：采用试验筛板后，细筛分级产品中-12.0 mm含量由88.09%（F95=15.20 mm）提升至98.71%（F95=10.31 mm）；当一段球磨处理量分别为295 t/h、310 t/h、和325 t/h时，二段分级溢流中-0.074 mm粒级含量分别由79.86%增加到86.86%、77.03%增加到87.68%，75.63%增加到84.45%。更换筛板后，细碎筛分产品和二段分级溢流产品的粒度均明显变细。破碎筛分流程的优化充分发挥了破碎机的破碎能力，降低了球磨机的给矿粒度。

搅拌磨机在弓长岭选厂再磨作业中的试验研究

王洋, 郭旺, 高鹏, 李艳军

2019, 48(02): 173-177.

摘要 ( 530 )

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对弓长岭选矿厂的再磨给矿进行工艺矿物学分析，TFe品位为53.10%，主要以磁铁矿的形式存在，细粒级中铁矿物含量较高，说明该矿石需要充分细磨使含铁矿物单体解离，才能获得良好的分选指标。通过对搅拌磨适宜的磨矿工艺参数试验研究，得到适宜的磨矿工艺参数：充填率75%、料球比0.8、磨矿浓度70%、6 mm的陶瓷球。磨矿产品-0.038 mm含量在80%以上时，经过一段磁选，经济技术指标良好。

国外某难选铁矿石工艺矿物学基因特性研究

王勋, 韩跃新, 李艳军, 余建文1

2019, 48(02): 178-182.

摘要 ( 517 )

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为缓解国内铁矿石资源短缺与需求急剧攀升的矛盾，推行矿产资源全球化发展战略，开发国外铁矿资源已势在必行。通过光学显微镜、化学分析、X射线衍射、扫描电镜等分析手段，对国外某难选铁矿石的化学组成、矿物组成、元素赋存状态及矿物间的嵌布特征进行了详细研究。结果显示：矿石TFe品位为55.88%，矿物组成相对简单，主要有用矿物为赤铁矿和褐铁矿，主要脉石矿物为三水铝石；赤铁矿主要呈他形粒状或他形—半自形粒状与其他矿物紧密连生，褐铁矿主要以他形粒或胶状结构分布于赤铁矿周围，三水铝石主要呈粒状或碎屑状包裹于铁矿物中，矿物间嵌布关系复杂，结晶粒度微细，单体解离困难；主要矿物面扫描结果显示，铁、铝元素在铁矿物和三水铝石中分布均匀、共生关系密切，部分铝以类质同象的形式存在于赤铁矿和褐铁矿中，物理选矿方法无法实现铝、铁的有效分离，建议采用选冶联合流程处理该矿石。

鞍山式铁矿重选精矿工艺矿物学研究

张琦, 唐学飞, 刘杰, 秦永红

2019, 48(02): 183-187.

摘要 ( 407 )

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随着辽宁某选厂重选精矿的铁品位变低，其已不能作为精矿产品汇入总精矿，为给该选厂工艺流程改善提供指导，从化学组成、元素赋存状态、矿物组成、矿物间的嵌布关系及连生关系等方面，对重选精矿进行了工艺矿物学研究。结果表明：重选精矿铁品位为60.62%，铁主要赋存于赤铁矿和磁铁矿中，主要的脉石矿物为石英；铁主要分布在-0.074 mm粒级，铁在该粒级分布率高达84.47%，TFe品位64.52%，只有通过细磨才能实现铁矿物与脉石的较好解离；在有用矿物与脉石的连生体中，以赤铁矿与脉石结合形成的连生体为主，其次为磁铁矿、赤铁矿与脉石矿物结合形成的连生体；随着粒度变细，试样中赤铁矿和磁铁矿的单体解离度快速提高，尤其在-0.045 mm粒级产品中，绝大多数赤铁矿和磁铁矿颗粒完成了单体解离；赤铁矿和磁铁矿的浸染粒度以中粒、细粒嵌布为主，中粒级试样中脉石含量仍较高，细粒赤铁矿和磁铁矿含量较高，铁主要赋存在-0.074 mm粒级中。建议采用细筛分级—载体浮选工艺进行试验研究，即重选精矿筛上返回再磨，筛下产品进入浮选，背负细粒磁选精矿完成回收。

某菱锰矿石工艺矿物学研究

王彦, 李艳军

2019, 48(02): 188-191.

摘要 ( 641 )

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某低品位难选锰矿石中有用矿物为菱锰矿，锰品位为14.50%。为给该矿石选矿工艺流程制定提供依据，通过光学显微镜、化学分析、X射线衍射等分析手段，对矿石化学成分、矿物组成及嵌布特征等进行了系统研究。结果表明，矿石中主要含锰矿物为菱锰矿、水锰矿、硬锰矿，其中菱锰矿含量为19.17%；脉石矿物主要有石英、白云石和绢云母等，其中石英含量达32.05%。矿石主要呈薄层状构造、片状构造、块状构造、条带状构造和浸染状构造分布；矿石中矿物的结构主要有自形半自形晶结构、他形晶结构、填隙结构等。菱锰矿主要以自形半自形粒状及粒状集合体产出，与石英、白云母、绿泥石等相互嵌布。石英主要以自形半自形粒状产出，粒度细小，与菱锰矿、白云石、绿泥石、白云母相互嵌布。白云石多以细小粒状及粒状集合体产出，与石英、白云母相互嵌布。菱锰矿的嵌布粒度呈两极分化，且在细粒级中分布率较高。研究结果对矿石分选工艺流程的制定具有指导意义，可以为该类难处理锰矿石的开发利用提供借鉴。

基于ANSYS有限元电磁仿真的菱形磁介质感应磁场分布特性研究

周立波, 李文博, 韩跃新

2019, 48(02): 192-199.

摘要 ( 561 )

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采用ANSYS数值模拟软件对不同特征参数的菱形介质表面感应磁场分布特性进行了研究。单根菱形介质的感应磁场数值模拟结果表明：磁介质迎磁面方向为磁性颗粒吸附区，垂直于磁场方向为磁性颗粒排斥区；随着磁介质长轴尺寸的增加，感应磁场分布范围增大，介质表面磁感应强度降低，磁介质有效吸附面积减小，当长轴尺寸为2.6 mm时，介质表面磁场梯度和磁场力较高。多根菱形介质复合体系的感应磁场数值模拟结果表明：随着介质长轴尺寸的增加，磁介质间感应磁场的交互作用增强，介质长轴尺寸越大，磁介质表面的磁感应强度、磁场梯度及磁场力越小；随着介质间隙的减小，磁介质间的交互作用增强，磁介质表面的磁感应强度增大，但感应磁场的磁场梯度和磁场力均降低；磁介质间的交互作用对磁性颗粒排斥区和吸附区大小没有明显影响。

基于LM-BP神经网络的浮选药剂流量预测模型研究

唐学飞, 杨光, 高鹏, 张臣一

2019, 48(02): 200-204.

摘要 ( 564 )

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结合东鞍山选矿厂浮选流程的实际工况，采集现场浮选流程的关键过程变量、工艺指标，提出了基于LM-BP神经网络的浮选药剂流量预测模型。数据交叉验证的结果表明，该方法能够在保证精矿品位、回收率等指标满足生产要求的前提下，合理预测浮选药剂制度，使浮选矿浆达到最佳矿化状态，进而优化浮选各项指标，对于降低选厂浮选流程的生产成本有一定的参考价值。

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