长石浮选前超声对脱泥的影响外文翻译资料

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长石浮选前超声对脱泥的影响

摘要：在这项研究中，通过在多级长石浮选之前用新型开发的具有不同频率和功率强度的浮选槽进 行测试，研究了超声波对从长石中去除杂质的影响。特别是，将长石精矿的质量，去除的煤泥的体

积和杂质的含量考虑在内以揭示其影响。在相似的条件下，分别通过常规方法和超声方法测试了两个来自土耳其米拉斯-格拉地区的代表性长石矿石样品的脱泥和浮选，并就去除的煤泥的数量和质量进行了比较。最终的长石浮选精矿。结果，与传统的粘泥去除方法相比，在通过超声波进行的去粘泥阶段，去除的粘泥的体积减少了约45％。此外，使用超声波时，煤泥内部的杂质含量增加了一倍。这些结果在减少脱泥阶段的损失以及通过超声辅助的泡沫浮选生产高质量长石精矿方面取得了巨大的成功。

关键字：浮选；长石超声波脱泥超声波预处理；米拉斯

1. 介绍

长石在各种工业应用中非常重要，例如在玻璃和陶瓷中用作助熔剂，因为它们具有合适的碱和氧 化铝含量[1–6].技术的发展需要生产行业所需的质量更高的长石精矿。随着原材料行业生产需求的增 加，矿床的质量迅速下降。当前，要保持长石精矿生产的质量，同时用这些减少的品位矿床生产出更 高质量的产品是一个巨大的挑战。因此，需要研究新的替代方法来生产工业所需的高质量长石原料[1–5,7].影响长石精矿适销性的最重要因素是其碱金属（Na2O和K2O），铁（Fe2O3），钛（TiO2）和云母含量。陶瓷和玻璃工业要求长石中的铁，钛和云母杂质含量极低，这直接影响煅烧长石产品的白度， 从而影响最终质量。因此，对于那些行业来说，去除杂质和生产优质长石精矿的过程是必要的[6,8,9].

目前，多级浮选工艺是将长石与相关矿物分离的最成熟方法。关于长石浮选的不同试剂的应用已经发表了许多论文。但是，目前工业上使用的分离方案与60年前首次提出的分离方案基本相同，因为所使用的工艺非常有效。长石商业分离的一般流程包括浮选的三个连续阶段[5,7,10–17].为了通过浮选除去云母类 矿物，通常在2.5至5.0的pH下使用长链脂族胺。对于胺类捕收剂，燃油的使用增加了浮选的选择性。为了去除含铁的重矿物，在酸性条件下使用脂肪酸或磺酸盐。非极性油（例如燃料油）可用作辅助捕收剂，以增强对含铁矿物的去除。可以使用pH4.0-6.0的脂肪酸，pH3.0-3.5的石油磺酸盐或pH2.5 的脂肪族伯胺乙酸盐漂浮含有主要钛矿物的金红石。此外，钛矿物质可以与pH6.5的异羟肟酸酯，pH 7.7的油酰基肌氨酸和pH7.7的油酸钾一起漂浮。在浮选含海藻的钛矿物时，成功使用了油酸或其皂或各种植物油皂。琥珀酸烷基酯与石油磺酸盐的结合使用可提高浮选成功去除重矿物[5,7,10,14– 16,18–22].在第三阶段，长石被氟离子活化并被胺漂浮。残留产品通常是高级石英。

通常，长石矿石的第一个加工阶段是去除粘泥，这是由于矿石的细粒或粘质性质而产生的大量细小的脉石矿物。细颗粒浮选的一些困难被认为是粘泥涂层，由于增加了固液界面面积，它抑制了气泡颗粒的附着和高试剂消耗，导致浮选回收率低。有人建议在贵重物品和气泡上使用煤泥涂层，以解释所观察到的浮选回收率降低[23–25].

许多人还发现了泡沫浮选过程中的煤泥对长石矿石的负面影响。

研究人员[4,15,26–28].据指出，细颗粒矿物不仅起到粘泥涂层的作用，而且还影响纸浆的流变性和随 后的矿物浮选。高纸浆粘度还会改变浮选槽内的流体力学，从而对有效浮选所需的各个子过程产生负面影响，例如气体分散，颗粒悬浮，气泡-颗粒碰撞，附着和分离[29].

尽管取决于长石矿石矿物结构的粒径减小过程是产生极细粒径颗粒的主要原因，但云母，亚铁和钛硅酸和氧化物的含量也占重量的10–20％，这会影响煤泥的生产。长石矿物学和岩石学结构中杂质

（白云母，氧化铁，钛的杂质）的细粒度对于云母浮选循环和重矿物回路的成功浮选过程至关重要。

19].

在长石浮选中，导致形成粘液的矿物与试图在云母和重矿物去除浮选阶段中漂浮的其他矿物具有相似的矿物学特性。这会导致选择性分离失败，以及试剂消耗过多[19,27,30–32].由于这些原因，在 长石云母和重矿物分离之前，必须去除长石矿石浮选中的粘液[10,13,16,19,33–39].

已经尝试了各种方法来尝试从有价值的和脉石矿物颗粒的表面去除氧化铁粘液涂层。用于去除粘液颗粒的方法包括pH控制，高剪切混合，超声或超声和添加化学试剂，以及这些的组合。近年来，许多研究人员已对在矿物加工和富集过程中使用超声波方法进行了研究。特别是在存在细粒度的粘液的情况下，某些应用结果产生了非常有效的结果。这些研究大多数是针对浮选过程中超声波的影响进行的，揭示了超声波对不同阶段环境的物理和物理化学变化的影响。在文献中，有一些研究表明，在用非常细小的粘液（如粘土）富集矿石之前，可以使用超声波预处理。这种预处理为成功应用矿物加工方法[40–48].

将超声波能量引入浮选系统可能会改变系统中的定性关系，并导致浮选率发生严重变化。一些研究表明，声音辐照可能会改变pH值，表面张力和氧化还原

局部温度和压力有一定提高的浮选浆的潜力。另外，在一些研究中研究了超声波对浮选微粒的影响。在先前的研究中[49］，详细研究了在钴锰矿浮选之前进行超声预处理以防止粘泥涂层的效果，并确 定了在超声处理后可以有效去除粘土颗粒而获得的高精矿品位和回收率。Celik等。[50］还研究了超声波对硬锰矿浮选的影响，以有效去除粘泥，从而影响选择性和试剂消耗。Ozer等。[51]使用超声波进行粘土沉降，以在脱水过程中达到固相比。Onal等。[52］还利用超声波研究了粘土脱水，并报告 了沉降过程受到积极影响，并且持续时间缩短了。

一些研究人员还建议，超声预处理可以帮助提高浮选性能[53–55].水或纸浆中的超声波会引发或显着加剧不同的物理化学现象，例如还原和氧化，活化和表面清洁，甚至使矿物质分解[56].已经广 泛研究了使用超声处理来增强不同矿物的选矿[47,57,58].

以前的研究人员[40,59,60]指出，在浮选之前和期间，以一定的频率和时间间隔，通过超声产生的空化作用来修饰固体表面，尤其是物理表面清洁，可能会导致矿物表面吸附剂的吸附发生重大变化。先前的研究表明，浮选过程的各个阶段可能受到声波过程引起的机械振动或这两种物理现象的共同作 用的积极影响[61].各种研究[62,63]揭示了强烈的超声振动可能有效地改变材料在声场中的状态，引起分散，凝结和乳化，改变溶解和结晶的速率，带来化学转化并加速多相过程。浮选过程主要取决于 矿物表面的状态，因此影响界面状态的因素会导致浮选过程发生变化[64].

1. 材料与方法

代表性的矿石样品以钠长石为主要成分，编号为U1，其中Na2O％低，杂质含量高； U2中Na2O％高， 杂质含量低。样品的化学性质列于表中1.

表1.代表性的长石矿石样品的化学分析结果。

首先，将样品分别压碎，研磨和分级，以得到负315 micro;m的进料粒度，在常规浮选和超声浮选实验中均具有相似的操作参数。浮选进料的粒度分布见表2.图1–3显示了两种样品的X射线衍射结果（日本东京Rigaku），SEM照片（FEI，美国俄勒冈州希尔斯伯勒）和MLA（矿物质释放安逸物）（JKTech， 澳大利亚布里斯班）作图分析，以进行矿物学表征和比较。对于相关的SME和MLA

测量，商业MLA的DataView软件版本3.1.3。（JKTech，布里斯班，澳大利亚）被使用。

表2.浮选进料的原始粒度分布。

图1.样品U1（a）和U2（b）的XRD分析结果。

• 1. (b)

图2.样品的SEM照片（a）样品U1和（b）样品U2。

粘泥的量取决于矿石的矿物学特性，也取决于研磨后的非常细的颗粒。表3显示了浮选进料和煤泥级分的粒度分布，以及两种样品的两种粒度级分的化学分析。

表3.两种尺寸的浮选饲料和煤泥馏分的化学分析。

U1样品含量（％）

粒度（微米） 重量

% 二氧

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