Введение
1 Современное состояние и основные направления интенсификации процесса флотации железных руд 10
1.1 Общая характеристика железных руд и технологий их обогащения 10
1.2 Реагентные режимы и технология флотации железных руд 19
1.2.1 Прямая анионная флотация 19
1.2.2 Обратная анионная флотация 21
1.2.3 Обратная катионная флотация 23
1.2.4 Влияние минералогии на результаты обратной катионной флотации 27
1.3 Влияние применения аминов в качестве реагентов-собирателей на уровень 30
1.4 Выводы 32
2 Изучение кристаллохимических и морфологических свойств оксидов железа и силикатов. Характеристика применяемых реагентов 35
2.1 Методы изучения кристаллохимических и морфологических свойств оксидов железа и силикатов 35
2.1.1 Химический анализ 35
2.1.2 Рентгенофазовый анализ 36
2.1.3 Растровая электронная микроскопия и рентгеноспектральный микроанализ 37
2.1.3.1 Растровая электронная микроскопия 37
2.1.3.2 Рентгеноспектральный микроанализ 38
2.1.4 Мёссбауэровская спектроскопия 38
2.2 Магнетит 39
2.2.1 Общие данные 39
2.2.2 Кристаллохимические и морфологические свойства 40
2.2.2.1 Химический состав 40
2.2.2.2 Кристаллографические особенности 40
2.2.2.3 Морфология 43
2.2.3 Подготовка минерала для исследований 44
2.3 Гематит 44
2.3.1 Общие данные 44
2.3.2 Кристаллохимические свойства 44
2.3.2.1 Химический состав 44
2.3.2.2 Кристаллографические особенности 45
2.4 Кварц 47
2.4.1 Общие данные 47
2.4.2 Кристаллохимические свойства 47
2.4.2.1 Химический состав 47
2.4.2.2 Кристаллографические особенности 48
2.4.3 Подготовка минерала для исследований 49
2.5 Амфиболы 49
2.5.1 Общие данные 49
2.5.2 Получение мономинеральных: фракций образцов амфиболов 51
2.5.3 Кристаллохимические и морфологические свойства 55
2.5.3.1 Химический состав 55
2.5.3.2 Расчет структурной формулы 55
2.5.3.3 Исследование образцов амфиболов методом мёссбауэровской спектроскопии 58
2.5.3.4 Кристаллографические особенности 62
2.5.3.5 Морфология 64
2.5.4 Подготовка минерала для исследований 64
2.6 Выводы 64
2.7 Характеристика применяемых реагентов 65
2.7.1 Катионные поверхностно-активные вещества 65
2.7.2 Неионогенные поверхностно-активные вещества 70
2.7.3 Депрессор 71
3 Изучение взаимосвязи между кристаллохимическими и электрокинетическими свойствами оксидов железа и силикатов и их флотируемостью катионными и неионогенными собирателями 74
3.1 Изучение электрокинетических свойств оксидов железа и силикатов в растворах сильных электролитов 74
3.1.1 Характеристика физико-химических явлений на границе раздела твердое-электролит 74
3.1.1.1 Природа электрического заряда поверхности минерала 74
3.1.1.2 Поверхностные реакции 75
3.1.1.3 Возникновение и модели двойного электрического слоя 79
3.1.2 Электрокинетические явления на границе раздела твердое-электролит 83
3.1.2.1 Открытие электрокинетических явлений 83
3.1.2.2 Электрофорез- принципы и следствия 84
3.1.2.2.LПринцип измерения 85
3.1.2.2.2 Установка для измерений и методика их проведения 85
3.1.2.2.3 Явление электроосмоса и постоянный слой 86
3.1.2.2.4 Расчет -потенциала из данных электрофоретической подвижности 88
3.1 3 Приготовление рабочих растворов и суспензий 90
3.1.4 Влияние рН и ионной силы электролита на величину , -потенциала оксидов железа и силикатов. Определение изоэлектрической точки 91
3.15 Изучение влияния аминацетата на изменение дзета-потенциала оксидов железа и силикатов в зависимости от рН среды 97
3.1.6 Изучение влияния концентрации эфирдиамина на дзета-потенциал оксидов железа и силикатов при различных значениях рН. 101
3.1.7 Влияние сочетания катионного и неионогенного собирателя на изменение дзета-потенциала оксидов железа и силикатов при различных значениях рН 103
3.2 Исследование флотационного поведения силикатов и оксидов железа при применении депрессора и катионных и неионогенных собирателей 105
3.2.1 Методика проведения флотационных опытов 106
3.2.2 Влияние рН раствора на флотацию кварца, паргасита и магнетита 107
3.2.3 Влияние крахмала на флотируемость магнетита, паргасита и кварца 109
3.2.4 Влияние сочетания катионных и неионогенных собирателей на флотацию кварца и паргасита в присутствии крахмала 113
3.3 Выводы 118
4 Изучение механизма взаимодействия крахмала и катионных и неионогенных собирателей с поверхностью силикатов 120
4.1 Методика исследования 121
4.1.1 Инфракрасная спектроскопия 121
4.1.2 Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия 122
4.1.3 Изучение адсорбции крахмала на поверхности силикатов и магнетита 123
4.1.4 Определение удельной поверхности минералов 124
4.2 Изучение механизма взаимодействия катионных и неионогенных собирателей и их сочетаний с поверхностью кварца и паргасита 125
4.2 1 ИК-спектры аминов и неионогенных собирателей 125
4.2.2 Влияние величины рН на механизм адсорбции аминов на поверхности силикатов 129
4 2.3 Влияние концентрации неионогенного собирателя на адсорбцию амина на силикатах 132
4.3 Исследование адсорбции крахмала на поверхности кварца и паргасита 139
4.4 Механизм взаимодействия крахмала с поверхностью кварца и паргасита 140
4 4.1 Взаимосвязь между ИК-спектрами крахмала до и после щелочного растворения 141
4.4 2 Исследование поверхности кварца и паргасита методом ИК- и РФЭ- спектроскопии до и после контакта минерала с крахмалом 143
4 5 Влияние концентрации неионогенного собирателя на адсорбцию амина на кварце и паргасите в присутствии крахмала 154
4.6 Выводы 158
5 Разработка оптимальных технологических режимов флотации силикатов из продуктов обогащения железистых кварцитов 161
5.1 Повышение качества магнетитовых концентратов Лебединского ГОКа методом обратной катионной флотации 161
5.2 Повышение качества магнетитовых концентратов Михайловского ГОКа методом обратной катионной флотации 166
5 3 Разработка эффективного способа обогащения текущих хвостов мокрой магнитной сепарации обогатительной фабрики Михайловского ГОКа 169
5.3.1 Изучение возможности прямого получения товарного гематитового концентрата из исходных хвостов, методом обратной катионной флотации 171
5.3.2 Испытания комбинированной магнитно-флотационной технологии получения гематитового концентрата из хвостов мокрой магнитной сепарации Михайловского ГОКа 172
5.4 Выводы 176
Общие выводы 179
Список использованных источников 183
Приложения 197
