磁性纳米粒子对赤铁矿表面磁性影响的试验研究.pdf

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1、第24卷第12期中国矿业Vo1．24，No．122015年12月CHINAMININGMAGAZINEDec．2Ol5磁性纳米粒子对赤铁矿表面磁性影响的试验研究牛福生，张晓亮，张晋霞(1．华北理工大学矿业工程学院，河北唐山063009；2．河北省安全技术及开采重点实验室，河北唐山063009)摘要：采用氧化沉淀法在开放体系下制备纳米Fe。()磁性粒子，利用该纳米h～一sw磁n．一"Ⅲ性一粒．一-J一子一～em一对弱～一～=_磁．一～一em性一的一～～一～眺Ⅲ一m一赤铁矿表面进行磁化处理，再采用磁选法对其进行回收

2、。试验结果表明，该方法可大大提高赤铁矿的磁选回收率。在氨水用量0．2mol／L，反应温度7O℃，磁性粒子用量3kg／t，油酸钠用量10kg／t，矿浆pH控制在8左右的条件下，可实现赤铁矿与石英的选择性分离。通过对颗粒间EDLVO作用能的计算，确定磁性粒子与矿物颗粒间的有效磁化作用距离为O～50nm。关键词：微细粒；赤铁矿；表面磁化；油酸钠；EDLVO理论中图分类号：TD951文献标识码：A文章编号：10044051(2016)12-011205Experimentresearchontheinfluenceof

3、hematitesurfacemagneticbymagneticnanoparticlesm?～NIUFu—sheng～．ZHANGXiao—liang，ZHANGJin—xia’。(1．CollegeofMiningEngineering，NorthChinaUniversityofScienceandTechnology，Tangshan063009，China；2．KeyLaboratoryofMineralDevelopmentandSecurityTechnologyofHebeiProvince，

4、Tangshan063009，China)～～一一一～一～铁矿石是钢铁工业的重要原料，随着易采选铁的生产经营成本，如鞍山式赤铁矿分选广泛采用的矿石资源日趋枯竭，难利用铁矿资源，特别是微细阶段磨矿、粗细分级、重选一磁选一阴离子反浮选工粒嵌布赤铁矿资源的高效回收和规模利用已成为艺，太钢袁家村的阶段磨矿一弱磁一强磁一阴离子反浮当今国际选矿界研究和生产领域的重要课题。近选工艺和祁东铁矿阶段磨矿一絮凝脱泥一阴(阳)离子年来，围绕微细粒嵌布赤铁矿选矿回收，政府、企业反浮选工艺]。特别2014年以来，国际铁矿石进和研究人员做

5、了许多工作并获得了突破性进展。口价格从134．50美元／t下滑至79．75美元／t，不具尽管新工艺、新设备和高效药剂的开发应用推动了竞争优势的高成本矿企面临的压力开始逐级显现，因此，开发研究新的低成本、短流程工艺技术对于微细赤铁矿资源工业利用科技进步，但复杂的分选微细粒嵌布赤铁矿资源高效利用具有重要经济和工艺和较高技术操作要求都不同程度上加剧了企现实意义。在一些新工艺技术中，改变弱磁性铁矿物表面收稿日期：2014—1012磁化性质成为近年研究值得重视一个领域。资料基金项目：国家自然科学基金项目资助(编号：514

6、74087)；河北省研究表明，在矿物表面覆盖0．01～0．1的磁性百名优秀创新人才支持计划项目资助(编号：BR2—214)粒子即可改矿变物表面磁性]，从而实现在弱磁场作者简介：牛福生(1974)，男，华北理工大学矿业工程学院，教授，博士。下对微细粒弱磁性或非磁性矿物进行分选回收。第12期牛福生，等：磁性纳米粒子对赤铁矿表面磁性影响的试验研究近年来，伍喜庆等人对弱磁性矿物的表面磁化进表面进行磁性改变试验研究，探索赤铁矿分选新工行了研究，证实对表面磁性改变后弱磁性矿物采用艺技术，为将来工业规模生产提供借鉴。相对简单

7、的磁选方法回收是可行的。1试验原料该新技术与常规浮选方法相比具有明显的竞赤铁矿取自司家营选矿厂螺旋溜槽精矿，经实争优势，它不仅能够解决细粒赤铁矿回收率偏低的验室摇床重选后获得纯矿物；石英纯矿物来自东海技难题，而且采用相对简单的磁选方法进行分选回某石英砂厂，多元素化学分析结果见表1。对两种收，工艺流程简单，操作方便，大大缩减了分选微细纯矿物经磨矿设备磨至一定的细度，样品的粒级表粒赤铁矿的经济成本，同时也减少了对于环境的污征如图1和图2所示。染。本文利用化学合成的磁性纳米粒子对赤铁矿表1原料多元素分析结果／％制备方

8、法：取FeSO·7H2O和FeC1。·6H2O按质量比1：1．8混合溶于250mL的中，反应温度为5O℃，在剧烈搅拌的条件下，逐滴加入氨水，控制pH一11的条件下，反应10～15min，反应生成物即为试验要求的纳米磁性粒子。样品的XRD分析结果见图3。根据Scherrer公式：D=：：kx／／?cos0(k一0．89，一0．154056nm，D为晶体粒子的平均粒径；G为最高峰的半高峰宽