摘 要

本文采用的试样绢云母品位为15.3%，绢云母主要分布在中，其主要分布在-0.10 0.05 mm粒级，分布率达到了54%。主要脉石矿物为石英，含量为54.2%，其他组分含量较低。

本实验采用阳离子浮选工艺回收绢云母。试验结果表明：

（1）在进行溢流粗选实验时，通过pH值、抑制剂用量、捕收剂用量等条件试验研究，采用一次粗选获得了品位和回收率分别为19.58%和68.00%的绢云母精矿。

（2）进行原矿粗选实验时，在最佳药剂制度：十二胺用量为180g/t，抑制剂用量为200g/t，pH=3，二号油用量为0.042g的条件下，获得了品味和回收率分别为16.69%，52.31%的绢云母精矿。

（3）采用以上确定的一次粗选-一次扫选-二次精选开路浮选工艺流程，得到的浮选指标为:绢云母精矿产率10.79%，品位21.13%，回收率27.86%，绢云母中矿1产率22.04%，品位19.23%，回收率42.04%，绢云母中矿2产率3.64%，品位20.32%，回收率8.76%，总回收率为78.67%。

关键词：阳离子浮选；绢云母；回收；精选

ABSTRACT

The sericite grade of the sample used in this paper is 15.3%, sericite is mainly distributed in the middle, mainly distributed in the grain size of-0.10. 0.05 mm, and the distribution rate is 54%. The main gangue mineral is quartz, the content is 54.2%, and the content of other components is low.

In this experiment, sericite was recovered by cationic flotation process. The test results show that:

（1）In the overflow rough separation experiment, the sericite concentrate with grade and recovery of 19.58% and 68.00% were obtained by means of pH value, inhibitor dosage and collector dosage.

（2）When the crude separation experiment of raw ore was carried out, the taste and recovery were 16.69% under the conditions of 180 g ·t, 200 g / t, pH ≤ 3 and 0.042 g, respectively, under the conditions of 180 g ·t ~ (- 1), 200 g ·t ~ (- 1), 0.042 g (pH ≤ 3) and 0.042 g ~ (- 2), respectively. 52.31% sericite concentrate.

（3）Based on the open circuit flotation process of primary rough separation, primary cleaning and secondary separation, the flotation indexes obtained are as follows: sericite yield 10.79%, grade 21.13%, recovery 27.86%. The yield of sericite is 22.04%, the grade is 19.23%, the recovery is 42.04%, the yield of sericite is 3.64%, the grade is 20.32%, the recovery is 8.76%, and the total recovery is 78.67%.

Key words: Cation flotation; sericite; recovery; selection

目 录

第一章 绪论 1

1.1研究背景和意义 1

1.2绢云母的结构和性能 1

1.2.1绢云母概述 1

1.2.2绢云母的结构 2

1.2.3绢云母的性能 2

1.3绢云母浮选理论研究方法 3

1.4绢云母浮选药剂研究进展 4

1.4.1 捕收剂 4

1.4.2抑制剂 5

1.5国内外研究现状 5

第二章 样品、设备、及方法 6

2.1实验样品的制备 6

2.2实验设备和药剂 6

2.2.1 实验药剂 6

2.2.2 实验仪器与设备 6

2.3 实验方法 7

2.3.1浮选实验流程 7

第三章 物料性质研究 9

3.1 金尾矿试样及制备 9

3.2 试样的多元素化学分析 9

3.3 式样的ICP定量检测 10

3.4试样中硫的物相分析 10

3.5 试样中铁的物相分析 11

3.6 试样 XRD 检测 11

3.7 试样中非金属矿物的产出特征 13

3.8 试样中主要矿物的组成与含量 17

第四章分级实验探究 18

4.1 试样的粒度分析结果 18

4.2 试样的分级 18

4.2.1螺旋分级机分级 18

4.2.2水力旋流器分级 20

4.2.3高频细筛分级 20

4.2.4 分级结果对比 21

4.3水析 21

第五章 浮选实验研究 22

5.1粗选实验 23

5.1.1矿浆pH对照试验 23

5.1.2抑制剂用量对照试验 24

5.1.3捕收剂用量对照试验 24

5.2 原矿粗选实验 25

5.3 开路实验 26

结论 27

参考文献 27

致谢 28

第一章 绪论

1.1研究背景和意义

绢云母这个术语是K.ЛcHT于1852年为了表示德国塔乌努斯（TayHyc）板岩中的细鳞片状浅色云母而首次使用的。按照化学成分，这个矿物接近于白云母。由于这一点，“绢云母”这个术语，长期以来被定义为细鳞片状白云母。最初“绢云母”这个术语只用于浅色钾质云母。后来发现，大多数绢云母以水的过量和钾，的不足、光轴角较小，在个另赡况下重折率较低而区别于白云母。于是逐渐开始形成绢云母是水化白云母的观点，因此需要查明它们与水云母的关系、虽然很多作者倾向于把绢云母和水云母视为同一矿物，但是通常并没有把“绢云母”和“水云母”作为对义词来使里。浑如不考虑精细结构特征，只有那些非水化的和弱水化的高重折率的云母才归属于绢云母，而它们的强水化的低重折率的变种则归属于水云母。

由于绢云母具有许多优良特性，因而能象“万金油”一样有着广泛的应用领域。在涂料工业方面，用绢云母作填料能提高涂料的分散度及涂料的耐火气、耐水等性能，使涂料易于涂刷。在化学工业方面，绢云母还是化妆品如健肤霜及防晒裔类的上乘填料。在建材工业方面，绢云母已成为石青板、水泥板等的嵌缝胶结材料以及屋面材料、沥青油毛毡的填料。此外，绢云母还是绝缘材料、橡胶、塑料及农药的新填料，并可充当铸造中的脱模剂，纺织工业的润滑剂等，具有广阔的市场前景。

目前中国许多矿山经过多年选冶产生了大量尾矿，造成了环境污染和资源浪费。以江西某金矿公司为例子，在江西德兴现场生产流程中，因开发金矿资源产生选金尾矿的实际情况，开展尾矿资源的综合利用研究，为充分利用尾矿资源，减少尾矿的堆存量，延长尾矿库的服务年限，达到提高资源的利用率、企业经济效益及环境效益和社会效益目的，对金尾矿开展提取绢云母选矿试验研究。

1.2绢云母的结构和性能

1.2.1绢云母概述

绢云母（Sericite）是云母的一种，它属于具有层状结构的硅酸盐矿物质。绢云母具有很广泛的用途，用于橡胶、塑料、涂料、油漆、陶瓷、保温、化妆品、颜料、造纸、冶金等行业。绢云母是一种天然细粒白云母，是层状结构的硅酸盐，可劈成极薄的片状，片厚可达1μ一以下(理论上可削成0.001μ.)，径厚比大；抗磨性和耐磨性好；耐热绝缘；难溶于酸碱溶液；化学性质稳定。另外绢云母的化学组成、结构与高岭土相近,又具有粘土矿物的某些特性，即在水介质及有机溶剂中分散悬浮性好，色白粒细，有粘性等。因此，绢云母兼具云母类矿物和粘土类矿物的多种特点。

1.2.2绢云母的结构

绢云母主要成因比较复杂，不同地区的绢云母矿的类型并不一致。一般认为是由区域变质，热液蚀变和风化等原因生成的^[1]。

绢云母的结构与白云母相似，化学成分相近， 故现在许多文章称绢云母为“细粒白云母”或“细鳞片状白云母”。杨雅秀^[2]等在《中国粘土矿物》中，称水云母矿物包括通常所说的绢云母、水白云母、水钠云母、水云母、伊利石等矿物。方邺森^[3]在《中国陶瓷矿物原料》中认为：绢云母在晶体结构与化学组成上和白云母无差异，但由于它颗粒细、极易水化，水化后通常较白云母含水高，含K₂O略低。水云母是云母族矿物水化的产物，水化弱的，性质类似云母；水化强的则较云母贫钾富水。绢云母—水云母系列矿物是指绢云母、水云母及两者的过渡性矿物。地质文献中，通常把水云母作为伊利石的同义词。赵杏媛^[4]等在《粘土矿物与粘土矿物分析》一书中指出，细鳞片状的白云母呈丝绢光泽， 这种云母称为绢云母。

绢云母是2∶1 型层状硅酸盐矿物，与白云母不同的是其结构单元层中阳离子置换少，所以充填于层间的K 数量少于白云母，故化学成分中钾较白云母略低。另外，绢云母结构层常作无序堆积，故在横面上难以连成大片，所以，绢云母晶体构造为层片状构造，解理极完全，沿解理面可以剥成极薄的薄片，薄片有弹性，可挠曲^[5]。

1.2.3绢云母的性能

绢云母因其有特殊的晶体结构而具有以下物理化学性能。

（1）物理性能：绢云母密度2.78～2.88g/cm³，硬度2～2.5，弹性模量为1505～2 134MPa，拉伸强度170～360MPa，剪切强度215～302MPa^[6]

（2）化学性质：绢云母为硅酸盐矿物，化学性能稳定，耐酸碱，防腐蚀。

（3）光学性质：绢云母矿物属单斜晶系，二轴平行薄片平面，粉体具有一定的径厚比，易于成有序定向排列，容易产生消光效应，可阻挡可见光，也能屏蔽紫外线和红外辐射，从理论上讲还可以阻挡微波，因此具有耐老化、保温、耐候性好的特性，这也是其他白色矿物粉体材料无法比拟的特殊性能^[7]

（4）电学性能：由于绢云母矿物具有特殊的层状晶体结构，晶格十分稳定，矿物的体积电阻和表面电阻均高，有较低的电介质损耗，能抗电弧、耐电晕、绝缘强度高。其热电性能好，2.53×10-5m2的绢云母片能耐5kv电压而不致被击穿，适合做绝缘体材料^[8]

（5）耐热性：绢云母在550℃高温下不改变性能，而且热膨胀系数小，耐热性能好，其熔点高达1260℃以上。

（6）粉体加工性能：由于绢云母具有显微结晶结构，结晶颗粒天然超细，一般结晶粒度1～10粉体 ，解理加工成超细粉体材料，加工成本较低，由于其粉体大多为片状、板片状、鳞片状粉末，有一定的径厚比，绢云母的韧性和弹性好，滑动能力大，抗拉、抗压强度高，可作为很好的弹性填料。

由于绢云母具有上述特殊物理化学及加工性能，而被广泛地应用于涂料、塑料、橡胶、造纸、化妆品、建材、冶金等行业。

1.3绢云母浮选理论研究方法

绢云母矿石选矿的目的是除掉脉石矿物，富集绢云母。选矿方法和具体工艺，一般根据矿石的矿物物质组成、赋存状态和嵌布特征来拟定。由于矿石中绢云母粒度微细，有些类型的矿石组成复杂，因此目前主要采用以重选和浮选为中心的综合方法进行富集提纯。重选方法选别绢云母以绢云母与脉石矿物在赋存粒度和可加工性等方面的差别为依据；浮选方法以绢云母与脉石矿物在成分、晶体结构和表面性能方面的差别为依据。

由于石英是绢云母的主要伴生脉石矿物，因此绢云母和石英的浮选分离成为浮选法选别绢云母的关键。

浮选法分离云母和石英，与其他矿物的浮选分离一样，也同样是以两矿物晶体结构与物质组成的别为依据，并借助药剂条件的调节来实现。

绢云母与石英同属硅酸盐矿物，但两者结构不同，绢云母(白云母)为层状结构，而石英为架状结构，两者在碎解和磨矿(擦洗)等外力作用下，解理与断裂的形式与形成颗粒的表面状态截然不同。在浮选体系中，这首先导致表面与介质的反应和表面电位的差异；其次呈现表面活性质点种类与分布的不同。显然，这些差别将导致浮选药剂与两矿物间的不同作用，并最终表现出可浮性的差异而实现分离。

在绢云母与石英的浮选体系中，经过pH值等条件的调节，两矿物可呈现表面荷电性的差别，体系中难免离子(Ca² )也影响表面电荷的分布；另外由于矿物表面阳离子不同，所以它们和捕收剂之间的作用也存在差别。这些因素导致绢云母和石英之间呈现浮选特性的差别，在使用阳离子捕收剂进行浮选时这种差异更为明显并进而成为彼此分离的依据。

绢云母是三层型硅酸盐矿物，即由两层硅氧四面体中间夹氢氧铝八面体层成层状单元组成。为保持晶格的电中性，层与层之间由K 充入。矿物解理时，层面带负电荷，暴露强不饱和键，因此绢云母属亲水性矿物，且表面带较高的负电荷。石英因断裂而在表面产生的硅和硅氧不饱和体在介质中吸附OH^-和H 也使表面带负电荷，但和云母相比，这一作用相对较弱。R.M.Manser^[9]研究认为，白云母的零电点为pH值0.95，而石英则为2.5左右。显然，在石英的零电点附近进行浮选，以静电作用为主的胺类捕收剂便可选择性地吸附在绢云母表面，石英则吸附很少，由此导致两者浮选性能的差异。

除表面电荷的差异外，体系中难免离子也对二者的分离产生影响。众所周知，Ca² 等^[10]在阴离子做捕收剂的浮选体系里因在表面吸附而对石英的浮选产生活化作用，从而破坏了体系的选择性。但在阳离子捕收剂体系里，Ca² 等则因减少表面负电荷而对石英产生抑制作用。水中因矿物溶解带入的离子对云母的作用极小，所以，它的存在有利于绢云母和石英的分离。

胺等阳离子捕收剂在矿物表面的吸附除靠静电外，还可解释为表面阳离子与胺离子的交换作用。有关对结构的分析和可浮性测定的结果表明，捕收剂的离子，在其他条件相同的情况下，当其离子半径近于相等或小于矿物表面的离子半径时，才能很好地被矿物表面所吸附。根据有关文献，NH⁴ 的半径为1.43A，K 和Ca² 的半径分别为1.3A和0.99A。由于K 和NH⁴ 半径接近，而和Ca² 的差距较大，因此，十二胺捕收剂离子更易与绢云母表面的K 进行交换，从而产生吸附，而吸附Ca² 的石英则难以与捕收剂实现这种交换，因而不能产生吸附。

矿物表面电性、难免离子的影响以及表面活性质点与捕收剂离子交换作用等因素在绢云母和石英之间均存在差别，因此，两矿物与捕收剂之间的吸附作用差异明显。这将导致可浮性的不同，从而为两者的分离提供了条件。

除表面特性和矿物与捕收剂的作用外，体系中使用调整剂对提高浮选效果也至关重要。调整剂的合理加入，浮选体系将进入使目的矿物与脉石矿物出现可浮性差别的状态，或使原有的差别扩大。

日本^[11]Nakazawa等人对胺浮选法从石英中分离绢云母技术的研究很好地验证了上述分析。采用醋酸胺(DAA)作捕收剂，在pH值=2.5的酸性条件下可实现绢云母与石英中的分离，但DAA用量较大；添加Al³ 能够降低浮选法所需的DAA的量。在pH值=10.5的碱性溶液中，绢云母也可从石英选择性分离。

1.4绢云母浮选药剂研究进展

1.4.1 捕收剂

在不同的矿浆pH值下，云母浮选所用的捕收剂也不相同。在酸性条件下，阳离子捕收剂是有效的药剂，如长碳链的醋酸胺之类，常用的有十二胺和椰油胺等。在碱性条件下，则需要联合使用阴、阳离子捕收剂，实践中常用长碳链的醋酸胺类阳离子捕收剂和脂肪酸类阴离子捕收剂^[12-13]。常规的捕收剂如十二胺在浮选云母时，泡沫较长时间难以破裂而且容易发粘，从而造成耗水量和药剂用量增大。为了解决这一问题，邓海波^[14]等通过单矿物浮选试验研究了十二胺和3种季铵盐捕收剂十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵（1631）对白云母、金云母和锂云母浮选行为的影响，通过亲水－疏水平衡值（HLB）分析比较了４种捕收剂的捕收能力和溶解度，采用二相泡沫试验方法比较了４种捕收剂的起泡性和泡沫的稳定性。综合考虑，1631可以作为浮选锂云母和金云母的有效捕收剂。此外一些新合成的捕收剂也逐渐应用于云母的浮选当中，比如文献中报道的绢云母新型捕收３ACH和ACB－B。

在处理某些云母矿石时，使用单一的捕收剂往往不能得到很好的浮选指标，因此研究人员针对捕收剂的组合做了一些研究。何桂春^[15]等以宜春钽铌矿重选尾矿中的锂云母为研究对象，开展组合捕收剂浮选锂云母的试验研究，结果发现自配药剂LZ－00与椰油胺以质量比2:1组合浮选锂云母时指标最好。黄万抚等用新药剂HT选锂剂＋?有机胺代替原来的HCL^＋有机胺来回收某钽铌矿中的锂云母，精矿品位和回收率均有所提高。刘淑贤和魏少波^[17]针对某石墨尾矿中的绢云母，以十二胺和柴油为捕收剂，经一次粗选一次扫选四次精选后，可得到绢云母精矿。

1.4.2抑制剂

抑制剂主要分为脉石矿物抑制剂和云母矿物抑制剂。目前针对脉石矿物的抑制剂研究较多。在酸性阳离子捕收剂浮选工艺中，硫酸的作用除了控制pH值外还可以抑制石英。淀粉对所有的硅酸盐矿物都有不同程度的抑制作用，在酸性条件下淀粉对架状结构的石英抑制作用最强，对架状结构中的长石类矿物的抑制作用次之，对层状结构及双链结构矿物的抑制作用很差，故淀粉也可作为浮选绢云母时脉石矿物的抑制剂。在碱性阴、阳离子捕收剂浮选工艺中，常用碳酸钠和木质磺酸钙抑制脉石。水玻璃作为使用最广泛的一种硅质脉石抑制剂，在云母浮选中也有应用。近来一些文献中也报道了几种新型脉石抑制剂，如在绢云母浮选时用到的 F－1、F－Y等^[18]。云母矿物的抑制剂主要用在某些云母作为脉石的场合，目前国内外对此研究较少，有文献报道大分子量的有机抑制剂如古尔胶、羧甲基纤维素（CMC）可以有效抑制云母矿物^[19]。

1.5国内外研究现状

以上是毕业论文大纲或资料介绍，该课题完整毕业论文、开题报告、任务书、程序设计、图纸设计等资料请添加微信获取，微信号：bysjorg。

相关图片展示：