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磷矿资源是一种重要的战略性资源,我国已探明储量较为丰富,然而由于其主要分布在南方地区,使得北方地区磷肥使用长期需要依靠南方的磷矿资源,从国家工业布局来说,南磷北运显然是不合理的。因此,开发北方低品位磷矿资源能有效缓解我国南磷北运的压力。现阶段,在磷矿浮选选别工艺流程中,捕收剂多数采用脂肪酸类阴离子捕收剂,其需要保持较高的矿浆温度,造成了大量的能源消耗。针对北方地区磷矿资源的特点,研发新型常温捕收剂浮选回收低品位磷矿资源,具有重要的战略意义。本文采用试验室自制的四种捕收剂DCH-1、DCH-2、DCH-3、DCH-4,进行磷灰石及脉石石英、长石的单矿物浮选试验,研究4种捕收剂对-0.074 mm+0.038 mm粒级磷灰石、石英、长石矿物的浮选选别规律。单矿物浮选试验结果表明,DCH-1、DCH-3、DCH-4在矿浆pH值为5.00-11.00范围内均对磷灰石均有较好的捕收能力。在矿浆pH值为7.50、DCH-1用量为200.00mg/L、浮选温度为25℃条件下,捕收剂DCH-1浮选磷灰石的回收率可以达到93.58%;在矿浆pH值为9.00,DCH-2用量为75.00 mg/L,浮选温度为20℃条件下,捕收剂DCH-2浮选磷灰石的回收率可以达到96.97%;在矿浆pH值为10.00、DCH-3用量为50.00 mg/L、浮选温度为20℃条件下,捕收剂DCH-3浮选磷灰石的回收率可以达到90.50%;在矿浆pH值为9.00,DCH-2用量为75.00 mg/L,浮选温度为20℃条件下,捕收剂DCH-4浮选磷灰石的回收率可以达到95.55%。四种捕收剂在各自最适宜条件下捕收磷灰石的能力为DCH-2>DCH-4>DCH-1>DCH-3,且四种捕收剂只有DCH-1对石英和长石有捕收能力。根据接触角测量、动电电位检测和红外光谱分析结果,结合单矿物浮选试验结果,以及浮选溶液化学和表面化学相关理论,对药剂与单矿物表面之间的作用机理进行了分析和研究。研究结果表明:DCH-1、DCH-2、DCH-3、DCH-4在磷灰石表面的吸附方式为键合吸附,也可能存在氢键吸附;DCH-3在矿物表面同时存在键合吸附和静电吸附,也可能存在氢键吸附。以单矿物浮选试验效果为依据,采用DCH系列药剂有针对性地复配了八种实际矿的浮选捕收剂DJX系列进行实际矿浮选试验。实际矿石的矿样来自河北钢铁集团柏泉铁矿尾矿,对其进行化学多元素、X射线衍射分析、化学分析、粒度组成及各粒级P2O5含量的测定分析,确定主要有用矿物为磷灰石,主要脉石矿物为石英和长石。针对柏泉铁矿尾矿,进行了浮选条件试验研究,考察了磨矿细度、捕收剂种类及用量、矿浆pH值、抑制剂水玻璃用量和浮选温度对浮选指标的影响。在最佳浮选捕收剂DJX-6、磨矿细度-0.074mm占60.00%、矿浆pH值10.00、水玻璃用量200.00 g/t、捕收剂DJX-6用量400.00 g/t、浮选温度20℃下,经过“一粗-三精-一扫、中矿顺序返回”浮选闭路试验,获得最终精矿P2O5品位33.30%,回收率93.36%的良好指标。