590 工程科学学报，第42卷，第5期 则略低于74.94%：当脉石矿物为细粒石英(FQ) 100 时，CH&FQ和MH&FQ的分选效率分别为72.66% 和71.00%，略低于RH&RQ的分选效率(74.94%)， ■RH&RO 但FH&FQ的分选效率仅为54.98%.明显低于 o MH&CO 60 △MH&FQ 74.94%. 因此，对赤铁矿-石英混合矿来说，窄粒级粗 40 RH&RQ:A=0.896 min-;E =87% MH&CQ:k=0.998min:&=90% 粒或中等粒级的赤铁矿-石英混合矿的浮选效果 MH&FQ:K=0.819 min;c,=87% 20 较好，其中CH&CQ和MH&CQ的分选效率明显 高于全粒级混合矿RH&RQ的分选效率；但窄粒级 2 细粒的赤铁矿-石英混合矿FH&FQ的浮选效果较 3 4 Flotation time/min 差，其分选效率显著降低.所以对物料进行分级处 图7石英粒度对中等粒级赤铁矿(MH)浮选的影响(pH,9.0:油酸 理，有利于强化粗粒部分的浮选分离，但细粒部分 钠，每吨400g) 的浮选效果则较差.从图5中还可以看出浮选精 Fig.7 Influence of quartz particle size on the flotation of hematite(MH) 矿中赤铁矿的回收率不仅与赤铁矿的粒度有关， (pH,9.0;sodium oleate,400g per ton) 也受脉石矿物石英的影响，细粒石英在一定程度 100 上会降低赤铁矿的浮选回收率，如H&CQ中赤铁 ■RH&RQ oFH&CQ - 矿的浮选回收率为79.14%，但FH&FQ中赤铁矿的 △FH&FQ 浮选回收率则为70.15% 中 60 2.2赤铁矿浮选动力学研究 在上述研究的基础上，为进一步探索脉石矿 40 RH&RQ:=0.896min:c,=87% 物石英对目的矿物赤铁矿浮选的影响，对比了不 FH&CQ:K=1.002 min E=78 同粒度赤铁矿与不同粒度石英的浮选分离效果， FH&FQ:=0.600 min-;c72% 精矿中铁回收率与浮选时间的关系如图6~8所 示，同时根据一级浮选动力学方程（式(2）)对试验 2 5 Flotation time/min 数据进行了拟合，拟合方程的相关性系数R均在 图8石英粒度对细粒级赤铁矿(FH)浮选的影响(pH,9.0:油酸钠.每 0.99以上 吨400g) ,=eom（1-e-u) (2) Fig.8 Influence of quartz particle size on the flotation of hematite (FH) 式中：G,为浮选t时间后的累积回收率，%；为最 (pH,9.0;sodium oleate,400 g per ton) 大回收率，%：t为浮选时间，min;k为浮选速率常 从图6中可以看出，赤铁矿-石英混合矿CH&CQ 数，min 与RH&RQ相比，浮选速率常数k由0.896min提 100 高至1.115min,最大回收率e由87%提高至92%； 而CH&FQ与RH&RQ相比，浮选速率常数k由 电 0.896min提高至0.975min,最大回收率e基本 ■RH&RQ oCH&CO 不变.上述结果表明窄粒级粗粒赤铁矿(CH)的浮 60 △CH&FQ 选效果优于宽粒级的赤铁矿(RH),但石英的粒度 40 也会影响赤铁矿的浮选，细粒级石英(FQ)会降低 RH&RQ:=0.896 min;c=87% CH&CQ:K=1.115 min-;c92 粗粒赤铁矿(CH)的浮选速率和回收率，如CH&FQ 20 CH&FQ:K-0.975 min-;c.=86% 与CH&CQ相比，浮选速率常数k和最大回收率e分 别由1.115min和92%降低至0.975min和86%. 2 3 4 5 从图7中可以看出，赤铁矿-石英混合矿MH&CQ Flotation time/min 与RH&RQ相比，浮选速率常数k由0.896min增 图6石英粒度对粗粒级赤铁矿(CH)浮选的影响(pH,9.0:油酸钠.每 吨400g) 加至0.988min,最大回收率e由87%增加到 Fig.6 Influence of quartz particle size on the flotation of hematite(CH) 90%,这表明窄粒级的中等粒级赤铁矿(MH)的浮 (pH,9.0;sodium oleate,400 g per ton) 选效果优于宽粒级的赤铁矿(RH);但MH&FQ与则略低于 74.94%；当脉石矿物为细粒石英（ FQ） 时，CH&FQ 和 MH&FQ 的分选效率分别为 72.66% 和 71.00%，略低于 RH&RQ 的分选效率（74.94%） ， 但 FH&FQ 的 分 选 效 率 仅 为 54.98%， 明 显 低 于 74.94%. 因此，对赤铁矿−石英混合矿来说，窄粒级粗 粒或中等粒级的赤铁矿−石英混合矿的浮选效果 较好，其中 CH&CQ 和 MH&CQ 的分选效率明显 高于全粒级混合矿 RH&RQ 的分选效率；但窄粒级 细粒的赤铁矿−石英混合矿 FH&FQ 的浮选效果较 差，其分选效率显著降低. 所以对物料进行分级处 理，有利于强化粗粒部分的浮选分离，但细粒部分 的浮选效果则较差. 从图 5 中还可以看出浮选精 矿中赤铁矿的回收率不仅与赤铁矿的粒度有关， 也受脉石矿物石英的影响，细粒石英在一定程度 上会降低赤铁矿的浮选回收率，如 FH&CQ 中赤铁 矿的浮选回收率为 79.14%，但 FH&FQ 中赤铁矿的 浮选回收率则为 70.15%. 2.2    赤铁矿浮选动力学研究 在上述研究的基础上，为进一步探索脉石矿 物石英对目的矿物赤铁矿浮选的影响，对比了不 同粒度赤铁矿与不同粒度石英的浮选分离效果， 精矿中铁回收率与浮选时间的关系如图 6～8 所 示，同时根据一级浮选动力学方程（式（2））对试验 数据进行了拟合，拟合方程的相关性系数 R 2 均在 0.99 以上. εt = ε∞ ( 1−e −kt) （2） 式中：εt 为浮选 t 时间后的累积回收率，%；ε∞为最 大回收率，%；t 为浮选时间，min；k 为浮选速率常 数，min−1 . 从图 6 中可以看出，赤铁矿−石英混合矿 CH&CQ 与 RH&RQ 相比，浮选速率常数 k 由 0.896 min−1 提 高至 1.115 min−1，最大回收率 ε∞由 87% 提高至 92%； 而 CH&FQ 与 RH&RQ 相比 ，浮选速率常 数 k 由 0.896 min−1 提高至 0.975 min−1，最大回收率 ε∞基本 不变. 上述结果表明窄粒级粗粒赤铁矿（CH）的浮 选效果优于宽粒级的赤铁矿（RH），但石英的粒度 也会影响赤铁矿的浮选，细粒级石英（FQ）会降低 粗粒赤铁矿（CH）的浮选速率和回收率，如 CH&FQ 与 CH&CQ 相比，浮选速率常数 k 和最大回收率 ε∞分 别由 1.115 min−1 和 92% 降低至 0.975 min−1 和 86%. 从图7 中可以看出，赤铁矿−石英混合矿MH&CQ 与 RH&RQ 相比，浮选速率常数 k 由 0.896 min−1 增 加 至 0.988  min−1， 最 大 回 收 率 ε∞由 87% 增 加 到 90%，这表明窄粒级的中等粒级赤铁矿（MH）的浮 选效果优于宽粒级的赤铁矿（RH）；但 MH&FQ 与 0 1 2 3 4 5 0 20 40 60 80 100 Recovery/ % Flotation time/min RH&RQ CH&CQ CH&FQ RH&RQ: k=0.896 min−1; ε∞≈87% CH&CQ: k=1.115 min−1; ε∞≈92% CH&FQ: k=0.975 min−1; ε∞≈86% 图 6    石英粒度对粗粒级赤铁矿（CH）浮选的影响（pH，9.0；油酸钠，每 吨 400 g） Fig.6    Influence of quartz particle size on the flotation of hematite (CH) (pH, 9.0; sodium oleate, 400 g per ton) 0 0 1 2 3 4 5 20 40 60 80 100 Recovery/ % Flotation time/min RH&RQ MH&CQ MH&FQ RH&RQ: k=0.896 min−1; ε∞≈87% MH&CQ: k=0.998 min−1; ε∞≈90% MH&FQ: k=0.819 min−1; ε∞≈87% 图 7    石英粒度对中等粒级赤铁矿（MH）浮选的影响（pH，9.0；油酸 钠，每吨 400 g） Fig.7    Influence of quartz particle size on the flotation of hematite (MH) (pH, 9.0; sodium oleate, 400 g per ton) 0 1 2 3 4 5 0 20 40 60 80 100 Recovery/ % Flotation time/min RH&RQ FH&CQ FH&FQ RH&RQ: k=0.896 min−1; ε∞≈87% FH&CQ: k=1.002 min−1; ε∞≈78% FH&FQ: k=0.600 min−1; ε∞≈72% 图 8    石英粒度对细粒级赤铁矿（FH）浮选的影响（pH，9.0；油酸钠，每 吨 400 g） Fig.8    Influence of quartz particle size on the flotation of hematite (FH) (pH, 9.0; sodium oleate, 400 g per ton) · 590 · 工程科学学报，第 42 卷，第 5 期