第4期 艾永亮等：弱磁性铁矿物的表面自磁化 ·371· 到最大，为64.8%.然后随H02浓度增加，菱铁矿 100 -30℃ 回收率急剧下降.当矿浆中H,02浓度达到39.3× -45 10-3molL'时，菱铁矿回收率下降到无磁化发生 90 60℃ 490℃ 时的原始状态 -100 80 H,0,的加入使菱铁矿回收率发生剧烈变化，具 体原因为少量的H,O,所氧化产生的Fe3+已经满足 70 矿浆中合成磁性粒子的条件，所以H,02浓度为10× 60 10-3molL-时菱铁矿回收率达到最大值.随H202 的增加矿浆中的Fe2+逐渐减少，直至被全部氧化， 10 20 30 40 50 此时加入氨水后无磁性粒子产生，菱铁矿回收率降 反应时间fmim 至无磁化时的原始状态.观察实验现象发现，此浓 图6反应时间与菱铁矿回收率的关系 度下加入氨水有气体产生，表明矿浆体系中H202 Fig.6 Relationship between reaction time and the recovery of sider- 过量. ite 通过加入H,02实验，菱铁矿回收率获得提高， 应时间延长，菱铁矿回收率降低.这可能是由于提 矿浆中可以达到合成磁性粒子的条件.这说明通过 高反应温度加速Fe2+的氧化，使矿浆体系中Fe3+浓 控制改变矿浆体系组分的条件可以实现菱铁矿的自 度增高，Fe3+在矿浆体系中占优势，反应生成的磁性 磁化. 粒子数目减少，从而使菱铁矿回收率下降. 70 通过温度对磁化影响实验说明，温度影响菱铁 68 矿溶解速度和铁离子氧化速度，是实现自磁化的关 键因素 ■ 3.2混合矿物实验 取己制备好的赤铁矿9g加入到浓度为0.1mol· 60 L-的H,S0,溶液中，在100℃下反应10min后加入 1g菱铁矿，继续反应一定时间，搅拌加入氨水，然后 56- 54 磁选回收.菱铁矿和H2SO,溶液反应时间与混合矿 20 物回收率的关系如图7所示 20 30 40 L,O,浓度mmol.L') 图5H202浓度对菱铁矿回收率的影响 Fig.5 Effect of H202 dosage on the recovery of siderite 72 3.1.4温度对磁化的影响实验 提高反应温度是加速菱铁矿溶解的重要因素 将菱铁矿放入浓度为0.1molL的H2SO,溶液中， 在不同温度下反应一定时间，然后加入氨水搅拌，最 后磁选回收测得菱铁矿回收率.不同温度下反应时 1015202530 菱铁矿反应时间min 间与菱铁矿回收率的关系如图6所示. 从图6可以看出，在相同的反应时间条件下，升 图7菱铁矿反应时间对混合矿物回收率的影响 Fig.7 Effect of the reaction time of siderite on the recovery of mix- 高温度有利于菱铁矿回收率的提高，尤其是在75、 ture minerals 90和100℃条件下菱铁矿与H,S04反应5min即可 获得最大的磁化效果，菱铁矿回收率从53.8%提升 从图7可以看出，混合矿物回收率随菱铁矿与 到90%以上，实现了菱铁矿的自磁化.菱铁矿回收 H,SO,溶液反应时间增加而增加.在菱铁矿与 率随反应温度升高而增加，这是因为升高反应温度 H2S0,反应10mim后，混合矿物回收率从66.8%增 使菱铁矿的溶解速度加快，矿浆体系中铁离子浓度 加到72.6%，但此后回收率没有明显变化.这是因 增大，加入氨水后合成的磁性粒子也相应增加：但反 为反应前l0min,菱铁矿溶解增加，矿浆中Fe2+浓度第 4 期 艾永亮等: 弱磁性铁矿物的表面自磁化 到最大，为 64. 8% ． 然后随H2O2 浓度增加，菱铁矿 回收率急剧下降． 当矿浆中 H2O2浓度达到 39. 3 × 10 － 3 mol·L － 1 时，菱铁矿回收率下降到无磁化发生 时的原始状态． H2O2的加入使菱铁矿回收率发生剧烈变化，具 体原因为少量的 H2O2所氧化产生的 Fe 3 + 已经满足 矿浆中合成磁性粒子的条件，所以 H2O2浓度为10 × 10 － 3 mol·L － 1 时菱铁矿回收率达到最大值． 随 H2O2 的增加矿浆中的 Fe 2 + 逐渐减少，直至被全部氧化， 此时加入氨水后无磁性粒子产生，菱铁矿回收率降 至无磁化时的原始状态． 观察实验现象发现，此浓 度下加入氨水有气体产生，表明矿浆体系中 H2 O2 过量． 通过加入 H2O2实验，菱铁矿回收率获得提高， 矿浆中可以达到合成磁性粒子的条件． 这说明通过 控制改变矿浆体系组分的条件可以实现菱铁矿的自 磁化． 图 5 H2O2浓度对菱铁矿回收率的影响 Fig． 5 Effect of H2O2 dosage on the recovery of siderite 3. 1. 4 温度对磁化的影响实验 提高反应温度是加速菱铁矿溶解的重要因素． 将菱铁矿放入浓度为 0. 1 mol·L － 1 的 H2 SO4溶液中， 在不同温度下反应一定时间，然后加入氨水搅拌，最 后磁选回收测得菱铁矿回收率． 不同温度下反应时 间与菱铁矿回收率的关系如图 6 所示． 从图 6 可以看出，在相同的反应时间条件下，升 高温度有利于菱铁矿回收率的提高，尤其是在 75、 90 和 100 ℃条件下菱铁矿与H2 SO4反应 5 min 即可 获得最大的磁化效果，菱铁矿回收率从 53. 8% 提升 到 90% 以上，实现了菱铁矿的自磁化． 菱铁矿回收 率随反应温度升高而增加，这是因为升高反应温度 使菱铁矿的溶解速度加快，矿浆体系中铁离子浓度 增大，加入氨水后合成的磁性粒子也相应增加; 但反 图 6 反应时间与菱铁矿回收率的关系 Fig． 6 Relationship between reaction time and the recovery of sider￾ite 应时间延长，菱铁矿回收率降低． 这可能是由于提 高反应温度加速 Fe 2 + 的氧化，使矿浆体系中 Fe 3 + 浓 度增高，Fe 3 + 在矿浆体系中占优势，反应生成的磁性 粒子数目减少，从而使菱铁矿回收率下降． 通过温度对磁化影响实验说明，温度影响菱铁 矿溶解速度和铁离子氧化速度，是实现自磁化的关 键因素． 3. 2 混合矿物实验 取已制备好的赤铁矿 9 g 加入到浓度为 0. 1 mol· L － 1 的 H2 SO4溶液中，在 100 ℃下反应 10 min 后加入 1 g 菱铁矿，继续反应一定时间，搅拌加入氨水，然后 磁选回收． 菱铁矿和 H2 SO4溶液反应时间与混合矿 物回收率的关系如图 7 所示． 图 7 菱铁矿反应时间对混合矿物回收率的影响 Fig． 7 Effect of the reaction time of siderite on the recovery of mix￾ture minerals 从图 7 可以看出，混合矿物回收率随菱铁矿与 H2 SO4 溶液反应时间增加而增加． 在 菱 铁 矿 与 H2 SO4反应 10 min 后，混合矿物回收率从 66. 8% 增 加到 72. 6% ，但此后回收率没有明显变化． 这是因 为反应前 10 min，菱铁矿溶解增加，矿浆中 Fe 2 + 浓度 ·371·