370· 北京科技大学学报 第34卷 首先将菱铁矿浸泡在浓度为0.1mol·L的 没有大量的磁性粒子生成，菱铁矿回收率没有大的 H2SO,溶液中1h,然后分别向矿浆中加入FeCl3及 提高.过量的F2+会与氨水反应生成絮状的 FCl,溶液，加入氨水搅拌，最后通过磁选得到菱铁 Fe(OH),黏附于菱铁矿表面，使菱铁矿产生絮凝，从 矿回收率.矿浆中FCl,浓度与菱铁矿回收率的关 而使菱铁矿回收率增加.图4为菱铁矿加入氨水前 系如图2所示，矿浆中FCl2浓度与菱铁矿回收率的 后的透射显微电镜照片对比.可以说明加入氨水后 关系图如图3所示. 菱铁矿确实有絮凝存在 由图2可见：菱铁矿回收率随着矿浆中FeCl浓 通过添加铁离子实验证明：菱铁矿与H,$O,溶 度的增加而增加，这说明矿浆中菱铁矿溶解产生 液反应后矿浆中溶解有Fe2+,因此具备了合成磁性 Fe2+,因为没有Fe2+不可能合成磁性粒子，菱铁刊矿 粒子的前提 回收率也不可能增加；但当矿浆中FCl的浓度大 70 于25×10-3molL时，菱铁矿回收率会下降，这 68 可能是矿浆体系中过量的Fe3+与氨水反应，生成 66 的絮状Fe(OH)3,影响了磁性粒子与菱铁矿颗粒 64 的吸附 62 70 58 68 66 54 64 62 520 1015202530 60 Cl,浓度mwl. 8 图3矿浆中FCl,浓度对菱铁矿回收率的影响 56 Fig.3 Effect of FeCl dosage in slurry on the recovery of siderite 54 3.1.3H202氧化影响实验 1015202530 FeCI,浓度mmol-L 将菱铁矿浸泡在浓度为0.1mol·L-l的H,S0, 图2矿浆中FCl浓度对菱铁矿回收率的影响 溶液中反应1h,然后向矿浆中加入H,02溶液.合成 Fig.2 Effect of FeCl dosage in slurry on the recovery of siderite 磁性粒子的Fe2+与Fe3+的理论摩尔比为1：2；作为 氧化剂H202的加入加速了Fe2+的氧化，必然改变 从图3中看出：菱铁矿回收率随矿浆中FeCL,浓 矿浆体系中Fe2+与Fe3+的含量比例.H2O2氧化 度增加而增加，后趋于平稳.这可能是矿浆中Fe2+ Fe2+的化学反应为方程式(3).矿浆体系中H,02浓 在体系组分中占优势，氧化产生的Fe3+的量不足， 度与菱铁矿回收率关系如图5所示.当矿浆体系中 不能满足合成大量磁性粒子反应发生的条件，所以 H,02浓度为10×10-3molL-1时，菱铁矿回收率达 (b) 50m 50 um 图4矿浆中加入铁离子后菱铁矿表面形貌.()加入氨水前：(b)加入氨水后 Fig.4 Surface morphology of siderite slurry after adding iron ions:(a)before adding ammonia:(b)after adding ammonia北 京 科 技 大 学 学 报 第 34 卷 首先将菱铁矿浸泡在浓度为 0. 1 mol·L － 1 的 H2 SO4溶液中 1 h，然后分别向矿浆中加入 FeCl3 及 FeCl2溶液，加入氨水搅拌，最后通过磁选得到菱铁 矿回收率． 矿浆中 FeCl3浓度与菱铁矿回收率的关 系如图 2 所示，矿浆中 FeCl2浓度与菱铁矿回收率的 关系图如图 3 所示． 由图 2 可见: 菱铁矿回收率随着矿浆中 FeCl3浓 度的增加而增加，这说明矿浆中菱铁矿溶解产生 Fe 2 + ，因为没有 Fe 2 + 不可能合成磁性粒子，菱铁矿 回收率也不可能增加; 但当矿浆中 FeCl3的浓度大 于 25 × 10 － 3 mol·L － 1 时，菱铁矿回收率会下降，这 可能是矿浆体系中过量的 Fe3 + 与氨水反应，生成 的絮状 Fe( OH) 3，影响了磁性粒子与菱铁矿颗粒 的吸附［16］． 图 2 矿浆中 FeCl3浓度对菱铁矿回收率的影响 Fig． 2 Effect of FeCl3 dosage in slurry on the recovery of siderite 图 4 矿浆中加入铁离子后菱铁矿表面形貌． ( a) 加入氨水前; ( b) 加入氨水后 Fig． 4 Surface morphology of siderite slurry after adding iron ions: ( a) before adding ammonia; ( b) after adding ammonia 从图 3 中看出: 菱铁矿回收率随矿浆中 FeCl2浓 度增加而增加，后趋于平稳． 这可能是矿浆中 Fe 2 + 在体系组分中占优势，氧化产生的 Fe 3 + 的量不足， 不能满足合成大量磁性粒子反应发生的条件，所以 没有大量的磁性粒子生成，菱铁矿回收率没有大的 提 高． 过 量 的 Fe 2 + 会与氨水反应生成絮状的 Fe( OH) 2黏附于菱铁矿表面，使菱铁矿产生絮凝，从 而使菱铁矿回收率增加． 图 4 为菱铁矿加入氨水前 后的透射显微电镜照片对比． 可以说明加入氨水后 菱铁矿确实有絮凝存在． 通过添加铁离子实验证明: 菱铁矿与 H2 SO4溶 液反应后矿浆中溶解有 Fe 2 + ，因此具备了合成磁性 粒子的前提． 图 3 矿浆中 FeCl2浓度对菱铁矿回收率的影响 Fig． 3 Effect of FeCl2 dosage in slurry on the recovery of siderite 3. 1. 3 H2O2氧化影响实验 将菱铁矿浸泡在浓度为 0. 1 mol·L － 1 的 H2 SO4 溶液中反应 1 h，然后向矿浆中加入 H2O2溶液． 合成 磁性粒子的 Fe 2 + 与 Fe 3 + 的理论摩尔比为 1∶ 2; 作为 氧化剂 H2 O2 的加入加速了 Fe 2 + 的氧化，必然改变 矿浆体系中 Fe 2 + 与 Fe 3 + 的含量比例． H2 O2 氧化 Fe 2 + 的化学反应为方程式( 3) ． 矿浆体系中 H2O2浓 度与菱铁矿回收率关系如图 5 所示． 当矿浆体系中 H2O2浓度为10 × 10 － 3 mol·L － 1 时，菱铁矿回收率达 ·370·