響應(yīng)曲面法優(yōu)化赤鐵礦納米氣泡反浮選試驗(yàn)研究

吳中賢，楊 曉，于曉兵，邵懷志，陶東平*

(1.山東理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院； 2.中國礦業(yè)大學(xué)化工學(xué)院； 3.山東金富礦業(yè)有限公司)

引 言

中國大多數(shù)的赤鐵礦浮選脫硅工藝采用陰離子反浮選[1]，通常采用淀粉作為赤鐵礦的抑制劑[2]，石灰作為石英的活化劑[3]，脂肪酸鹽作為石英的捕收劑[4]。相比其他藥劑制度，脂肪酸鹽類捕收劑具有藥劑成本低、抗礦泥干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但也具有分散性差、不耐低溫等缺點(diǎn)[5]。鞍山式赤鐵礦作為典型的細(xì)嵌布粒度低品位鐵礦，具有貧、細(xì)、雜等特征[6]，微細(xì)粒分選成為實(shí)現(xiàn)赤鐵礦高效回收的重要手段。眾多學(xué)者針對(duì)此問題進(jìn)行了大量的流程優(yōu)化和藥劑篩選研究，但結(jié)果仍不盡如人意，通過一次浮選獲得的鐵精礦指標(biāo)嚴(yán)重偏低，只有適當(dāng)增加精、掃選作業(yè)段數(shù)才可獲得合格的精礦指標(biāo)[7]，但相應(yīng)會(huì)增加選礦成本。高效浮選的關(guān)鍵在于氣泡與礦物顆粒的有效碰撞和選擇性黏附。根據(jù)碰撞概率公式，碰撞概率隨著顆粒粒度減小而降低，因此礦石中微細(xì)粒石英無法得到有效捕收，導(dǎo)致精礦鐵品位偏低[8-9]。同時(shí)，微細(xì)顆粒也會(huì)隨著氣泡周圍的流體流動(dòng)，導(dǎo)致微細(xì)顆粒的浮選動(dòng)力下降、顆粒夾帶作用增強(qiáng)[10]。微細(xì)粒有用礦物在脈石礦物表面的非選擇性吸附[11]也會(huì)導(dǎo)致精礦鐵回收率降低。此外，與粗顆粒相比，微細(xì)顆粒的比表面積較大，從而增加了浮選藥劑消耗，同時(shí)也增加了藥劑的非選擇性吸附。針對(duì)微細(xì)粒礦物浮選，納米氣泡浮選技術(shù)逐漸成為一個(gè)新的研究熱點(diǎn)。

納米氣泡浮選的優(yōu)勢在于空化產(chǎn)生的納米氣泡可以選擇性地在疏水性顆粒表面優(yōu)先析出，顯著提高疏水性顆粒的可浮性。同時(shí)，納米氣泡作用后的疏水性顆粒之間存在一種毛細(xì)管作用力[12]，促進(jìn)顆粒之間發(fā)生架橋作用[13-14]，實(shí)現(xiàn)微細(xì)顆粒高效選擇性團(tuán)聚，提高其表觀尺寸，從而進(jìn)一步增加微細(xì)顆粒與氣泡的碰撞幾率，有效解決微細(xì)粒難以捕收這一核心問題。目前，眾多學(xué)者已經(jīng)利用純礦物和實(shí)際礦物做了大量納米氣泡浮選方面的研究，并得到了成功應(yīng)用。有研究表明，納米氣泡使細(xì)粒石英的回收率提高了20～30百分點(diǎn)[15]，細(xì)粒黃銅礦回收率提高了16～21百分點(diǎn)[16]。MA等[17]將納米氣泡引入到細(xì)粒次煙煤的柱浮選中，試驗(yàn)結(jié)果表明，納米氣泡使得次煙煤的可燃體回收率提高了10～39百分點(diǎn)，并且使捕收劑和起泡劑的用量減少了約一半。SOBHY等[18]通過柱浮選試驗(yàn)驗(yàn)證了納米氣泡可使小于150 μm的煤可燃體回收率提高5～50百分點(diǎn)，浮選速率常數(shù)增加了40 %以上，并降低了捕收劑用量。在正浮選體系中，納米氣泡的引入不僅提高了礦物浮選的速率和富集比[19]，而且還起到了副捕收劑的作用，降低了藥劑用量[1,20]。但是，目前納米氣泡浮選的研究很少是在反浮選體系中進(jìn)行的。

赤鐵礦浮選是一個(gè)多因素交互影響的過程，僅通過單因素條件試驗(yàn)無法確定最優(yōu)藥劑制度。目前，響應(yīng)曲面法是運(yùn)用最廣泛的試驗(yàn)優(yōu)化方法[21]，它主要利用統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果擬合出一個(gè)多因素的函數(shù)方程，然后運(yùn)用函數(shù)方程建立連續(xù)的曲面模型，并分析各個(gè)試驗(yàn)因子之間的交互作用[22]，再利用該模型進(jìn)行過程優(yōu)化，以確定試驗(yàn)設(shè)計(jì)中的最優(yōu)條件。與傳統(tǒng)的正交試驗(yàn)優(yōu)化方法相比，響應(yīng)曲面法可以連續(xù)地對(duì)試驗(yàn)的各個(gè)水平進(jìn)行分析，而正交試驗(yàn)只能對(duì)一個(gè)孤立的試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行分析。本文以鞍千選礦廠的混磁精礦為研究對(duì)象，通過響應(yīng)曲面法中的Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)赤鐵礦納米氣泡浮選中多種藥劑用量進(jìn)行優(yōu)化，并對(duì)各藥劑對(duì)浮選指標(biāo)的影響及各因素之間的交互作用進(jìn)行全面分析，同時(shí)利用浮選動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)對(duì)赤鐵礦納米氣泡浮選的最優(yōu)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。研究結(jié)果對(duì)細(xì)嵌布粒度鐵礦資源的高效利用具有重要意義。

1 試驗(yàn)礦樣及藥劑

1.1 試驗(yàn)礦樣

本次研究中的赤鐵礦樣品取自鞍千選礦廠浮選車間的混磁精礦(浮選給礦)，采集的樣品經(jīng)過自然晾干后混勻、縮分，并儲(chǔ)存在密封袋中。赤鐵礦的礦物組成和礦物元素分別采用XRD和XRF進(jìn)行分析，結(jié)果如圖1和表1所示。

圖1 浮選給礦XRD譜圖

表1 浮選給礦化學(xué)成分分析結(jié)果

由圖1和表1可知：浮選給礦中的有用礦物為赤鐵礦，脈石礦物主要為石英；主要化學(xué)成分為鐵和二氧化硅，硫和磷等雜質(zhì)含量較少。因此，該赤鐵礦樣品只需充分脫除含硅礦物即可獲得較高品質(zhì)的鐵精礦。浮選給礦粒度組成分析采用激光粒度分析儀，分析結(jié)果如圖2所示。

圖2 浮選給礦粒度組成

由圖2可知，該樣品的特征粒度d95、d90和d50分別為128 μm、104 μm和35 μm，并且樣品中64 %的礦物顆粒小于37.5 μm，屬于微細(xì)粒赤鐵礦。

1.2 試驗(yàn)藥劑

浮選試驗(yàn)中所需的藥劑及其用途如表2所示。

表2 浮選藥劑

2 試驗(yàn)裝置和方法

2.1 納米氣泡浮選系統(tǒng)

納米氣泡浮選系統(tǒng)如圖3所示，其主要由1.5 L單槽浮選機(jī)和納米氣泡發(fā)生裝置組成，納米氣泡發(fā)生裝置包括空化管、礦漿泵、壓力表、閥門、氣體流量計(jì)、空壓機(jī)和連接管件。ZHANG等[23]利用相同的納米氣泡發(fā)生裝置通過水力空化作用產(chǎn)生尺寸在150～650 nm的體相納米氣泡。

圖3 納米氣泡浮選系統(tǒng)

2.2 試驗(yàn)方法

納米氣泡浮選試驗(yàn)流程為一次粗選，試驗(yàn)條件為：pH=11.5，礦漿溫度35 ℃，浮選濃度35 %，浮選機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速1 500 r/min。首先，關(guān)閉閥門Ⅱ，運(yùn)行礦漿泵，調(diào)節(jié)閥門Ⅰ，保持循環(huán)管路中的流量為8.0 L/min，壓力為0.11 MPa。根據(jù)優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，依次加入NaOH、玉米淀粉、石灰和陰離子捕收劑TD-Ⅱ，作用時(shí)間均為3 min。捕收劑作用結(jié)束后，打開閥門Ⅰ，關(guān)閉閥門Ⅱ，依然保持相同的礦漿流量通過空化管，并調(diào)節(jié)充氣量為0.1 L/min，循環(huán)3 min后開始浮選，浮選時(shí)間3 min，充氣方式為自然吸氣。浮選精礦和尾礦產(chǎn)品過濾、烘干、稱量、混勻、縮分、取樣,化驗(yàn)鐵(TFe )品位，計(jì)算產(chǎn)率、鐵(TFe )回收率等參數(shù)。

2.3 模型建立

試驗(yàn)設(shè)計(jì)采用由美國Stat-Ease公司開發(fā)的Design-Expert 8.0.6.1，它可以對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析并繪制響應(yīng)面。本次研究通過三因素三水平Box-Behnken析因設(shè)計(jì)，找出響應(yīng)函數(shù)(精礦鐵品位和鐵回收率)與3個(gè)主要變量(淀粉用量、石灰用量和捕收劑TD-Ⅱ用量)的關(guān)系，確定赤鐵礦納米氣泡浮選的最優(yōu)條件。

3 試驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)參數(shù)及其水平如表3所示，Box-Behnken設(shè)計(jì)和試驗(yàn)結(jié)果如表4所示。

表3 影響赤鐵礦納米氣泡浮選的操作參數(shù)及水平

表4 Box-Behnken 設(shè)計(jì)和試驗(yàn)結(jié)果

3.2 模型分析

通過對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，量化各個(gè)因素的影響及交互作用。根據(jù)試驗(yàn)中所選取參數(shù)及水平，采用二階多項(xiàng)式數(shù)學(xué)模型進(jìn)行條件優(yōu)化，并由此推出自變量因素與響應(yīng)之間的關(guān)系。鐵品位(α)、鐵回收率(β)模型的實(shí)際因素方程分別如公式(1)和公式(2)所示。

α=+58.506 23-3.350 25A+30.515 75B-
24.342 19C-13.560 00AB+40.062 50AC-
0.337 50BC+0.780 37A2-12.121 00B2-
18.376 56C2+0.595 00A2B-
7.006 25A2C+4.880 00AB2

(1)

β=-25.944 30+91.433 75A+125.166 25B-
153.389 06C-78.860 00AB+0.462 50AC+
0.537 50BC-14.556 88A2-40.475 00B2+
30.695 31C2+8.555 00A2B-
5.868 75A2C+19.780 00AB2

(2)

式中:-表示阻礙作用;+表示協(xié)同效應(yīng)。因素的系數(shù)越大表明該因素對(duì)鐵品位和鐵回收率的影響越大。

采用方差分析(ANOVA)估計(jì)統(tǒng)計(jì)參數(shù)，鐵品位、鐵回收率模型的方差分析結(jié)果如表5所示。通常在95 %的置信水平下，p-value小于0.05，認(rèn)為模型是顯著的。鐵品位、鐵回收率模型的p-value均小于0.000 1，表明此模型具有顯著性。

表5 赤鐵礦納米氣泡浮選響應(yīng)曲面二次模型方差分析結(jié)果

信噪比表示預(yù)測值和平均預(yù)測誤差的比值，信噪比大于4的數(shù)學(xué)模型是理想的空間設(shè)計(jì)模型。由表5可知，鐵品位和鐵回收率的信噪比分別為55.571和135.163，表明上述模型可用于空間設(shè)計(jì)。鐵品位和鐵回收率的試驗(yàn)值與預(yù)測值之間的關(guān)系如圖4所示。由圖4可以看出，試驗(yàn)值與預(yù)測值的誤差較小，并且鐵品位和鐵回收率的R2分別為0.998 9和0.999 8，調(diào)整后的R2分別為0.995 8和0.999 1，標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為0.24和0.71，表明試驗(yàn)值與模型計(jì)算值(預(yù)測值)具有較好的擬合度。因此，以上模型方程可以作為最終的實(shí)際因素模型方程。

圖4 鐵品位和鐵回收率的試驗(yàn)值與預(yù)測值之間的關(guān)系

3.3 工藝參數(shù)對(duì)響應(yīng)值的影響

3.3.1 各因素對(duì)鐵品位、鐵回收率的擾動(dòng)程度

擾動(dòng)圖(如圖5所示)顯示了各因素對(duì)鐵品位、鐵回收率的主要影響。由圖5-a)可知，捕收劑TD-Ⅱ 用量(C)對(duì)鐵品位的影響最顯著，其次是淀粉用量(A)，而石灰用量(B)在0.5～1.5 kg/t的試驗(yàn)范圍內(nèi)對(duì)鐵品位的影響很小。由圖5-b)可知，淀粉用量(A)和捕收劑TD-Ⅱ用量(C)對(duì)鐵回收率都有顯著影響，并且二者對(duì)鐵回收率的影響呈對(duì)立趨勢，而石灰用量(B)對(duì)鐵回收率沒有顯著影響。

圖5 各因素對(duì)鐵品位、鐵回收率擾動(dòng)圖(A=2.0 kg/t，B=1.0 kg/t，C=0.5 kg/t)

3.3.2 淀粉用量和石灰用量對(duì)響應(yīng)值的影響

淀粉用量和石灰用量之間交互作用的響應(yīng)面如圖6所示。

圖6 淀粉用量和石灰用量之間交互作用的響應(yīng)面

由圖6可知：淀粉用量和石灰用量與鐵品位呈拋物線關(guān)系，因此判定淀粉用量和石灰用量之間具有顯著的交互作用，并且有峰值點(diǎn)存在于響應(yīng)面的最高點(diǎn)。隨著淀粉用量的增加，鐵品位呈先上升后下降趨勢，而鐵回收率始終保持上升趨勢。當(dāng)?shù)矸塾昧课挥谥械人綍r(shí)，獲得最大的鐵品位值。淀粉在浮選過程中的作用是增強(qiáng)選擇性，阻礙捕收劑在赤鐵礦表面的吸附，并且還具有選擇性絮凝細(xì)顆粒赤鐵礦的作用[24]。劉若華等[25]研究了4種不同類型淀粉對(duì)赤鐵礦可浮性的影響，結(jié)果表明，隨著其用量從0 mg/L增加到25 mg/L，赤鐵礦浮選回收率大幅度降低，但對(duì)石英的影響較小。SHRIMALI等[24,26]研究表明，在堿性條件下，淀粉在赤鐵礦表面的吸附密度明顯高于石英，并且在達(dá)到一定濃度之前不會(huì)在石英表面大量吸附，其用量適當(dāng)會(huì)增強(qiáng)赤鐵礦的分選效率。淀粉用量在低于中等水平范圍內(nèi)升高時(shí)，鐵品位上升；當(dāng)高于中等水平時(shí)，鐵品位開始下降。

當(dāng)?shù)矸塾昧课挥诘退綍r(shí)，隨著石灰用量的增加，鐵品位呈先上升后下降的趨勢，而鐵回收率基本保持不變；當(dāng)?shù)矸塾昧课挥谥?、高水平時(shí)，石灰用量的變化對(duì)精礦鐵品位、鐵回收率均沒有顯著的影響。眾所周知，石灰在赤鐵礦陰離子反浮選中主要起到活化石英的作用。根據(jù)溶液化學(xué)特性，石灰在堿性環(huán)境中主要以CaOH+的形式存在，并通過化學(xué)吸附方式作用于石英表面，使石英表面荷正電，從而與陰離子捕收劑發(fā)生靜電吸附，實(shí)現(xiàn)對(duì)石英的捕收[27]。因此，石灰用量的增多使得石英表面荷更強(qiáng)的正電，石英與捕收劑之間具有更強(qiáng)的靜電力，從而可以獲得較高的鐵品位。但是，隨著石灰用量的不斷增加，礦漿中過多的CaOH+會(huì)直接與陰離子捕收劑作用，降低了捕收劑的捕收性能和起泡能力，使得鐵品位降低。而當(dāng)?shù)矸塾昧课挥谥?、高水平時(shí)，石灰用量對(duì)鐵品位的影響與上述分析不符。結(jié)合各因素對(duì)鐵品位的擾動(dòng)圖(如圖5所示)可知：當(dāng)?shù)矸?、石灰用量低于中等水平時(shí)，二者的擾動(dòng)無較大差異；當(dāng)二者的用量高于中等水平時(shí)，淀粉用量對(duì)鐵品位的擾動(dòng)情況明顯優(yōu)于石灰，換言之，此時(shí)淀粉用量對(duì)鐵品位起著主導(dǎo)作用。

3.3.3 淀粉用量和TD-Ⅱ用量對(duì)響應(yīng)值的影響

淀粉用量和捕收劑TD-Ⅱ用量交互作用的響應(yīng)面如圖7所示。

圖7 淀粉用量和捕收劑TD-Ⅱ用量交互作用的響應(yīng)面

由圖7可知：淀粉用量和捕收劑TD-Ⅱ與精礦鐵品位呈拋物線關(guān)系，因此判定淀粉用量和捕收劑TD-Ⅱ之間具有顯著的交互作用。當(dāng)TD-Ⅱ用量位于中、高水平時(shí)，隨著淀粉用量的增加，鐵品位呈先上升后下降的趨勢，而鐵回收率逐漸上升，與3.3.2節(jié)中討論的淀粉作用機(jī)理一致；當(dāng)TD-Ⅱ用量位于低水平時(shí)，隨著淀粉用量的增加，鐵品位逐漸降低，而鐵回收率逐漸上升。李偉[28]研究表明，淀粉對(duì)活化后的石英具有一定的去活作用，并隨著抑制劑用量的增加，石英表面的正電位會(huì)逐漸降低，導(dǎo)致捕收劑與石英之間的靜電作用逐漸減弱。當(dāng)捕收劑用量較低時(shí)，捕收劑在石英表面的吸附濃度較低，因此只需少量的抑制劑就可以降低石英的可浮性，使得精礦鐵品位降低。

當(dāng)?shù)矸塾昧课挥诘退綍r(shí)，隨著TD-Ⅱ用量的增加，鐵品位和鐵回收率逐漸下降；當(dāng)?shù)矸塾昧课挥谥?、高水平時(shí)，隨著TD-Ⅱ用量的增加，鐵品位先上升后下降，鐵回收率逐漸下降。通常隨著捕收劑用量的增加，鐵品位逐漸升高，鐵回收率逐漸下降[1]。SHRIMALI等[24]研究表明，在淀粉作為抑制劑的情況下，隨著捕收劑用量的增加，赤鐵礦可浮性也會(huì)有所提高；另一方面，捕收劑用量的增加使氣泡數(shù)量增加和尺寸減小，導(dǎo)致赤鐵礦更容易進(jìn)入泡沫產(chǎn)品，因此精礦鐵回收率的降低也是不可避免的[4]。但是，本次研究中當(dāng)?shù)矸塾昧课挥诘退綍r(shí)，精礦鐵品位隨著捕收劑用量的變化趨勢與以往研究不一致。脂肪酸或者脂肪酸鹽可以通過化學(xué)作用吸附于赤鐵礦表面[1]，而淀粉的作用是阻礙捕收劑吸附于赤鐵礦表面。因此，當(dāng)?shù)矸塾昧窟^低時(shí)，赤鐵礦沒有得到有效抑制，使得礦物分選過程失去了選擇性，導(dǎo)致大量的赤鐵礦顆粒隨著捕收劑用量的增加而被浮出。

3.3.4 石灰用量和TD-Ⅱ用量對(duì)響應(yīng)值的影響

石灰用量和捕收劑TD-Ⅱ用量交互作用的響應(yīng)面如圖8所示。

圖8 石灰用量和捕收劑TD-Ⅱ用量交互作用的響應(yīng)面

由圖8可知，當(dāng)TD-Ⅱ用量位于中等水平時(shí)，石灰用量的變化對(duì)精礦鐵品位、鐵回收率基本無影響。而隨著TD-Ⅱ用量的增加，鐵品位逐漸上升，鐵回收率逐漸下降，并且與石灰用量之間無明顯的交互作用影響。

3.4 期望法優(yōu)化

當(dāng)研究多個(gè)響應(yīng)參數(shù)時(shí)，首先需對(duì)每個(gè)響應(yīng)參數(shù)建立一個(gè)合適的模型，然后通過模型的計(jì)算確定最優(yōu)條件。最優(yōu)條件的期望如圖9所示，由此可以簡單直觀地判定過程變量空間中響應(yīng)值區(qū)域，以選擇過程參數(shù)的最佳組合。

圖9 最優(yōu)條件的期望(捕收劑TD-Ⅱ用量為0.78 kg/t)

由圖9可知，當(dāng)?shù)矸塾昧?.0 kg/t，石灰用量1.5 kg/t，TD-Ⅱ用量0.78 kg/t時(shí)，獲得了最大的期望值，并且在該條件下預(yù)測的鐵品位和鐵回收率分別為67.92 %和84.73 %。為驗(yàn)證預(yù)測結(jié)果的可靠性，在最優(yōu)條件下進(jìn)行了2次平行驗(yàn)證試驗(yàn)，結(jié)果如表6所示。

由表6可知，預(yù)測值與試驗(yàn)值具有較高的吻合度，表明所建立的數(shù)學(xué)模型基本可以準(zhǔn)確地計(jì)算和預(yù)測納米氣泡浮選精礦鐵品位、鐵回收率。梅建庭等[29]采用了與本次研究中相同的浮選藥劑，通過“一粗一精三掃”的常規(guī)浮選閉路流程獲得了鐵品位67.43 %、鐵回收率82.23 %的精礦指標(biāo)，與本次研究獲得的最優(yōu)納米氣泡強(qiáng)化浮選粗選指標(biāo)基本一致。潘鵬飛等[7]采用新型抑制劑DLW-4對(duì)鞍千選礦廠混磁精礦進(jìn)行一次粗選試驗(yàn)，獲得了鐵品位66.2 %、鐵回收率82.9 %的精礦。在獲得相近鐵回收率的基礎(chǔ)上，本次研究采用納米氣泡浮選可以使精礦鐵品位提高1.12百分點(diǎn)。綜合以上文獻(xiàn)中的試驗(yàn)結(jié)果表明，采用納米氣泡浮選不但可以提高分選效率，而且還可以縮減浮選段數(shù)。

表6 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果

3.5 納米氣泡對(duì)浮選動(dòng)力學(xué)的影響

為排除其他因素的干擾，在相同的浮選系統(tǒng)中分別采用常規(guī)浮選和納米氣泡強(qiáng)化浮選進(jìn)行浮選動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)，探究納米氣泡對(duì)赤鐵礦反浮選的影響。在該浮選系統(tǒng)中，常規(guī)浮選的差異在于調(diào)漿和浮選過程中礦漿僅通過閥門Ⅰ。浮選動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)結(jié)果如圖10所示。

圖10 浮選動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)結(jié)果

由圖10可知，納米氣泡浮選僅在1.0 min的浮選時(shí)間內(nèi)就可將鐵品位從49.33 %左右顯著提升到66.06 %，并且鐵回收率保持在82.44 %。而在常規(guī)浮選中，需要3.0 min的浮選時(shí)間才能達(dá)到相近的精礦鐵品位，但此時(shí)鐵回收率僅65.47 %。相比之下，浮選中引入納米氣泡不僅使浮選速率提高了約3倍，還使精礦鐵回收率提高了16.97百分點(diǎn)。

4 結(jié) 論

采用Box-Behnken設(shè)計(jì)研究了淀粉用量、石灰用量和捕收劑TD-Ⅱ用量操作因素對(duì)赤鐵礦納米氣泡陰離子反浮選的影響，并進(jìn)一步研究了納米氣泡對(duì)浮選動(dòng)力學(xué)的影響。

1)淀粉用量和捕收劑TD-Ⅱ用量對(duì)精礦鐵品位、鐵回收率影響比較顯著，石灰用量的影響較為微弱。

2)淀粉用量與石灰用量、捕收劑TD-Ⅱ用量之間的交互作用對(duì)鐵品位有顯著的影響，而石灰用量與捕收劑TD-Ⅱ用量之間無明顯的交互作用；淀粉用量、石灰用量和捕收劑TD-Ⅱ用量之間對(duì)鐵回收率無明顯的交互作用。

3)應(yīng)用Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法確定的最優(yōu)赤鐵礦納米氣泡浮選條件為淀粉用量3.0 kg/t、石灰用量1.5 kg/t和捕收劑TD-Ⅱ用量0.78 kg/t。在最優(yōu)條件下,僅通過一次粗選獲得了精礦鐵品位67.32 %、鐵回收率82.27 %的良好指標(biāo)。

4)相比常規(guī)浮選，納米氣泡浮選不僅可以提高分選效率、速率，而且還可以縮減浮選段數(shù)。