畢業(yè)論文-某泥質(zhì)鈾礦石酸法制粒浸出試驗(yàn)研究.doc

論文 (設(shè)計(jì)) 內(nèi)容及要求：一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原始依據(jù)（1）試驗(yàn)概況（某泥質(zhì)鈾礦石U品位0.108%，原礦破碎到-5mm，粘合劑用量2%4%，細(xì)泥含量20%30%，酸法制粒浸出工藝試驗(yàn)研究） 二、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）主要內(nèi)容（1）鈾礦試樣的采集、制備（2）鈾礦試樣成分化學(xué)分析（3）攪拌浸出試驗(yàn)，確定浸出試劑及濃度、浸出時(shí)間、固液比、氧化劑及濃度、浸出溫度（4）制粒粘合劑配方的選擇及礦石制粒工藝（5）制粒柱浸試驗(yàn)，確定浸出率、浸出劑耗量（6）試驗(yàn)結(jié)果與討論三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基本要求綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論與專業(yè)知識（包括以前的生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)的實(shí)踐知識），在老師指導(dǎo)下獨(dú)立地、較系統(tǒng)地完成“某泥質(zhì)鈾礦石酸法制粒浸出試驗(yàn)研究”，鞏固所學(xué)的各科知識，提高綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識和專業(yè)技能的能力；學(xué)會(huì)分析解決鈾礦石加工過程中的實(shí)際問題，增強(qiáng)獨(dú)立思考的能力，為以后走上工作崗位奠定良好的基礎(chǔ)。（1）按照畢業(yè)論文任務(wù)書的要求，在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)和幫助下，結(jié)合實(shí)際情況，按期、認(rèn)真完成“某泥質(zhì)鈾礦石酸法制粒浸出試驗(yàn)研究”畢業(yè)論文的研究內(nèi)容，按時(shí)提交畢業(yè)論文。（2）翻譯本專業(yè)英文文獻(xiàn)一篇（3000-5000漢字）。四、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度安排階段階 段 內(nèi) 容起 止 時(shí) 間1廣泛查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料并進(jìn)行分析、整理,編寫開題報(bào)告。2012.12.282013.1.152根據(jù)所掌握資料，結(jié)合實(shí)際情況，認(rèn)真研究、分析，擬定試驗(yàn)方案。2013.2.252013.2.283攪拌浸出條件試驗(yàn)及制粒工藝試驗(yàn)。2013.3.12013.3.264柱浸試驗(yàn)。2013.3.272013.5.105數(shù)據(jù)整理編寫論文。2013.5.112013.5.206檢查修改，預(yù)答辯。2013.5.212013.5.317審核、答辯。2013.6.12013.6.2五、主要參考文獻(xiàn)1）鈾、金、銅礦石堆浸原理與實(shí)踐2）溶浸采鈾3）采礦手冊4）原地破碎浸鈾理論與實(shí)踐5）濕法冶金6）圖書館、期刊網(wǎng)檢索相關(guān)資料。7）鈾礦石加工實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)手冊，19928）Theory and Practice of Heap Leaching，1981 指導(dǎo)老師： 年 月 日南華大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告設(shè)計(jì)（論文）題目某泥質(zhì)鈾礦石酸法制粒浸出試驗(yàn)研究設(shè)計(jì)（論文）題目來源自選設(shè)計(jì)（論文）題目類型論文起止時(shí)間2012.12.28至2013.6.2一、 設(shè)計(jì)（論文）依據(jù)及研究意義：依據(jù)：本設(shè)計(jì)根據(jù)某含泥鈾礦石的試驗(yàn)要求進(jìn)行酸法制粒浸出試驗(yàn)研究，同時(shí)還參考了有關(guān)的書籍并查閱了大量的文獻(xiàn)，并在老師的幫助下，完成了本次論文。意義：鈾可裂變產(chǎn)生巨大的能量，由此被廣泛用于軍事（核導(dǎo)彈）與民事（核電站）上。目前，我國從鈾礦石中提取鈾主要采用堆浸法，但對于含泥量高的礦石而言，堆浸礦堆的滲透性能往往較差，不利于礦石的浸出。礦石制粒是改善含泥鈾礦堆滲透性能最有效的途徑之一，其通過加入一些粘結(jié)劑和水，將細(xì)泥、礦粉等細(xì)粒礦石團(tuán)聚成較大顆粒物料，進(jìn)而改變礦石的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。礦石制粒不僅可極大地提高堆浸礦堆的滲透性，而且可以避免筑堆過程中的粒度離析，從而保證整個(gè)礦堆的滲透均勻，這對我國鈾資源的開發(fā)有極大的意義。二、 設(shè)計(jì)（論文）主要研究的內(nèi)容、預(yù)期目標(biāo)：（技術(shù)方案、路線）內(nèi)容：（1）鈾礦試樣的采集、制備（2）鈾礦試樣成分化學(xué)分析（3）攪拌浸出試驗(yàn)，確定浸出試劑及濃度、浸出時(shí)間、固液比、氧化劑及濃度、浸出溫度（4）制粒粘合劑配方的選擇及礦石制粒工藝（5）制粒柱浸試驗(yàn)，確定浸出率、浸出劑耗量（6）試驗(yàn)結(jié)果與討論目標(biāo)：（1）綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論與專業(yè)知識，鞏固所學(xué)的各科知識，并提高綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識和專業(yè)技能的能力；（2）學(xué)會(huì)分析解決鈾礦石加工過程中的實(shí)際問題，增強(qiáng)獨(dú)立思考的能力，為以后走上工作崗位奠定良好的基礎(chǔ)。三、設(shè)計(jì)（論文）的研究重點(diǎn)及難點(diǎn)：重點(diǎn)：粘結(jié)劑配方的選擇及礦石制粒工藝；制粒柱浸試驗(yàn)。難點(diǎn)：制粒柱浸試驗(yàn)中各種參數(shù)的確定；粘結(jié)劑配方的選擇。四、 設(shè)計(jì)（論文）研究方法及步驟（進(jìn)度安排）：進(jìn)度安排：階段階 段 內(nèi) 容起 止 時(shí) 間1廣泛查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料并進(jìn)行分析、整理,編寫開題報(bào)告。2012.12.282013.1.152根據(jù)所掌握資料，結(jié)合實(shí)際情況，認(rèn)真研究、分析，擬定試驗(yàn)方案。2013.2.252013.2.283攪拌浸出條件試驗(yàn)及制粒工藝試驗(yàn)。2013.3.12013.3.264柱浸試驗(yàn)。2013.3.272013.5.105數(shù)據(jù)整理編寫論文。2013.5.112013.5.206檢查修改，預(yù)答辯。2013.5.212013.5.317審核、答辯。2013.6.12013.6.2五、 進(jìn)行設(shè)計(jì)（論文）所需條件：條件：（1）設(shè)計(jì)者應(yīng)具備充足的理論知識并能夠綜合運(yùn)用所學(xué)的各種專業(yè)知識； （2）設(shè)計(jì)者應(yīng)具備一定的動(dòng)手能力，并有吃苦耐勞的精神； （3）設(shè)計(jì)者能熟練應(yīng)用office中word、excel、 Auto CAD等軟件； （4）必需的參考文獻(xiàn)資料、專業(yè)參考書等資料； （5）合適的試驗(yàn)場所與條件； （6）老師的指導(dǎo)與幫助。六、 指導(dǎo)教師意見：簽名： 年 月 日南華大學(xué)核資源工程學(xué)院畢業(yè)論文某泥質(zhì)鈾礦石酸法制粒浸出試驗(yàn)研究摘要：本論文針對某泥質(zhì)鈾礦石進(jìn)行酸法制粒浸出工藝研究，試驗(yàn)概況如下：礦石中鈾品位為0.108%，原礦破碎到-5mm，粘結(jié)劑用量2%4%，細(xì)泥含量20%30%。其研究內(nèi)容包括： （1）粘結(jié)劑配方的確定 其中包括粘結(jié)劑種類的選擇，粘結(jié)劑中各組分的用量；（2）潤濕劑的確定 通過用不同種類的潤濕劑對制粒的影響，選擇合適的潤濕劑；（3）潤濕劑用量的選擇 對泥質(zhì)鈾礦石制粒，潤濕劑用量通常在1015%之間，在此范圍內(nèi)確定最佳的潤濕劑用量；（4）粘結(jié)劑用量的選擇 根據(jù)工程概況要求粘結(jié)劑用量為2%4%，在此范圍內(nèi)選擇最佳的粘結(jié)劑用量；（5）制粒柱浸試驗(yàn) 根據(jù)上述最佳制粒條件，通過柱浸試驗(yàn)得到浸出率及浸出劑的耗量，研究制粒工藝對泥質(zhì)鈾礦石浸出的影響。關(guān)鍵字：鈾礦石；制粒；柱浸The experiment research of acid agglomeration leaching process of uranium ore with clayAbstract: The paper for uranium ore with clay by acid agglomeration leaching process was studied, the general situation of experiment is as follows: ore of uranium grade is 0.108%, undressed ore crushing to 5 mm, adhesive dosage is 2% 4%, fine clay content is 20% 30%. The research contents include: (1)The determination of adhesive formulations. including selection of adhesive, the amount of various components in the adhesive;(2) The determination of wetting agent. by using different kinds of wetting agents to granulating effect, select the appropriate wetting agent;(3) The selection of wetting agent dosage. for uranium ore with clay, dosage of wetting agent is usually between 10 15%, within the scope of the optimal dosage of wetting agent;(4)The choice of the binder dosage. according to the engineering overview the binder dosage is 2% 4%, within the scope of selecting the best dosage of binder; (5)The test of column leaching by agglomeration. according to the above optimum granulating conditions, leaching rate and leaching agent consumption by column leaching test is obtained, study the influence of leaching of uranium with clay by granulating process.Key words: uranium ore; Granulating; Column leaching目錄引言11.文獻(xiàn)綜述2 1.1鈾的概述2 1.2鈾資源現(xiàn)狀2 1.3低品位泥質(zhì)鈾礦的提取3 1.4制粒工藝簡介41.4.1制粒工藝流程41.4.2制粒工藝要求51.4.3影響制粒的因素51.4.4制粒堆浸的應(yīng)用前景62.樣品制備73.制粒條件試驗(yàn)8 3.1試驗(yàn)?zāi)康募耙? 3.2試驗(yàn)內(nèi)容或原理8 3.3試驗(yàn)儀器和藥劑8 3.4試驗(yàn)步驟9 3.5試驗(yàn)階段103.5.1初步確定制粒條件103.5.2確定粘結(jié)劑配方113.5.3潤濕劑的選擇173.5.4制粒用水量的確定193.5.5粘結(jié)劑用量的確定22 3.6小結(jié)254.柱浸試驗(yàn)26 4.1試驗(yàn)?zāi)康募耙?6 4.2試驗(yàn)內(nèi)容或原理26 4.3試驗(yàn)設(shè)備和藥劑27 4.4試驗(yàn)步驟27 4.5試驗(yàn)階段284.5.1實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄294.5.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析31 4.6小結(jié)345.總結(jié)35參考文獻(xiàn)36謝辭38iv南華大學(xué)核資源工程學(xué)院畢業(yè)論文引言鈾是一種重要的金屬，其裂變時(shí)，能夠釋放出大量的能量，因此被廣泛應(yīng)用于軍事和民事上。無論是制造核武器還是建造核電站，都需要大量的鈾作為原料，人類已經(jīng)離不開鈾，人類社會(huì)已經(jīng)邁入了原子能時(shí)代。鈾是一種重要的戰(zhàn)略資源，它不僅關(guān)系到國家安全，同時(shí)也是我國成為核工業(yè)大國的基礎(chǔ)保障。但目前，在我國已探明的170多種鈾礦床及各類含鈾礦物中，只有14%18%的鈾礦資源具有實(shí)際開采價(jià)值，制約其開采的原因主要是鈾礦石品位和礦石性質(zhì)。我國鈾礦資源的一個(gè)顯著特點(diǎn)是品位低。據(jù)1989年，鈾礦地質(zhì)系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)，我國鈾礦床平均品位為0.115%，其中，品位在0.1%左右的礦床約占總數(shù)的50%1。對于這些品位低的礦石，我國通常采用堆浸的方法浸出，但其中，由于部分鈾資源中細(xì)泥含量較高，從而導(dǎo)致筑堆時(shí)礦堆的滲透性變差，往往無法對其進(jìn)行常規(guī)的堆浸處理，這類鈾資源約占總數(shù)的30%。也就是說，由于礦石性質(zhì)和浸出技術(shù)原因，我國30%的鈾資源并未得到合理利用。礦石制粒是解決礦堆滲透性差的最常用的途徑之一2。它是通過在礦石中加入粘結(jié)劑以及不同種類的潤濕劑（通常為水），通過在某一特定設(shè)備內(nèi)不斷滾動(dòng)，使礦粉、細(xì)泥等細(xì)粒級礦物與粘結(jié)劑均勻混合并充分潤濕，最終團(tuán)聚成大粒徑球狀顆粒，從而改變礦石的物理性質(zhì)及化學(xué)性質(zhì)。通過礦石制粒，不僅可使礦堆滲透性得到保證，而且還能降低硫酸消耗、節(jié)約生產(chǎn)成本、縮短堆浸周期，提高鈾的回收率。目前，對于泥質(zhì)鈾礦石，堿性條件下的礦石制粒已經(jīng)從技術(shù)上得到根本解決。但大多數(shù)鈾礦石而言，它們一般都是在酸性條件下浸出的，這就需要在酸性條件下進(jìn)行制粒，其中的難點(diǎn)主要是粘結(jié)劑的選擇。經(jīng)過為期3個(gè)月的試驗(yàn)，選擇了一種復(fù)合粘結(jié)劑來進(jìn)行泥質(zhì)鈾礦石的酸法制粒，并確定了制粒的相關(guān)參數(shù)，最后通過柱浸試驗(yàn)得到驗(yàn)證，取得了良好的效果。1.文獻(xiàn)綜述1.1鈾的概述鈾是一種在自然界中廣泛存在的金屬，其裂變時(shí)能夠釋放出大量的能量。從理論上講，1kg235U全部裂變反應(yīng)后所釋放的能量相當(dāng)于2500t無煙煤完全燃燒所釋放出的能量3。這引起了世界各國的廣泛關(guān)注，科學(xué)家們根據(jù)鈾的這一特點(diǎn)，將鈾核裂變穩(wěn)定化和秩序化，成功地應(yīng)用于軍事上和民事上。在軍事上，鈾通常作為原料來制造原子彈等核武器，同時(shí)鈾能釋放大量的能量，也被作為核動(dòng)力燃料。在民事上，鈾是核電站的主要原料，其發(fā)電成本低，對環(huán)境污染小，在世界上得到普遍的應(yīng)用。另外，鈾衰變時(shí)產(chǎn)生的射線，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)領(lǐng)域中有很多用途。如工業(yè)上礦石放選，農(nóng)業(yè)上的種子選育，醫(yī)學(xué)上的殺菌滅毒等。總之，鈾已經(jīng)發(fā)展為現(xiàn)代國防工業(yè)、民用工業(yè)和建立人類高水平物質(zhì)文化生活的現(xiàn)代化體系中必不可少的金屬。1.2鈾資源現(xiàn)狀鈾不僅是關(guān)系到國家安全的重要金屬，同時(shí)也是我國成為核工業(yè)大國的基礎(chǔ)保障。但我國鈾資源缺乏，鈾礦資源儲量僅為7.4萬tU，目前年產(chǎn)量只有750tU4。然而，根據(jù)我國核電發(fā)展趨勢，預(yù)計(jì)從2010至2030這20年間，累計(jì)對鈾的需求將達(dá)到28萬至52萬噸, 預(yù)計(jì)到2030年，每年對鈾礦資源的需求量將達(dá)到2.2萬至4.5萬噸。此外，考慮到核軍工發(fā)展的需求，鈾的需求量將會(huì)更大。面對這種困境，加大對潛在鈾礦資源的開發(fā)和完善現(xiàn)有鈾礦加工技術(shù)就非常重要了。目前，我國已探明的鈾礦資源，主要以花崗巖型、火山巖型、砂巖型和碳硅泥巖型為主，它們分別占總儲量的38%、22%、19%和16%，另外5%以其它類型存在。在這些鈾礦資源中，部分砂巖型和碳硅泥巖型鈾礦資源中均含有一定的有機(jī)質(zhì)及泥質(zhì)，導(dǎo)致礦石含泥量高，從而造成礦堆滲透性差，無法進(jìn)行常規(guī)的浸出工藝處理，這類資源占總儲量的30%5。過去，這些資源因?yàn)橛贸Ｒ?guī)的堆浸浸出無法得到很好的浸出率和經(jīng)濟(jì)效益，而遭到大量的閑置甚至是廢棄，即使勉強(qiáng)得到利用，所需的工藝流程過于復(fù)雜，能耗物耗過高，浸出率普遍低下，導(dǎo)致鈾的生產(chǎn)成本過高，大部分企業(yè)處于長期虧損狀態(tài)。我國鈾礦資源的一個(gè)顯著特點(diǎn)是：礦石品位低。據(jù)1989年，鈾礦地質(zhì)系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)，我國鈾礦床平均品位為0.115%，約一半以上的礦床品位在0.1%左右1。另外，隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展，對鈾的需求量日益上增，易被開采加工的鈾礦石儲量日趨下降，導(dǎo)致鈾礦床開采難度加大，開采成本上升，同時(shí)，可供開采的鈾礦石品位越來越低。這些礦石用傳統(tǒng)的加工工藝難以回收或難以經(jīng)濟(jì)有效地回收?？偠灾覈壳吧形闯浞掷玫拟櫟V資源主要為低品位泥質(zhì)鈾礦石，此類礦石約占總儲量的30%，若能解決這些資源的利用問題，鈾資源緊缺的困境便能得到有效緩解。1.3低品位泥質(zhì)鈾礦的提取對于低品位礦產(chǎn)資源的回收而言，溶浸采礦技術(shù)是一種非常合適的技術(shù)6。同樣，對于低品位鈾礦石而言，溶浸采鈾也是一種從低品位鈾礦石回收有價(jià)金屬的既經(jīng)濟(jì)有效又安全可靠的方法。與傳統(tǒng)加工工藝相比，它具有投資省，成本低，工藝簡單，見效快，能擴(kuò)大資源開采范圍，對環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)，在國內(nèi)外均得到廣泛地應(yīng)用7。目前，我國對低品位鈾礦石的廣泛采用的方法有地浸、堆浸、原地爆破浸出等，其中又以堆浸為主8。對于泥質(zhì)鈾礦石而言，因礦石中細(xì)泥含量過高而導(dǎo)致礦堆滲透性低，是造成礦石浸出周期過長以及金屬回收率低下的最主要原因，同時(shí)也是制約著此類礦石利用的關(guān)鍵因素。世界各國均對此進(jìn)行了長時(shí)間的試驗(yàn)研究，不久，美國的雷諾冶金研究所率先開創(chuàng)了制粒堆浸工藝，并在工業(yè)上得到成功應(yīng)用，這充分解決了泥質(zhì)鈾礦石的利用問題。經(jīng)過長時(shí)間的實(shí)踐證明：礦石制粒是改善含泥礦堆滲透性能最有效的途徑之一9。礦石經(jīng)制粒后再進(jìn)行堆浸，產(chǎn)生的好處主要有兩個(gè)：（1）能在一定程度上優(yōu)化礦堆的滲透性，提升其滲透能力；（2）使溶浸液在礦堆中能得到均勻地滲透，有效地降低硫酸消耗10。低品位泥質(zhì)鈾礦石經(jīng)制粒堆浸后，可使浸出周期大大縮短，鈾的回收率得到有效提升，還可使鈾的生產(chǎn)成本顯著下降。1.4制粒工藝簡介礦石制粒是通過在礦樣中加入一些粘結(jié)劑和不同成分的潤濕劑（通常為水），借助于機(jī)械力的作用，以滾動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)、翻動(dòng)、捏合及擠壓等方式，使細(xì)泥、礦粉等細(xì)粒礦石彼此接觸而形成較大的球形顆粒的過程11。通過制粒，使細(xì)粒級的礦物重新密集，團(tuán)聚成均勻的較大顆粒（515mm），不僅可使礦石的形狀、大小、密度、孔隙率和固體強(qiáng)度等物理性質(zhì)得到改變，也造成礦石的化學(xué)成分和氧化還原電位等化學(xué)性質(zhì)的改變，從而極大地提高或增強(qiáng)堆浸礦堆的滲透性（可提高1000倍以上）。另外，制粒后，礦石顆粒粒徑尺寸范圍比較小，能有效地避免了筑堆過程中的粒度離析，使整個(gè)礦堆滲透的均勻性得到保障。制粒還可作為礦石浸出前的預(yù)處理工序，通過在此過程加入浸出劑、氧化劑或含細(xì)菌的各種藥劑，可有效地強(qiáng)化礦石的浸出12。制粒能有效地處理大量的低品位泥質(zhì)鈾礦石，它具有加快礦石的浸出過程，縮短礦石的浸出周期，提高鈾的回收率，降低硫酸消耗及生產(chǎn)成本等優(yōu)點(diǎn)，受到國際上的廣泛關(guān)注，包括中國在內(nèi)的許多國家都相繼對制粒堆浸技術(shù)開展了試驗(yàn)研究工作。1.4.1制粒工藝流程因礦石性質(zhì)以及制粒設(shè)備的差異，制粒方法有所不同，但從整體上講，制粒的基本流程還是不變的。其工藝流程可分為三個(gè)部分2：（1）將礦石經(jīng)破碎后產(chǎn)生的細(xì)泥、礦粉等細(xì)粒級礦物與粘結(jié)劑在混合設(shè)備中均勻混合；（2）混合均勻后，將混合物輸送到制粒設(shè)備中，通過加入水或其他種類的潤濕劑，使兩者充分潤濕，最后團(tuán)聚成較大粒徑的顆粒；（3）團(tuán)粒達(dá)到所需粒徑后，將其運(yùn)出，再經(jīng)一段時(shí)間的固化養(yǎng)護(hù)后，就可直接進(jìn)行筑堆噴淋浸出。制粒的基本流程如圖1.1所示： 圖1.1 制粒的基本流程1.4.2制粒工藝要求經(jīng)過長期的試驗(yàn)研究和實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，到現(xiàn)在，已經(jīng)總結(jié)出了關(guān)于制粒的一般要求，具體如下：（1）制粒時(shí)所選擇的粘結(jié)劑不能與溶浸劑發(fā)生反應(yīng)或產(chǎn)生負(fù)協(xié)同作用，以免影響團(tuán)粒的浸出；（2）制粒所得的團(tuán)粒需具有一定的濕強(qiáng)度，能夠承受礦堆的壓力而不會(huì)松散，避免筑堆時(shí)產(chǎn)生離析現(xiàn)象；（3）制粒所得的團(tuán)粒應(yīng)具備一定的孔隙度，利于溶浸液在其內(nèi)部均勻擴(kuò)散；（4）制粒所得的團(tuán)粒粒度要比較均勻，一般來說，團(tuán)粒中最大粒徑不能超過最小粒徑的34倍；1.4.3影響制粒的因素13（1）團(tuán)粒含水量 對于某一特定的礦物而言，團(tuán)粒的含水量存在一個(gè)確定的最佳范圍。含水量過低，礦石聚合困難，濕強(qiáng)度下降；含水量過高，團(tuán)粒粒徑容易變大，抗壓強(qiáng)度下降，容易松散。（2）粘結(jié)劑用量 制粒時(shí)粘結(jié)劑用量過低，團(tuán)粒聚合困難，即使勉強(qiáng)能夠聚合，團(tuán)粒的濕強(qiáng)度也達(dá)不到要求；粘結(jié)劑加入過多時(shí)，盡管團(tuán)粒濕強(qiáng)度能得到一定地提高，但卻會(huì)造成團(tuán)粒的孔隙度下降。另外，粘結(jié)劑的用量過多，還會(huì)造成生產(chǎn)成本的提高。（3）固化時(shí)間 制粒時(shí)，細(xì)泥、礦粉等細(xì)粒級顆粒先是因水分的作用聚集在一起，形成具有一定形狀、大小的團(tuán)粒，之后再依靠顆粒與粘結(jié)劑的分子內(nèi)聚力，即“橋聯(lián)作用”密切聯(lián)接，形成穩(wěn)定的且具有一定強(qiáng)度的團(tuán)粒。而“橋聯(lián)作用”的進(jìn)行需要一定的時(shí)間，低于這段時(shí)間，“橋聯(lián)作用”尚未完成，會(huì)使團(tuán)粒濕強(qiáng)度下降；而高于這段時(shí)間，將會(huì)造成團(tuán)粒的水分含量降低，也會(huì)導(dǎo)致濕強(qiáng)度下降。（4）制粒時(shí)間 這是指細(xì)泥、礦粉等細(xì)粒級顆粒在制粒設(shè)備內(nèi)聚集成團(tuán)粒核心并不斷長大的時(shí)間。礦石顆粒在設(shè)備內(nèi)的時(shí)間過短，無法形成團(tuán)粒核心或形成的團(tuán)粒粒徑過小，在水中容易松散；但其在設(shè)備內(nèi)的時(shí)間過長，團(tuán)粒會(huì)不斷長大，最后會(huì)使制得的團(tuán)粒粒度過大，抗壓能力變差。（5）操作因素 實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，無法保證制粒時(shí)的每個(gè)團(tuán)粒中的細(xì)粒級顆粒、粘結(jié)劑、水的含量都滿足試驗(yàn)中確定的最佳比例，只能通過具體操作，盡可能地提高具備之一比例的團(tuán)粒量。1.4.4制粒堆浸的應(yīng)用前景目前，堿法制粒堆浸工藝從技術(shù)上來講，已經(jīng)初步完善，但酸法制粒堆浸工藝問題仍沒得到很好的解決，其主要原因是尚未找到一種能耐酸且價(jià)廉易得的粘結(jié)劑。然而，對鈾礦石而言，大部分都是選用硫酸進(jìn)行酸法堆浸，當(dāng)鈾礦石中含有大量細(xì)泥時(shí)，就必須要進(jìn)行酸法制粒堆浸浸出了。只要找到合適的粘結(jié)劑，酸法制粒堆浸技術(shù)問題得以解決，并在工業(yè)上得到成功應(yīng)用，堆浸技術(shù)就會(huì)在工業(yè)上獲得更廣泛的應(yīng)用，同時(shí)，這將大大地增加鈾礦資源的利用率，有效的緩解目前世界鈾資源緊缺的現(xiàn)狀。2.樣品制備試驗(yàn)樣品是取自某礦山的低品位泥質(zhì)鈾礦石，其中U品位為0.108%，細(xì)泥含量為20%30%。樣品制備的目的是將采集到的原始試樣通過破碎、混勻、縮分等加工過程，制備出供具體的分析和試驗(yàn)使用的試樣12。根據(jù)工藝要求，原礦需破碎至-5mm。原礦破碎一般在實(shí)驗(yàn)室小型鄂式破碎機(jī)或磨樣機(jī)中進(jìn)行，但在破碎前，需仔細(xì)清掃設(shè)備的各個(gè)角落，以免其余殘留樣品或雜質(zhì)混入，影響試樣的代表性。破碎一般與篩分一起進(jìn)行，篩上物返回再次破碎，篩下物進(jìn)行儲存，這樣既能提高破碎效率，又能保證最終粒度均為-5mm。為得到單份試樣，在保證試樣代表性的前提下，需對破碎后的樣品進(jìn)行縮分。根據(jù)長期的采樣和制樣實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為保證一定粒度的散粒狀試樣的代表性所必需采取的試樣質(zhì)量（即試樣最小必需質(zhì)量）可用以下經(jīng)驗(yàn)公式表示14：式中： Q試樣最小必需質(zhì)量，單位為kg； K與礦石性質(zhì)有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，K一般在0.11之間；D試樣的最大粒度，單位為mm； 與礦石性質(zhì)和采樣方法有關(guān)的指數(shù)，一般取2。對于試樣的縮分一般采用堆錐四分法和方格法。堆錐四分法首先應(yīng)根據(jù)樣品總質(zhì)量以及最終確定的單份樣品質(zhì)量，確定縮分次數(shù)，再根據(jù)實(shí)際縮分步驟進(jìn)行縮分。具體操作為：（1）以某一點(diǎn)為圓心，分別將礦樣往中心點(diǎn)倒下，最后鏟成正圓錐形狀；（2）用鏟子呈切線將礦堆鋪展成平截頭圓錐，繼而壓成圓盤狀；（3）用鏟子沿著圓盤直徑成垂直角分成四等分，取對角兩份作為樣品；（4）若所取的樣品質(zhì)量仍然過大，需將此樣品按上述操作再次縮分，最終得到合適質(zhì)量的樣品。方格法是將混勻試樣以規(guī)則圖形平鋪在以特定容器或地上，在其表面均勻劃分小方格，根據(jù)所需單份樣品質(zhì)量，用勺子逐格取樣。 3.制粒條件試驗(yàn)3.1試驗(yàn)?zāi)康募耙螅?）熟悉制粒流程及具體操作方法；（2）通過團(tuán)粒在水中松散程度的觀測，確定適宜的制粒條件，如粘結(jié)劑配方、潤濕劑、用水量、粘結(jié)劑用量的確定等；（3）所有試驗(yàn)都應(yīng)嚴(yán)格按照鈾礦石加工實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)手冊中的相關(guān)規(guī)范進(jìn)行15。3.2試驗(yàn)內(nèi)容或原理將礦樣與粘結(jié)劑混合均勻，再加入潤濕劑，通過機(jī)械力的作用，以滾動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)、翻動(dòng)、捏合及擠壓等方式，使細(xì)泥、礦粉等細(xì)粒礦石彼此接觸，互相粘合，最終團(tuán)聚成物理性能和化學(xué)組成都能滿足下一步加工要求的團(tuán)粒。制粒的目的是使細(xì)粒級的礦物與所含泥質(zhì)均勻分布在整個(gè)團(tuán)粒中，當(dāng)溶浸液通過疏松多孔的團(tuán)粒時(shí)能有效地防止它們遷移16。通過不同條件下，團(tuán)粒松散程度的變化，確定適宜的試驗(yàn)條件。所需確定的試驗(yàn)條件有：粘結(jié)劑配方、潤濕劑、用水量、粘結(jié)劑用量。3.3試驗(yàn)儀器和藥劑試驗(yàn)儀器：250ml燒杯 4個(gè)；塑料盆 2個(gè)；電子天平 1個(gè)；250ml量筒 1個(gè)；pH酸度計(jì) 1個(gè)。試驗(yàn)藥劑：膨潤土；Na2SiO39H2O；CaSO4H2O；聚丙烯酰胺; 50g/L的硫酸溶液。試驗(yàn)藥劑簡介：（1）膨潤土 膨潤土是以蒙脫石為主的含水粘土礦，具有特殊的化學(xué)組成和晶體結(jié)構(gòu)，因此其具有膨脹性、分散性、懸浮性、粘結(jié)性和陽離子交換性等獨(dú)特性能，在各個(gè)領(lǐng)域都獲得了廣泛應(yīng)用17。制粒過程主要利用它的膨脹性與粘結(jié)性。膨潤土的主要組成為蒙脫石，其顆粒較細(xì)，一般小于0.5m，吸水后體積膨脹，可增加自身粘度。另外，因其具有很強(qiáng)的吸附能力，它可以吸附礦石顆粒、細(xì)泥顆粒，使自身體積變大，形成團(tuán)粒。一般來說，膨潤土用量越多，其粘度越大，形成團(tuán)粒的幾率越高。（2）Na2SiO39H2O Na2SiO39H2O又名水玻璃，其作為粘結(jié)劑已有悠久的歷史。水玻璃硬化后，主要成分為硅凝膠和固體，比表面積大，因而具有較高的粘結(jié)力。（3）CaSO4H2O 試驗(yàn)室中提供的藥品為CaSO42H2O，要轉(zhuǎn)變?yōu)镃aSO4H2O，則需要將其在150170下干燥3h，使其脫去一個(gè)結(jié)晶水。CaSO4H2O與礦石顆?；旌虾螅尤霛櫇駝?，可得到具有粘結(jié)性的混合物料。（4）聚丙烯酰胺 聚丙烯酰胺（PAM）是丙烯酰胺均聚物與其他單體共聚而得聚合物的統(tǒng)稱18。其具有良好的水溶性和絮凝性，制粒時(shí)，易通過接枝或交聯(lián)作用將礦石顆粒與細(xì)泥顆粒粘結(jié)在一起，得到支鏈或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的多種改性物。3.4試驗(yàn)步驟（1）用方格法，在電子天平上稱取500g礦樣，放入塑料盆中；（2）根據(jù)不同的試驗(yàn)條件，用電子天平稱取相應(yīng)重量的藥劑；（3）將稱取的藥劑與礦樣在塑料盆內(nèi)均勻混合；（4）潤濕劑采用分批加入方式，即一邊以一定角度搖動(dòng)塑料盆，一邊少量多次地加入潤濕劑，直至礦樣全部潤濕；（5）持續(xù)搖動(dòng)塑料盆，直到大部分團(tuán)粒粒徑符合要求時(shí)停止。（6）將制得的團(tuán)粒置于陰涼處固化24h；（7）固化24h后，選取8顆團(tuán)粒，放入盛有100ml水的燒杯中，浸泡24h，觀測其松散程度；（8）試驗(yàn)結(jié)果記錄及分析；（9）總結(jié)。3.5試驗(yàn)階段3.5.1初步確定制粒條件根據(jù)試驗(yàn)概況可確定的制粒條件有：原礦破碎至-5mm，粘結(jié)劑用量2%4%。粘結(jié)劑用量是指粘結(jié)劑質(zhì)量與制粒礦樣質(zhì)量的百分比。（1）制粒用水量的初步確定 制粒用水量與原礦所含水分密切相關(guān)，原礦含水量高，則制粒所需水量就小，若用水過多，則制粒所得團(tuán)粒過大甚至整體粘結(jié)成泥漿狀19。對低品位泥質(zhì)鈾礦石而言，用水量通常在1015%之間，根據(jù)實(shí)際制粒情況，可適當(dāng)增減。（2）制粒停留時(shí)間的確定 細(xì)泥、礦粉等細(xì)粒礦石團(tuán)聚成團(tuán)粒需要一定時(shí)間的時(shí)間，但其在設(shè)備內(nèi)的停留時(shí)間過長，會(huì)使團(tuán)粒變大，抗壓能力變差，不利于堆浸。一般而言，對泥質(zhì)鈾礦石的制粒，其停留時(shí)間在1020min之間。（3）團(tuán)粒粒度的確定 團(tuán)粒粒度過小，基本都是粉礦、細(xì)泥組成，缺少骨架，結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，團(tuán)粒濕強(qiáng)度達(dá)不到要求；而團(tuán)粒粒度過大，其抗壓強(qiáng)度下降，受壓易松散，不利于堆浸20。生產(chǎn)上，制粒所得團(tuán)粒粒度一般在515mm之間。（4）固化時(shí)間的確定 固化時(shí)間越長，團(tuán)粒的濕強(qiáng)度越高，當(dāng)時(shí)間過長會(huì)使團(tuán)粒所含水分揮發(fā)，團(tuán)粒濕強(qiáng)度下降。一般而言，固化24h比較合適。（5）制粒方法的確定 本次試驗(yàn)?zāi)M圓盤造粒機(jī)進(jìn)行制粒，其操作方法如圖3.1所示：圖3.1 圓盤造粒機(jī) 試驗(yàn)時(shí)，將礦樣與粘結(jié)劑在塑料盆內(nèi)混合，一邊成一定角度搖動(dòng)盆子，一邊分批加入潤濕劑進(jìn)行制粒。等到大部分團(tuán)粒粒度合格，且有增長趨勢前，停止制粒，將團(tuán)粒移出至陰涼處固化。3.5.2確定粘結(jié)劑配方3.5.2.1三種藥劑組成的粘結(jié)劑配方 三種藥劑：膨潤土、Na2SiO39H2O、CaSO4H2O。試驗(yàn)條件：500g礦樣、粘結(jié)劑用量2%、液固比1:10、制粒時(shí)間1020min、合格團(tuán)粒粒徑515mm、固化時(shí)間24h，浸泡時(shí)間24h。試驗(yàn)步驟：取500g礦樣，與10g粘結(jié)劑混合，加入50ml水進(jìn)行制粒，制粒1020min，將制粒所得的團(tuán)粒至于陰涼處固化。固化24h后，取其中8顆粒度在515mm范圍內(nèi)的團(tuán)粒，在盛有100ml水的燒杯中浸泡24h，觀測其松散程度。試驗(yàn)結(jié)果記錄在表3.1中：表3.1 三種藥劑組成的配方試驗(yàn)結(jié)果序號礦樣/g膨潤土/gNa2SiO39H2O/gCaSO4H2O/g合格粒徑/%松散度/%5003.333.333.3321.510050052.52.534.61005002.552.516.71005002.52.5515.310050071.51.543.710050081146.2100注：合格粒徑制粒所得團(tuán)粒中粒徑在515mm內(nèi)的團(tuán)粒質(zhì)量占總質(zhì)量的百分比； 松散度團(tuán)粒固化24h再浸泡24h后，散化開裂的團(tuán)粒數(shù)占總浸泡團(tuán)粒數(shù)的百分比。從上述試驗(yàn)結(jié)果中，可得出的三個(gè)結(jié)論：（1）從各組試驗(yàn)的合格粒徑來看，隨著膨潤土用量的增加，團(tuán)粒的合格粒徑也逐漸增加。在試驗(yàn)、中，膨潤土用量最少（僅為2.5g），所得到的合格粒徑也最低（為16%左右）；在試驗(yàn)中，膨潤土用量為3.33g，所得到的合格粒徑為21.5%；之后的試驗(yàn)中，膨潤土的用量提升到5g，合格粒徑也提升至34.6%；試驗(yàn)中，膨潤土的用量最多，為8g，所得的合格粒徑最大，為47.2%；但與試驗(yàn)相比，膨潤土用量增加了1g，而合格粒徑只提升了2.5%，可知，當(dāng)膨潤土用量超過7g時(shí)，其對合格粒徑的提升效果不明顯。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，以膨潤土用量為橫坐標(biāo)，合格粒徑為縱坐標(biāo)作x-y曲線圖如下（圖3.2）：圖3.2 膨潤土用量與合格率的x-y曲線圖從此圖也可闡述上述觀點(diǎn)，圖中，曲線隨膨潤土用量增加均勻上升，最后在橫坐標(biāo)的78處趨于平緩。這表明在膨潤土在低于7g時(shí)，每增加1g，對制粒合格粒徑的提升很明顯，而在7g后，對合格粒徑的提升效果不再明顯。綜上所述，膨潤土用量的增加有利于提高制粒的合格粒徑，添加的用量最好在7g左右，不宜超過8g。（2）從各組的松散度來看，三種藥劑組成的粘結(jié)劑制粒后的松散度無法達(dá)到要求，不宜采用。無論用哪種配方制粒，將固化24h后的合格團(tuán)粒在水中浸泡。初時(shí)，團(tuán)粒在水中冒出大量氣泡，同時(shí)外層粉狀礦石逐漸剝落，團(tuán)粒表面開始出現(xiàn)裂縫。510min時(shí)，因氣泡帶動(dòng)水流和剝落的粉狀礦石，水中變得渾濁，同時(shí)裂縫增多，并向外擴(kuò)張，部分團(tuán)粒無法維持自身結(jié)構(gòu)，開始塌陷。10min后，團(tuán)粒完全塌陷，呈現(xiàn)一個(gè)個(gè)松散礦堆，直至24h時(shí)，燒杯內(nèi)無一顆完整合格團(tuán)粒，松散程度為100%。（3）盡管各組試驗(yàn)的松散程度均為100%，但它們達(dá)到100%松散度的時(shí)間不一樣。試驗(yàn)、所需時(shí)間為5min，試驗(yàn)所需時(shí)間為7min，試驗(yàn)所需時(shí)間為9min，試驗(yàn)所需時(shí)間為10min。綜合考慮團(tuán)粒合格粒徑和松散程度可知，試驗(yàn)的試驗(yàn)結(jié)果最好。故，選用三種藥劑組成粘結(jié)劑制粒時(shí)，適宜配方為：膨潤土占70%、Na2SiO39H2O占15%、CaSO4H2O占15%。3.5.2.2四種藥劑組成的粘結(jié)劑配方四種藥劑：膨潤土、Na2SiO39H2O、CaSO4H2O、聚丙烯酰胺。藥劑用量初步確定：（1）根據(jù)上述三種藥劑組成的粘結(jié)劑研究，可以初步確定膨潤土的用量在78g之間；（2）根據(jù)聚丙烯酰胺在工業(yè)上使用的基本原則，其濃度一般為0.1%0.3%，制粒需50ml水，根據(jù)濃度，可計(jì)算聚丙烯酰胺用量應(yīng)在0.050.15g之間。試驗(yàn)條件：500g礦樣、粘結(jié)劑用量2%、液固比1:10、制粒時(shí)間1020min、合格團(tuán)粒粒徑515mm、固化時(shí)間24h，浸泡時(shí)間24h。試驗(yàn)步驟：取500g礦樣與膨潤土、Na2SiO39H2O、CaSO4H2O混合，因?yàn)榫郾０酚昧枯^小，故將其放入50ml水溶解，以便于礦樣均勻混合。溶解完全后，用此溶液制粒時(shí)間1020min，制粒所得團(tuán)粒置于陰涼處固化。固化24h后，取其中8顆粒徑在515mm之間的團(tuán)粒，在盛有100ml水的燒杯中浸泡24h，觀測其松散程度。試驗(yàn)結(jié)果記錄在表3.2中：表3.2 四種藥劑組成的配方試驗(yàn)結(jié)果序 號礦樣/g膨潤土/gNa2SiO39H2O /gCaSO4H2O /g聚丙烯酰胺/g合格粒徑/%松散度/%50071.51.450.0541.262.550071.451.450.137.837.550071.451.40.1524.712.55007.85110.1529.812.55007.51.21.20.137.337.55007.51.410.139.125.05007.511.40.136.637.55007.51.3810.1237.512.5注：合格粒徑制粒所得團(tuán)粒中粒徑在515mm內(nèi)的團(tuán)粒質(zhì)量占總質(zhì)量的百分比； 松散度團(tuán)粒固化24h再浸泡24h后，散化開裂的團(tuán)粒數(shù)占總浸泡團(tuán)粒數(shù)的百分比。根據(jù)上述8組實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可得出以下幾個(gè)結(jié)論：（1）從松散度來看，加入聚丙烯酰胺能有效地降低團(tuán)粒的松散度。與三種藥劑配方相比，僅加入少量的聚丙烯酰胺，哪怕是少少的0.05g，都能將松散度由100%降低至62.5%，提升效果非常明顯。具體表現(xiàn)在，浸泡初期，團(tuán)粒產(chǎn)生的氣泡量很少，外層粉狀礦樣部分剝落，內(nèi)層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，僅在部分團(tuán)粒表面出現(xiàn)裂縫，但裂縫往往不會(huì)擴(kuò)張，整個(gè)浸泡過程，團(tuán)粒都保持相對穩(wěn)定。浸泡24h后，團(tuán)粒形狀大致穩(wěn)定，可用勺子完整地?fù)瞥觯糠种屏］^好的團(tuán)粒甚至可用鑷子夾出。對比試驗(yàn)、，試驗(yàn)中的聚丙烯酰胺用量最高，為0.15g，其制粒后得到的松散度也最低，為12.5%，但其合格粒徑也最低，僅為24.7%。另外，試驗(yàn)、中，膨潤土、Na2SiO39H2O、CaSO4H2O用量大致不變，但每增加0.05g的聚丙烯酰胺，制粒的合格粒徑顯著地降低。由此可發(fā)現(xiàn)，聚丙烯酰胺盡管能有效地降低團(tuán)粒的松散度，但它也將造成制粒合格粒徑的降低。（2）如何在保持團(tuán)粒松散度的情況下，提高制粒的合格粒徑，這是試驗(yàn)、的試驗(yàn)?zāi)康摹Ｔ囼?yàn)中，維持0.15g的聚丙烯酰胺不變，將膨潤土的用量提高為7.85g。制粒后，松散度得到了保持，但合格粒徑提升不明顯，僅為29.8%。原因可能是Na2SiO39H2O、CaSO4H2O的用量降低，導(dǎo)致藥劑間的協(xié)同作用下降，又或者增加的膨潤土用量對制粒合格率的提升程度，不足以彌補(bǔ)0.15g聚丙烯酰胺對合格粒徑的降低效果。試驗(yàn)中，將聚丙烯酰胺用量降低到0.1g，將膨潤土的用量提升至7.5g，Na2SiO39H2O、CaSO4H2O的用量均為1.2g。制粒后，合格粒徑得到明顯的提升，為37.3%，但團(tuán)粒松散度有所上升，為37.5%。試驗(yàn)，膨潤土用量為7.5g，聚丙烯酰胺為0.1g，Na2SiO39H2O為1.4g，CaSO4H2O為1g。制粒后合格粒徑為39.1%，基本達(dá)到要求。但松散度為25%，沒有達(dá)到最佳水平。試驗(yàn)是試驗(yàn)的對照試驗(yàn)，膨潤土與聚丙烯酰胺的用量保持不變，Na2SiO39H2O為1g，CaSO4H2O為1.4g。制粒后合格粒徑為36.6%，松散度為37.5%。對比試驗(yàn)與試驗(yàn)，無論從制粒合格粒徑，還是從團(tuán)粒松散度的角度來講，試驗(yàn)的結(jié)果不如試驗(yàn)，但兩者的松散度均未達(dá)到最佳水平。因此，在粘結(jié)劑配方選擇時(shí)，Na2SiO39H2O用量應(yīng)多于CaSO4H2O。試驗(yàn)是根據(jù)從上述各組試驗(yàn)結(jié)果分析的結(jié)論進(jìn)行的，膨潤土用量為7.5g，為使松散度達(dá)到最佳水平，聚丙烯酰胺質(zhì)用量應(yīng)在0.10.15g之間，取其用量為0.12g。另外，Na2SiO39H2O用量應(yīng)多于CaSO4H2O，取Na2SiO39H2O用量1.38g，取CaSO4H2O用量1g，進(jìn)行制粒。制粒后，合格粒徑為37.5%，團(tuán)粒松散度為12.5%。這次試驗(yàn)的合格粒徑僅比最高水平（合格粒徑占41.2%）低了3.7%，基本達(dá)到要求，而團(tuán)粒的合格率也達(dá)到最佳水平。 故，選用四種藥劑組成粘結(jié)劑制粒時(shí)，適宜配方為：膨潤土占75%、Na2SiO39H2O占13.8%、CaSO4H2O占10%，聚丙烯酰胺占1.2%。3.5.2.3兩組適宜配方的選擇兩種配方：（1）三種藥劑組成的適宜粘結(jié)劑配方為：膨潤土占70%、Na2SiO39H2O占15%、CaSO4H2O占15%；（2）四種藥劑組成的適宜粘結(jié)劑配方為：膨潤土占75%、Na2SiO39H2O占13.8%、CaSO4H2O占10%、聚丙烯酰胺占1.2%。試驗(yàn)條件：500g礦樣、粘結(jié)劑用量2%、液固比1:10、制粒時(shí)間1020min、合格團(tuán)粒粒徑515mm、固化時(shí)間24h，浸泡時(shí)間24h。試驗(yàn)步驟：各取500g礦樣，分別按上述兩組配方制粒1020min，制粒所得團(tuán)粒置于陰涼處固化。固化24h后，取其中8顆粒徑在515mm之間的團(tuán)粒，分別在100ml的pH=2、pH=5、水溶液中浸泡24h，觀測其松散程度。試驗(yàn)結(jié)果記錄在表3.3中：表3.3 兩種配方的試驗(yàn)結(jié)果序號礦樣/g粘結(jié)劑配方合格粒徑/%松散度/%pH=2pH=5水50070%膨潤土、15%Na2SiO39H2O、15%CaSO4H2O42.910010010050075%膨潤土、13.8%Na2SiO39H2O、10%CaSO4H2O、1.2%聚丙烯酰胺38.125.012.512.5注：合格粒徑制粒所得團(tuán)粒中粒徑在515mm內(nèi)的團(tuán)粒質(zhì)量占總質(zhì)量的百分比； 松散度團(tuán)粒固化24h再浸泡24h后，散化開裂的團(tuán)粒數(shù)占總浸泡團(tuán)粒數(shù)的百分比。 用兩種配方制粒，將固化24h后的團(tuán)粒，分別在100ml的pH=2、pH=5、水溶液中浸泡24h的情況可在圖3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8中得到表示： 圖3.3 三種藥劑組成的配方，pH=2 圖3.4 四種藥劑組成的配方，pH=2 圖3.5 三種藥劑組成的配方，pH=5 圖3.6 四種藥劑組成的配方，pH=5 圖3.7 三種藥劑組成的配方，水 圖3.8 四種藥劑組成的配方，水試驗(yàn)結(jié)果分析：從兩組配方的制粒合格粒徑來看，三種藥劑組成的粘結(jié)劑制粒效果優(yōu)于四種藥劑組成的粘結(jié)劑，但兩者的差異不大，僅在5%左右。從兩組配方在pH=2、pH=5及水溶液中的松散度來看，四種藥劑組成的粘結(jié)劑配方，即含有聚丙烯酰胺的粘結(jié)劑制粒后，團(tuán)粒的松散度顯著小于三種藥劑組成的粘結(jié)劑。另外，三種藥劑組成的配方在酸中松散速度明顯快于水中的松散速度，而四種藥劑組成的配方在酸中松散速度略快于水中的松散速度，具體表現(xiàn)在浸泡24h后的松散度上，其在酸中的松散度高于在水中的松散度。由此可知，聚丙烯酰胺在制粒中很重要，它在起著增強(qiáng)團(tuán)粒濕強(qiáng)度和提高團(tuán)粒耐酸能力的作用。綜合考慮制粒合格粒徑和團(tuán)粒松散度，毫無疑問，我們應(yīng)該選擇四種藥劑組成的粘結(jié)劑配方進(jìn)行制粒，即膨潤土占75%、Na2SiO39H2O占13.8%、CaSO4H2O占10%、聚丙烯酰胺占1.2%。3.5.3潤濕劑的選擇潤濕劑是使物料潤濕以產(chǎn)生足夠強(qiáng)度的粘性以利于制成顆粒的液體，不同的潤濕劑性質(zhì)不同，誘發(fā)物料本身粘性程度不一，制粒后團(tuán)粒松散度就有差異21。所以，選擇合適的潤濕劑對制粒過程非常重要。粘結(jié)劑配方：膨潤土占75%、Na2SiO39H2O占13.8%、CaSO4H2O占10%、聚丙烯酰胺占1.2%。潤濕劑：pH=2的硫酸溶液，pH=5的硫酸溶液，水溶液。試驗(yàn)條件：500g礦樣、粘結(jié)劑用量2%、液固比1:10、制粒時(shí)間1020min、合格團(tuán)粒粒徑515mm、固化時(shí)間24h，浸泡時(shí)間24h。試驗(yàn)步驟：取500g礦樣，按上述配方制粒，選用的潤濕劑分別為50ml的pH=2的硫酸溶液，pH=5的硫酸溶液和水溶液，制粒1020min后，將所得團(tuán)粒置于陰涼處固化。固化24h后，取其中8顆粒徑在515mm之間的團(tuán)粒，在盛有100ml水的燒杯中浸泡24h，觀測其松散程度。試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)記錄于表3.4中：表3.4 不同潤濕劑制粒所得試驗(yàn)結(jié)果序號礦樣/g粘結(jié)劑配方潤濕劑合格粒徑/%松散度/%500膨潤土 75%、Na2SiO39H2O 13.8%、CaSO4H2O 10%、聚丙烯酰胺 1.2%pH=237.912.5500pH=539.212.5500水38.412.5注：合格粒徑制粒所得團(tuán)粒中粒徑在515mm內(nèi)的團(tuán)粒質(zhì)量占總質(zhì)量的百分比； 松散度團(tuán)粒固化24h再浸泡24h后，散化開裂的團(tuán)粒數(shù)占總浸泡團(tuán)粒數(shù)的百分比。 用兩種配方制粒，將用三種潤濕劑制粒后的團(tuán)粒固化24h后，分別在100ml的水溶液中浸泡24h的情況如圖3.9、3.10、3.11所示：圖3.9 pH=2的硫酸制粒圖3.10 pH=5的硫酸溶液制粒圖3.11 水溶液制粒試驗(yàn)結(jié)果分析：從試驗(yàn)、的合格粒徑來看，其值均在38%左右，相差不大，可知這三種潤濕劑對制粒的合格粒徑的影響不大。從試驗(yàn)、的松散度來看，三組試驗(yàn)的松散度均為12.5%，但從圖片上觀看，它們浸泡24h后，團(tuán)粒表面剝落情況不一致。對比圖3.9、3.10、3.11，浸泡24h后，團(tuán)粒在圖3.9中剝落程度最小，其次是圖3.10，在圖3.11中剝落程度最嚴(yán)重。具體表現(xiàn)在燒杯底部的粉