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本文通过沉降试验考察了去离子水体系、油酸钠体系和十二胺体系下水的硬度对细粒赤铁矿絮凝行为的影响。国内通常水的硬度指水中总的钙、镁离子的浓度,本文即以钙、镁离子浓度表征水的硬度,研究其对赤铁矿絮凝行为的影响。为探讨水的硬度对赤铁矿的絮凝行为影响的作用机理,进行了溶液表面张力测定、赤铁矿的表面电位测定以及钙、镁离子的水解组分分析。 沉降试验结果表明:矿浆中钙、镁离子总浓度在0~5.68mmol/L范围内,去离子水体系中,随着水的硬度增大,赤铁矿絮凝效果增强;油酸钠体系中,随着水的硬度增大,赤铁矿絮凝效果先增强后逐渐减弱;十二胺体系中,随着水的硬度增大,赤铁矿絮凝效果通常逐渐增强;钙、镁离子浓度不变的矿浆中,矿浆pH值在6~12范围内,随着矿浆pH值升高,赤铁矿絮凝效果通常增强;在选取的试验条件下,实际生产用水与实验室配制的水对赤铁矿絮凝行为的影响趋势基本一致。 表面张力测定结果表明:随着水的硬度增大,油酸钠体系溶液的表面张力变大,而去离子水和十二胺体系则无明显变化。Zeta电位测试表明:不同体系中水的硬度增大后,赤铁矿的Zeta电位的绝对值会减小。钙、镁离子的水解组分分析表明:钙离子影响赤铁矿絮凝行为的主要形式可能是C a2+、一羟基钙、Ca(OH)2;镁离子影响赤铁矿絮凝行为的主要形式可能是Mg2+、一羟基镁、Mg(OH)2。 沉降试验与机理研究结果表明:不同体系中,水的硬度的增大,赤铁矿的Zeta电位的绝对值会减小,从而减小了双电层斥力,有助于赤铁矿絮凝。当钙、镁离子以金属离子、一羟基化合物或少量氢氧化物形式存在于矿浆中时,有利于赤铁矿的絮凝;当钙、镁离子以大量氢氧化物形式存在于矿浆中时,不利于赤铁矿絮凝。