某低品位石墨型釩礦的浮選研究

陳 志 強(qiáng)

廣東省工業(yè)技術(shù)研究院(廣州有色金屬研究院)選礦研究所,廣東廣州510650

某低品位石墨型釩礦的浮選研究

陳 志 強(qiáng)

廣東省工業(yè)技術(shù)研究院(廣州有色金屬研究院)選礦研究所,廣東廣州510650

針對江西某低品位石墨型釩礦的特點(diǎn),采用優(yōu)先浮石墨—石墨尾礦再選釩的工藝,在釩浮選作用,用 GZS作抑制劑,用混合胺作捕收劑回收石墨和釩.在原礦碳品位6.71%、V2O5品位0.41%時(shí),獲得碳品位92.06%、回收率95.85%的石墨精礦和V2O5品位2.26%、回收率77.86%的釩精礦,實(shí)現(xiàn)了石墨和釩的綜合回收.

低品位石墨型釩礦;含釩白云母;浮選

江西某石墨型釩礦是我國發(fā)現(xiàn)的除釩鈦磁鐵礦、石煤釩礦以外的一種新型釩礦資源.該礦石V2O5品位較低,直接采用濕法提釩成本高.一般回收石墨后隨尾礦被廢棄,造成釩資源的巨大浪廢.為了使該礦釩資源得到綜合回收利用,本研究在回收石墨的同時(shí)對釩進(jìn)行了浮選富集研究.

1 礦石性質(zhì)

江西某石墨型釩礦的巖石類型主要為含釩白云母石墨片巖、石英石墨片巖及白云母石墨片巖,它們均屬結(jié)晶片巖中的晶質(zhì)石墨礦石.

該礦石中的主要礦物有石英、石墨、含釩白云母,次要礦物有黃鐵礦、碌泥石、長石、白云石和絹云母.石墨呈細(xì)鱗片或微細(xì)鱗片狀,鱗片片徑一般為0.01～0.2 mm,石墨與含釩白云母緊密共生.含釩白云母呈鱗片狀,鱗片片徑一般為0.06～0.2 mm,釩主要以類質(zhì)同象替換賦存于釩白云母石墨片巖中,有的含釩白云母中可見包裹石墨.石英嵌布粒度較粗,一般為0.1～0.4 mm,最大達(dá) 1.2 mm,與含釩白云母和石墨毗連嵌布,有的石英中可見包裹石墨.原礦多元素分析結(jié)果見表1.

表1 原礦多元素分析結(jié)果Table 1 Analytical results of the multi elements of the crude ore

2 浮選實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 浮選工藝流程確定

該礦石中主要有價(jià)礦物為石墨和含釩白云母.石墨是一種天然疏水性礦物,具有良好的天然可浮性,因此,一般采用浮選法回收.石墨浮選的捕收劑為煤油,起泡劑為松醇油.白云母的選礦方法有:手選、摩擦選、形狀選、重選和浮選等方法,對于細(xì)粒嵌布的白云母主要采用浮選法,白云母浮選的捕收劑有陽離子捕收劑和陰離子捕收劑,通過探索實(shí)驗(yàn)確定采用陽離子捕收劑.針對本礦樣的礦石性質(zhì),采用優(yōu)先浮選石墨—石墨尾礦再選釩的浮選工藝回收石墨和釩.

2.2 粗選磨礦細(xì)度

按圖1所示流程進(jìn)行磨礦細(xì)度實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表2.由表2可知,隨著磨礦細(xì)度的增加,石墨粗精礦碳回收率和品位、釩粗精礦V2O5回收率逐漸增加,釩粗精礦V2O5品位變化不大.這說明隨著磨礦細(xì)度的增加,礦物的解離度增加,有利于石墨和釩礦物的回收.當(dāng)磨礦細(xì)度為-0.074 mm占70%時(shí),石墨粗選碳回收率為97.13%,釩粗精礦V2O5回收率為72.28%;再提高磨礦細(xì)度,石墨和釩的回收率提高不多.因此,確定粗選磨礦細(xì)度為-0.074mm占70%.

圖1 粗選磨礦細(xì)度的實(shí)驗(yàn)流程Fig.1 The flow sheet of grinding test

表2 粗選磨礦細(xì)度的實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 2 The results of grinding test

2.3 石墨粗精礦再磨細(xì)度

石墨與含釩白云母緊密共生且嵌布粒度較細(xì),要想獲得高碳石墨精礦,必須對石墨粗精礦進(jìn)行再磨.石墨粗精礦再磨實(shí)驗(yàn)流程如圖2所示,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3.由表3可知,隨再磨細(xì)度增加,石墨精礦品位和回收率提高,石墨精礦中釩品位及占有率降低;當(dāng)磨礦細(xì)度為-0.043 mm占90%時(shí)石墨精礦品位為92.56%,再提高磨礦細(xì)度石墨精礦品位和回收率趨于穩(wěn)定.因此,確定再磨細(xì)度為 -0.043mm占90%.

表3 石墨粗精礦再磨的實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 3 The results of graphite rough concentrate regrinding

圖2 石墨粗精礦再磨的實(shí)驗(yàn)流程Fig.2 The flowsheet of graphite rough concentrate regrinding

2.4 釩粗選條件的確定

2.4.1 硫酸用量

為了加強(qiáng)釩與脈石的分選效果,可添加少量硫酸分散礦泥.在抑制劑 GZS用量為1000 g/t、捕收劑混合胺用量為250 g/t的條件下,進(jìn)行釩粗選硫酸用量實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖3.由圖3可知,隨硫酸用量增加,釩粗精礦品位和回收率提高.但硫酸用量過大,不僅使選礦成本增加,而且還會(huì)嚴(yán)重腐蝕設(shè)備.因此,確定釩粗選硫酸用量為600 g/t.

圖3 硫酸用量對釩浮選影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果Fig.3 The results of dosage of the sulfuric acid

2.4.2 抑制劑 GZS用量

為加強(qiáng)對脈石礦物的抑制,選用 GZS作抑制劑.在硫酸用量為600 g/t、混合胺用量為250 g/t的條件下,進(jìn)行釩粗選抑制劑 GZS用量實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖4.由圖4可知,隨 GZS用量增加,釩粗精礦品位和回收率提高,但當(dāng) GZS用量超過1000 g/t時(shí)釩粗精礦品位和回收率開始下降.這表明 GZS用量過大會(huì)對釩礦物產(chǎn)生抑制作用.因此,確定 GZS用量為1000 g/t.

圖4 GZS用量對釩浮選影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果Fig.4 The results of dosage of the GZS

2.4.3 捕收劑種類及用量

在 H2SO4用量為600 g/t、抑制劑用量為 GZS 1000 g/t的條件下,對捕收劑十二胺、混合胺、醚胺進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明混合胺選釩效果較好.在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行了釩粗選混合胺用量實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖5.由圖5可知,隨著混合胺用量增加,釩粗精礦回收率大幅提高,釩品位也有一定提高;當(dāng)混合胺用量超過240 g/t時(shí),釩回收率提高不明顯,而釩品位大幅下降.這說明混合胺用量達(dá)到一定量后繼續(xù)增加,會(huì)降低其對釩捕收的選擇性.因此,確定混合胺用量為240 g/t.

圖5 混合胺用量對釩浮選影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果Fig.5 The resultsof dosage of mixed amine

2.5 全流程閉路實(shí)驗(yàn)

圖6 閉路實(shí)驗(yàn)流程Fig.6 The flow sheet of closed-circuit test

在條件實(shí)驗(yàn)和開路流程實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了閉路流程實(shí)驗(yàn).閉路實(shí)驗(yàn)流程如圖6所示,實(shí)驗(yàn)結(jié)果列于表4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,采用優(yōu)先浮選石墨—石墨尾礦再選釩的浮選工藝,可獲得C品位92.06%、回收率 95.85%的高碳石墨精礦和 V2O5品位2.26%、回收率77.86%的釩精礦,實(shí)現(xiàn)了石墨和釩的綜合回收.釩精礦可作為濕法提釩原料,在濕法冶金中進(jìn)一步回收.

表4 閉路實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 4 The results of closed-circuit test

3 結(jié) 論

針對該礦礦石性質(zhì),采用優(yōu)先浮選石墨—石墨尾礦再選釩的浮選工藝,對碳品位6.71%、V2O5品位0.41%的原礦進(jìn)行選別,獲得碳品位92.06%、回收率95.85%的石墨精礦和V2O5品位2.26%、回收率77.86%的釩精礦.在釩浮選時(shí),添加少量硫酸分散礦泥,采用高效的 GZS作脈石抑制劑,對提高釩精礦品位均有顯著效果.

采用浮選工藝使釩獲得了較好的富集,為濕法提釩提供了高品位原料,為該礦釩資源的綜合利用提供了技術(shù)依據(jù).

Experimental study on the flotation of a low-grade graphite vanadium ore

CHEN Zhiqiang
Guangdong General Research Institute of Industrial Technology(Guangzhou Research Institute of Non-ferrous M eta ls),Guangzhou 510650,China

In view of the characteristics of a low-grade graphite vanadium o re in Jiangxi,the p rocess of p referential flotation of graphite and then floating vanadium from the graphite tailings was adop ted to recover graphite and vanadium.A s a result,a graphite concentrate w ith carbon grade of 92.06%and recovery of 95.85%and a vanadium concentrate w ith V2O5grade of 2.26%and recovery of 77.86%were obtained w hen the carbon grade and V2O5grade of the o riginal o re w as 6.71%and 0.41%respectively,realizing the comp rehensive recovery of graphite and vanadium.

low-grade graphite vanadium ore;w hite mica containing vanadium;flotation

TD923

A

1673-9981(2011)02-0145-05

2010-10-12

陳志強(qiáng)(1964—),男,廣東興寧人,高級工程師,大學(xué)本科.