柿竹園鎢鉬鉍尾礦回收螢石可選性試驗研究

黃偉生

(湖南柿竹園有色金屬有限責(zé)任公司，湖南郴州 423037)

螢石是一種用途廣、消費多、需求量大的含氟工業(yè)礦物。螢石中含有鹵族元素氟，是制取含氟化合物的主要原料，又由于熔點低而廣泛用于煉鋼、有色金屬冶煉、水泥、玻璃、陶瓷［1，2］。湖南柿竹園有色金屬有限責(zé)任公司浮選鎢鉬鉍選礦后的尾礦侵占大量土地、破壞生態(tài)環(huán)境。隨著礦石的開采和選礦，尾礦的堆集將成為“嚴(yán)重的災(zāi)害”［3］。本次試驗以該公司鎢鉬鉍選礦后的尾礦作為研究對象，以提高螢石指標(biāo)為目的，采用新型藥劑作為捕收劑［4］，經(jīng)過一系列探索、條件、流程試驗，最終得到CaF2含量為97.22%，回收率為55.06%的高品質(zhì)螢石精礦，以及 CaF2含量為90.89%，回收率為8.16%的低品位螢石精礦。

1 礦石性質(zhì)

1.1 礦石的化學(xué)組成

原礦的化學(xué)多元素分析列于表1。

表1 試樣化學(xué)多元素分析結(jié)果 %

從表1可知，礦石主要的化學(xué)成分是 CaF2、CaO、SiO2、Al2O3等。CaF2含量為22.45%，有色金屬元素Cu、Pb、Zn等含量甚低，螢石是該礦主要的回收組分。

1.2 礦石的礦物組成

試樣中主要金屬礦物是磁鐵礦，少量或微量的赤鐵礦、褐鐵礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、金紅石、黑鎢礦、白鎢礦等，其它金屬硫化物如閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦等鏡下偶見;主要的非金屬礦物是石英、螢石、石榴子石，其次為角閃石、方解石、透輝石、白云母、長石、高嶺石、綠泥石、透閃石、綠簾石、絹云母、電氣石等，原礦的主要礦物組成及其相對含量列于表2。

1.3 試樣篩析試驗結(jié)果及螢石的解離度

表2 試樣主要礦物及其相對含量 %

為了清楚地了解螢石在不同粒級中的分布狀態(tài)，對原礦進(jìn)行了篩析試驗。測定各粒級的螢石含量及解離度，結(jié)果列于表3。

從表3篩析的結(jié)果來看，礦樣粒度細(xì)，粒度分布主要集中在小于0.074 mm粒級部分，其分布率達(dá)到80%左右。隨著粒度的降低，CaF2含量逐漸增加。

表3 原礦篩析試驗結(jié)果

1.4 螢石連生體的分布情況

試樣中螢石的解離度約為85%，還有約15%的連生體。連生形式主要有幾類:(1)毗連連生。螢石與石英、石榴子石、角閃石、方解石等其它脈石礦物毗連接觸;(2)包裹連生。有兩種，一種是螢石包裹綠泥石、白云母、石英、角閃石、等其它脈石礦物;另一種是螢石被石英、石榴子石、方解石等包裹;(3)夾脈連生。有兩種，一種是螢石嵌于兩顆其它脈石礦物之間;另一種是兩顆螢石之間夾一顆其它脈石礦物。

從粒級篩分的情況看，螢石總體的解離度較高，同時螢石連生體的連生形式主要是螢石包含其它脈石礦物，這些被包裹的主要是云母和綠泥石，其次為方解石、石英、角閃石及石榴子石等。另外，螢石中還可見一些氣液包體。

2 選礦試驗

2.1 試驗方案的確定

試驗針對公司鎢鉬鉍尾礦特性，對藥劑和工藝作了大量的探索試驗，經(jīng)條件試驗，開路試驗，閉路試驗，最終推薦藥劑制度:粗選以碳酸鈉調(diào)整pH值到8，加少量的常規(guī)水玻璃抑制脈石;選用新藥劑yhy為螢石的主捕收劑，油酸為輔，補(bǔ)加少量松醇油改善泡沫;精選調(diào)整劑為稀硫酸和普通水玻璃。這種藥劑制度，易于在現(xiàn)場實施。推薦的原則工藝流程為:篩分分級，粗精礦精選，產(chǎn)品強(qiáng)磁脫鐵，中礦再選，試驗確定的螢石選別的原則工藝流程圖如圖1所示。

2.2 螢石粗選條件試驗

2.2.1 捕收劑對比試驗

從現(xiàn)場生產(chǎn)來看，螢石精礦92%～95%，提高產(chǎn)品質(zhì)量是關(guān)鍵，要尋找一種選擇性好的捕收劑，為此，做了多種捕收劑試驗結(jié)果，如圖2所示。試驗中碳酸鈉用量為800 g/t，水玻璃用量為400 g/t。

圖1 螢石選別原則工藝流程圖

圖2 不同捕收劑螢石粗精礦的品位與回收率的影響

從圖2結(jié)果來看，站在提高質(zhì)量的角度，yhy系列螢石粗精礦品位最好，回收率也適中，所以選定yhy作為螢石的捕收劑。新型藥劑yhy是氧化礦捕收劑新品種，屬皂類改性，有良好的選擇性，外觀為褐色軟膏狀物，水分不大于40%。易溶于熱水(40～50℃)，無毒無臭，并有較好的生物降解性，可以與其它藥劑混合使用。

2.2.2 碳酸鈉用量

Na2CO3主要用來調(diào)節(jié)礦漿pH值，堿性條件下，螢石易浮。試驗固定捕收劑yhy用量為300 g/t，抑制劑Na2SiO3的用量為400 g/t。碳酸鈉用量影響最終試驗結(jié)果如圖3所示。

圖3 碳酸鈉用量對螢石粗精礦的品位與回收率的影響

由圖3可以看出，Na2CO3用量為800 g/t時，粗精礦中CaF2的品位為61.13%，回收率為83.86%，質(zhì)量最好，回收率略低，綜合考慮，選用800 g/t。

2.2.3 水玻璃用量

Na2SiO3主要用來抑制脈石礦物，碳酸鈉用量為800 g/t，捕收劑用量為300 g/t，水玻璃用量最終試驗結(jié)果如圖4所示。

圖4 水玻璃用量對螢石粗精礦的品位與回收率的影響

由圖4可以看出，Na2SiO3用量為400 g/t時，粗精礦中CaF2的品位為63.84%，回收率為82.05%;現(xiàn)增加Na2SiO3用量，回收率下降太快，綜合比較，確定Na2SiO3用量為400 g/t。

2.2.4 捕收劑條件

粗選以碳酸鈉調(diào)整pH值到8左右，即碳酸鈉用量800 g/t，水玻璃用量400 g/t，捕收劑以yhy為主，油酸為輔，補(bǔ)加10 g/t的2#油改善泡沫，yhy用量最終試驗結(jié)果如圖5所示。

圖5 yhy用量對螢石粗精礦的品位與回收率的影響

從圖5來看，捕收劑350 g/t時，品位63.51%，回收率83.89%，與另三個水平條件相比，兼顧品位與回收率，選定捕收劑用量為350 g/t。

2.3 螢石精選試驗

根據(jù)前面條件試驗，粗選以碳酸鈉調(diào)整pH值到8左右，即碳酸鈉用量800 g/t，水玻璃用量400 g/t，捕收劑以yhy為主，為350 g/t，油酸為輔，補(bǔ)加10 g/t的2#油改善泡沫。精選藥劑也沿用現(xiàn)用種類，稀硫酸和水玻璃作為抑制劑。精選藥劑量沒有作條件試驗，因為精選作業(yè)流程長，變化大，條件試驗意義不大。在大量的探索試驗基礎(chǔ)上，確定了精選的藥劑量，稀硫酸約2 000～3 000 g/t，水玻璃1 500～2 500 g/t，均勻分散添加到各個精選作業(yè)，具體用量會根據(jù)試驗現(xiàn)象做出少量調(diào)整。

在堿性條件下，方解石有良好的可浮性;而在弱酸性條件下，其可浮性顯著降低。螢石精選試驗中可利用這一特性，精選作業(yè)控制在pH6.4～6.8，粗精礦直接精選7次，試驗做了精礦磁選脫硅試驗，效果都不錯，可以提高品位1%～2%，回收率降低2%～4%，試驗室所用磁場為14 000 Oe。減少流程中的中礦返回是現(xiàn)場生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定的有力保證。螢石與脈石之間可浮性本來差別不大，中礦性質(zhì)更是接近，多處開路丟尾，中礦單獨處理。

2.4 全流程閉路試驗

在經(jīng)過一系列的條件試驗及開路試驗后，進(jìn)行回收螢石閉路試驗，試驗流程如圖6所示，實驗結(jié)果列于表4。

圖6 回收閉路試驗流程

表4 閉路試驗結(jié)果 %

從表4來看，高品位螢石精礦，CaF297.22%，回收率55.06%，低品位螢石精礦，CaF290.89%，回收率8.16%。

3 結(jié)語

1.該公司鎢鉬鉍尾礦中螢石品位低，嵌布粒度細(xì)，變化大，復(fù)雜難選。

2.試驗推薦工藝流程:鎢鉬鉍尾礦篩分入選，+0.074 mm直接拋尾，－0.074 mm進(jìn)入螢石浮選，粗精礦精選，產(chǎn)品強(qiáng)磁脫硅，部分中礦單獨再選產(chǎn)出低品位螢石精礦的混合流程。

3.試驗推薦藥劑制度:以yhy為主，油酸為輔的螢石捕收劑，以碳酸鈉，稀硫酸為礦漿調(diào)整劑，以普通水玻璃為脈石抑制劑，以2#油為泡沫調(diào)整。藥劑制度簡明，易于在現(xiàn)場實施。

［1］ 葉志平，何國偉.柿竹園螢石浮選捕收劑的研究［J］.有色金屬(選礦部分)，2007，7(1):47.

［2］ 胡岳華，馮其明.礦物資源加工技術(shù)與設(shè)備［M］.北京:科學(xué)出版社2006.283.

［3］ 葉志平，何國偉.柿竹園浮鎢尾礦綜合回收螢石新工藝［J］.有色金屬，2005，57(3):70－72.

［4］ 田學(xué)達(dá)，朱建光.螢石浮選的新藥劑和新工藝［J］.礦冶工程，1997，17(3):36－38.