從某鉛鋅尾礦中回收重晶石的研究*

張 紅 英

廣東省資源綜合利用研究所,稀有金屬分離與綜合利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東省礦產(chǎn)資源開發(fā)和綜合利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510650

從某鉛鋅尾礦中回收重晶石的研究*

張 紅 英

廣東省資源綜合利用研究所,稀有金屬分離與綜合利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東省礦產(chǎn)資源開發(fā)和綜合利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510650

針對某鉛鋅尾礦中白云石含量高的特點(diǎn)，采用“脫硫-重晶石浮選”的全浮工藝流程回收重晶石.以十二烷基磺酸鈉為捕收劑，TS為抑制劑，可獲得BaSO4品位91.27%、回收率70.25%的重晶石精礦.

鉛鋅尾礦；重晶石；浮選；脫硫

隨著礦產(chǎn)的不斷開發(fā)，礦產(chǎn)資源日趨枯竭，尾礦綜合回收利用尤顯重要.我國是重晶石資源大國[1-2]，但伴隨重晶石資源的大量喀斯特地貌礦石中普遍含大量碳酸鹽，如何減少碳酸鹽對重晶石浮選的影響是這種類型重晶石綜合回收的關(guān)鍵和難點(diǎn).本試驗(yàn)研究的鉛鋅尾礦中除重晶石外，還含有大量的白云石，白云石含量甚至高達(dá)66%以上，白云石和重晶石可浮性相近，造成重晶石綜合回收困難[3].

1 礦石性質(zhì)

試驗(yàn)礦樣為某鉛鋅選礦廠鉛鋅浮選后的尾礦，礦樣多元素分析列于表1，礦樣的礦物組成分析結(jié)果列于表2.

表1 鉛鋅尾礦多元素分析

表2 鉛鋅尾礦的礦物組成及含量

由表1、表2可知，鉛鋅尾礦中含一定量的硫化礦，BaSO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅為13.84%.鉛鋅尾礦中主要有價(jià)礦物為黃鐵礦和重晶石，及少量至微量的閃鋅礦、方鉛礦等硫化礦物；脈石礦物主要是大量的白云石，及少量的石英、長石等.

鉛鋅尾礦中黃鐵礦和重晶石的粒度分布列于表3.由表3可知，黃鐵礦和重晶石的粒度較微細(xì)，主要粒度范圍為0.001～0.08 mm， 0.01 mm以下的重晶石質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)50.57%.解離度測定結(jié)果表明，重晶石在各個(gè)粒級的解離度均較低.在磨礦細(xì)度為-0.075mm占92.86%時(shí)，重晶石總解離度僅為76.37%；黃鐵礦+0.075mm粒級的解離度只有52%左右，總解離度為92%.

表3 黃鐵礦和重晶石的粒度分布

2 試驗(yàn)方案的確定

鉛鋅尾礦的礦石性質(zhì)表明，鉛鋅尾礦粒度較細(xì)，且重晶石細(xì)粒級含量較高，用重選回收重晶石效果差.鉛鋅尾礦中脈石礦物褐鐵礦等磁性礦物含量少，磁選拋尾效果不理想.探索試驗(yàn)表明，采用浮選從鉛鋅尾礦中回收重晶石的效果較好.因此，本試驗(yàn)中采用浮選方案回收礦樣中的重晶石.鉛鋅尾礦中含較多以黃鐵礦為主的硫化礦，如果不先除去這部分硫化礦，則浮選重晶石時(shí)，硫化礦會(huì)進(jìn)入重晶石粗精礦，影響其品位[4].按照先硫后氧的原則[5-6]，選擇先浮選以黃鐵礦為主的硫化礦，后浮選重晶石的試驗(yàn)方案.

3 試驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

磨礦細(xì)度試驗(yàn)中采用先脫硫，再浮重晶石的流程.重晶石浮選以TS為抑制劑，十二烷基磺酸鈉為捕收劑，磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果如圖1所示.

由圖1可知，隨著磨礦細(xì)度的增加， 重晶石粗精礦BaSO4品位下降很快，回收率先升后降.當(dāng)磨礦細(xì)度-0.075mm含量從不磨礦75.83%到磨至92.86%時(shí)，重晶石粗精礦BaSO4品位從36.68%降至24.10%，回收率從80.17%升至81.68%，磨礦后回收率提高不多.因此，鉛鋅尾礦直接作為浮選重晶石的給礦，不再進(jìn)行磨礦.

圖1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果Fig.1 Results of grinding fineness test

3.2 重晶石浮選調(diào)整劑試驗(yàn)

3.2.1 調(diào)整劑Na2CO3

重晶石一般在中性至弱堿性條件下，可浮性較好.為使礦漿達(dá)到合適的pH值，需添加pH調(diào)整劑調(diào)漿.選擇強(qiáng)堿弱酸鹽Na2CO3作pH調(diào)整劑，按圖2所示的流程進(jìn)行Na2CO3用量試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如圖3所示.由圖3可知，當(dāng)Na2CO3用量從0增加到1000 g/t時(shí)，粗精礦BaSO4品位從28%降至18%，回收率從65%升至72%， Na2CO3對粗精礦品位的影響太大，因此不添加Na2CO3.

圖2 重晶石浮選條件試驗(yàn)流程Fig.2 Flowsheet of barite flotation test

圖3 Na2CO3用量試驗(yàn)結(jié)果Fig.3 Results of the test on Na2CO3 dosage

3.2.2 抑制劑的選擇

重晶石是硫酸鹽礦物，但其可浮性與礦石中主要脈石礦物白云石相近，采用一般的抑制劑很難得到BaSO4品位90%以上的重晶石精礦.TS是一種專門針對白云石配制的無機(jī)抑制劑，對白云石的抑制效果好.為加強(qiáng)抑制效果，選擇水玻璃、淀粉和TS作抑制劑，十二烷基磺酸鈉為捕收劑，按圖2所示的流程進(jìn)行抑制劑對比試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如圖4所示.由圖4可知，三種抑制劑中，用TS得到的鋇粗精礦品位和回收率明顯高于其它抑制劑，其對白云石的選擇性抑制效果非常好.所以選擇TS作抑制劑，其最佳用量為3500 g/t左右.

圖4 抑制劑試驗(yàn)結(jié)果Fig.4 Results of the test on inhibitor dosage

3.3 重晶石捕收劑選擇

浮選重晶石的捕收劑有油酸、氧化石蠟皂等氧化礦捕收劑[7]，捕收劑的選擇性和捕收力對獲得高品位、高回收率重晶石精礦非常重要.在抑制劑TS用量為3500 g/t時(shí)，分別用油酸、氧化石蠟皂和十二烷基磺酸鈉為捕收劑，按圖2所示的流程進(jìn)行捕收劑對比試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如圖5所示.由圖5可知，三種捕收劑中，采用十二烷基磺酸鈉作捕收劑時(shí)，獲得的重晶石精礦品位最高，回收率僅次于用油酸，說明十二烷基磺酸鈉對重晶石浮選的選擇性及捕收能力均較好.因此，在重晶石的浮選中選擇十二烷基磺酸鈉作捕收劑，其用量以125 g/t左右為宜.

圖5 捕收劑試驗(yàn)結(jié)果Fig.5 Results of the test on collector dosage

圖6 重晶石粗精礦再磨試驗(yàn)結(jié)果Fig.6 Results of barite coarse concentrate regrinding test

3.4 重晶石粗精礦再磨試驗(yàn)

重晶石粗精礦品位約為35%，仍有很多連生體.為提高重晶石精礦品位，對重晶石粗精礦進(jìn)行再磨試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如圖6所示.由圖6可知，隨著磨礦細(xì)度的增加，重晶石精礦品位提高.當(dāng)再磨細(xì)度達(dá)-0.038mm占88.58%后繼續(xù)增加磨礦細(xì)度，精礦品位提高，但回收率急劇下降.因此，確定粗精礦再磨細(xì)度為-0.038mm 88.58%，此時(shí)重晶石精礦品位可達(dá)92.58%.

3.5 全流程試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)條件試驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)行了全流程閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程如圖7所示，試驗(yàn)結(jié)果列于表4.

圖7 回收重晶石的全流程閉路試驗(yàn)流程Fig.7 The closed-circuit test process of barite recovery

表4 回收重晶石的全流程閉路試驗(yàn)結(jié)果

由表4可知，采用先脫硫，再一粗一掃五精、粗精礦再磨的全浮流程，從鉛鋅尾礦中回收重晶石，可獲得BaSO4品位91.27%、回收率70.25%的優(yōu)Ⅱ級重晶石精礦.本試驗(yàn)確定的藥劑制度簡單、指標(biāo)穩(wěn)定，可為工業(yè)生產(chǎn)提供依據(jù).

4 結(jié) 論

從鉛鋅尾礦中回收重晶石不需要添加pH調(diào)整劑，只添加抑制劑TS即可.使用TS可顯著提高重晶石精礦品位和回收率，是成功浮選回收重晶石的關(guān)鍵.十二烷基磺酸鈉是重晶石的優(yōu)良捕收劑，其對重晶石的捕收能力及選擇性均高于其它捕收劑.本試驗(yàn)所研究的藥劑制度簡單，以十二烷基磺酸鈉為捕收劑， TS為抑制劑，采用一粗一掃五精、粗精礦再磨的浮選流程，可獲得BaSO4品位91.27%、回收率70.25%的重晶石精礦.鉛鋅尾礦中的重晶石得以綜合回收.

[1] 王德強(qiáng)，于振江，徐兆令，等.重晶石浮選工藝的研究及工業(yè)生產(chǎn)調(diào)試[J].礦業(yè)快報(bào)，2006(6): 47-48.

[2] 劉三軍，王玉婷，阮偉.從銅礦尾礦中回收重晶石的實(shí)驗(yàn)研究[J].礦冶工程，2008(12):44-47.

[3] 崔長征，緱明亮，孫陽，等.從鉛鋅尾礦中回收重晶石的應(yīng)用研究[J].礦產(chǎn)綜合利用，2011(3):47-49.

[4] 夏亮，梁菁菁.安徽某重晶石礦選礦試驗(yàn)[J].現(xiàn)代礦業(yè),2016(3):79-81.

[5] 巨星，楊曉軍，張才學(xué)，張巍.重慶彭水某難選重晶石-螢石礦選礦技術(shù)研究[J].礦產(chǎn)綜合利用，2016(1):22-24.

[6] 劉西分，常紅.某重砂重選精礦重晶石和鋯英石的浮選分離試驗(yàn)[J] .現(xiàn)代礦業(yè)，2016(2) :58-62.

[7] 王洪群，戴惠新，楊偉林，等.國內(nèi)某低品位重晶石礦的浮選試驗(yàn)研究[J].礦產(chǎn)綜合利用，2015(4) :42-45.

Studyontherecoveryofbaritefromalead-zinctailings

ZHANG Hongying

GuangdongInstituteofResourcesComprehensiveUtilization，StateKeyLaboratoryofRareMetalsSeparationandComprehensiveUtilization，theKeyLaboratoryforMineralResourcesR&DandComprehensiveUtilizationofGuangdong，Guangzhou510650，China

Aiming at the high content of dolomite in a lead-zinc tailings，the barite was recovered by the whole flotation process of “desulfurization-barite flotation”.With the amount of sodium dodecyl sulfonate as collector and TS as inhibitor，barite concentrate with BaSO4grade of 91.27% and recovery rate of 70.25% was obtained.

lead-zinc tailings；barite；flotation；desulfurization

TD975.1；TD923

：A

2017-07-15

廣東省科學(xué)院科研平臺環(huán)境與能力建設(shè)專項(xiàng)資金項(xiàng)目(2016GDASPT0204)

張紅英(1975-)，女，湖南株洲人，碩士，工程師.

1673-9981(2017)03-0187-05