湖北某鈮鉭礦磁精產(chǎn)品浮選條件試驗(yàn)*

李 健 朱 丹 林 璠 劉 爽 黃 鵬 康 健 白 丁

（1.自然資源部稀土稀有稀散礦產(chǎn)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；2.湖北省地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測試中心）

鈮鉭作為重要的戰(zhàn)略資源在冶金、化工、電子、航天等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用，世界鈮鉭資源主要分布于澳洲、巴西、俄羅斯、中國等國，我國鈮鉭資源儲量約占世界的20%。與國外相比，我國的鉭鈮資源品位低，礦石組成復(fù)雜，礦物嵌布粒度細(xì)，回收難度大［1-6］，常采用重、磁、浮等多種工藝聯(lián)合進(jìn)行處理［7-10］。對于低品位、嵌布粒度細(xì)的鈮鉭礦石，采用磁選工藝進(jìn)行預(yù)富集，再用羥肟酸類捕收劑進(jìn)行浮選是獲取較高品質(zhì)精礦的有效工藝［11-13］。

湖北某鈮鉭礦石Nb2O5+Ta2O5品位在0.015%～0.020%，鈮鉭主要以鈮錳礦、鉭錳礦、鈮鉭錳礦的形式賦存，這些礦物普遍嵌布粒度細(xì)微，單體解離困難。探索試驗(yàn)表明，礦石宜采用弱磁選除雜、強(qiáng)磁選預(yù)富集、浮選開路再富集、濕法冶金浸出工藝處理，本文將介紹磨礦細(xì)度為-0.074 mm95%的原礦經(jīng)弱磁選除雜、強(qiáng)磁選預(yù)富集的磁精產(chǎn)品（Nb2O5+Ta2O5品位為1.186%）的浮選再富集工藝技術(shù)條件研究情況。

1 磁精產(chǎn)品性質(zhì)

磁精產(chǎn)品中主要礦物為硅酸鹽類，其中以鈉長石和石英為主，其次為白云母、黑云母與高嶺石等黏土礦物，鈮鉭礦物主要為鈮錳礦（0.517%）、鈮鉭錳礦（0.514%）、鉭錳礦（0.469%）。磁精產(chǎn)品主要元素分析結(jié)果見表1，主要礦物組成見表2。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

條件試驗(yàn)采用1次粗選流程。

2.1 pH值試驗(yàn)

苯甲羥肟酸是鈮鉭礦浮選的常用捕收劑，其適宜的使用礦漿酸堿度為pH=6～10。為了確定適宜的酸堿性環(huán)境，在水玻璃用量500 g/t，硝酸鉛用量1 000 g/t，苯甲羥肟酸用量1 000 g/t，松醇油用量1 000 g/t情況下，以鹽酸和氫氧化鈉為酸堿性調(diào)整劑，pH值試驗(yàn)結(jié)果見圖1。

由圖1可知：隨著pH值的增大，粗精礦Nb2O5+Ta2O5品位和加權(quán)平均回收率均呈先升后降的趨勢，在pH=8時(shí)，粗精礦Nb2O5+Ta2O5品位和加權(quán)平均回收率均達(dá)到最大值，因此，確定后續(xù)試驗(yàn)的pH=8。

2.2 水玻璃用量試驗(yàn)

水玻璃用量試驗(yàn)固定礦漿pH=8，硝酸鉛用量1 000 g/t，苯甲羥肟酸用量1 000 g/t，松醇油用量1 000 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見圖2。

由圖2可知：隨著水玻璃用量的增大，粗精礦Nb2O5+Ta2O5品位和加權(quán)平均回收率呈同步下降趨勢，這可能是因?yàn)槭褂眠^量，同時(shí)降低了泡沫的粘稠度，因此，確定后續(xù)試驗(yàn)的水玻璃用量500 g/t。

2.3 硝酸鉛用量試驗(yàn)

硝酸鉛用量試驗(yàn)固定礦漿pH=8，水玻璃用量500 g/t，苯甲羥肟酸用量1 000 g/t，松醇油用量1 000 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見圖3。

由圖3可知：隨著硝酸鉛用量的增大，粗精礦Nb2O5+Ta2O5加權(quán)平均回收率上升，Nb2O5+Ta2O5品位先升后降。綜合考慮，確定后續(xù)試驗(yàn)的硝酸鉛用量1 500 g/t。

2.4 苯甲羥肟酸用量試驗(yàn)

苯甲羥肟酸用量試驗(yàn)固定礦漿pH=8，水玻璃用量500 g/t，硝酸鉛用量1 500 g/t，松醇油用量1 000 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見圖4。

由圖4可知：隨著苯甲羥肟酸用量的增大，粗精礦Nb2O5+Ta2O5品位及加權(quán)平均回收率同步上升。綜合考慮，確定后續(xù)試驗(yàn)的苯甲羥肟酸用量1 000 g/t。

2.5 松醇油用量試驗(yàn)

松醇油用量試驗(yàn)固定礦漿pH=8，水玻璃用量500 g/t，硝酸鉛用量1 500 g/t，苯甲羥肟酸用量1 000 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見圖5。

由圖5可知：隨著松醇油用量的增大，粗精礦Nb2O5+Ta2O5品位及加權(quán)平均回收率先升后降。綜合考慮，確定后續(xù)試驗(yàn)的松醇油用量1 000 g/t。

2.6 混合捕收劑試驗(yàn)

在單因素條件試驗(yàn)基礎(chǔ)上，考察以油酸鈉+正辛醇為輔助捕收劑和起泡劑代替松醇油，在礦漿pH=8，水玻璃用量優(yōu)化微調(diào)至300 g/t，硝酸鉛用量優(yōu)化微調(diào)至2 000 g/t，苯甲羥肟酸用量優(yōu)化微調(diào)至1 500 g/t，油酸鈉用量100 g/t，正辛醇用量500 g/t情況下，混合捕收劑苯甲羥肟酸+油酸鈉+正辛醇試驗(yàn)結(jié)果見表3。

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由表3可知：采用混合捕收劑苯甲羥肟酸+油酸鈉+正辛醇的粗精礦指標(biāo)并不理想，沒必要開展后續(xù)優(yōu)化研究。

2.7 浮選精礦產(chǎn)品分析

對2.5節(jié)的浮選粗精礦進(jìn)行礦物成分分析，結(jié)果見表4。

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由表4可知：浮選精礦中鈮鉭錳礦含量較磁精產(chǎn)品有明顯增長，其中主要脈石礦物仍為長石、石英、石榴子石等。

顯微鏡下分析表明，鈮鉭錳礦單體解離情況不理想，主要與錳鋁榴石、石英、黑云母等連生，要獲得高品位鈮鉭精礦難度很大。

3 結(jié)論

（1）磨至-0.074 mm占95%的鈮鉭原礦經(jīng)弱磁選除雜、強(qiáng)磁選預(yù)富集得到的Nb2O5+Ta2O5品位為1.186%磁精產(chǎn)品，鈮鉭主要賦存于鈮鉭錳礦中，脈石礦物主要為鈉長石和石英，其次為黏土類礦物。

（2）磁精產(chǎn)品在礦漿pH=8，水玻璃用量500 g/t，硝酸鉛用量1 500 g/t，苯甲羥肟酸用量1 000 g/t，松醇油用量1 000 g/t的情況下，得到Nb2O5+Ta2O5品位為2.983%、加權(quán)平均回收率為65.58%的浮選精礦，其中的鈮鉭錳礦主要與錳鋁榴石、石英、黑云母等連生。