某鈮鉭礦尾礦中長(zhǎng)石石英的浮選分離回收試驗(yàn)*

李 健 劉 爽 黃 鵬 康 健 林 璠 朱 丹 白 丁 張響榮

（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(cè)試中心）

湖北某鈮鉭礦石中有價(jià)金屬成分為鈮、鉭，非金屬成分主要為長(zhǎng)石、石英?，F(xiàn)場(chǎng)采用磁選預(yù)富集工藝獲得鈮鉭粗精礦，長(zhǎng)石、石英等硅酸鹽礦物在磁選尾礦中得到富集，具備綜合利用價(jià)值。為提高礦石的綜合利用率和分選效果，長(zhǎng)石、石英的分離浮選技術(shù)經(jīng)歷了從有氟有酸到無氟有酸再到無氟無酸的發(fā)展歷程［1-5］。綜合考慮各項(xiàng)因素，本研究采用無氟少酸、陰陽離子捕收劑的工藝流程［6-7］。

1 試樣的性質(zhì)

試樣為湖北某鈮鉭礦石磁選預(yù)富集鈮鉭后的尾礦，主要礦物組成見表1，主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表2。

由表1、表2可知，試樣中長(zhǎng)石、石英總含量達(dá)70.2%，SiO2含量69.7%，Na2O含量5.73%、K2O含量1.35%，是主要回收成分。

礦物自動(dòng)定量分析結(jié)果顯示，長(zhǎng)石顆粒粒徑主要為22～53μm，石英顆粒粒徑主要為22～75μm。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 探索試驗(yàn)

探索試驗(yàn)擬采用抑制石英浮長(zhǎng)石的流程。

2.1.1 粗選探索試驗(yàn)

試樣在磨礦細(xì)度為-0.074 mm占98%的情況下，以草酸、六偏磷酸鈉、十二胺、石油磺酸鈉為藥劑進(jìn)行浮選探索試驗(yàn)，粗選探索試驗(yàn)流程（圖1）對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)結(jié)果見表3。

從表3可以看出，選擇性富集效果欠佳，導(dǎo)致粗精礦品位不高、但產(chǎn)率較高，分選效果不理想。

2.1.2 1粗1精探索試驗(yàn)

基于粗選探索試驗(yàn)流程的試驗(yàn)結(jié)果，考慮在增加六偏磷酸鈉用量的基礎(chǔ)上再增加1次精選，努力實(shí)現(xiàn)目標(biāo)礦物的分離分選。1粗1精探索試驗(yàn)流程2（圖2）對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)結(jié)果見表4。

從表4可以看出，精礦Na2O和K2O總含量達(dá)9.49%，尾礦SiO2品位88.45%，明顯改善了長(zhǎng)石與石英的分離效果。

2.1.3 1粗1精強(qiáng)化活化長(zhǎng)石探索試驗(yàn)

1粗1精探索試驗(yàn)情況下的尾礦Na2O和K2O回收率仍較高，因此，考慮加大草酸用量以強(qiáng)化對(duì)長(zhǎng)石的活化效應(yīng)。1粗1精強(qiáng)化活化長(zhǎng)石探索試驗(yàn)流程（圖3）對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)結(jié)果見表5。

從表5可以看出，加大草酸用量并沒有改善鉀鈉的回收效果，同時(shí)SiO2并沒有富集在尾礦中，試驗(yàn)效果不顯著。

2.2 優(yōu)化試驗(yàn)

2.2.1 十八胺復(fù)配十二烷基磺酸鈉優(yōu)化試驗(yàn)

浮選探索試驗(yàn)表明，草酸對(duì)長(zhǎng)石有一定的活化作用，在加大草酸用量活化長(zhǎng)石的同時(shí)需保證浮選的酸性條件；十二胺的捕收能力強(qiáng)但選擇性不強(qiáng)，因而選取十八胺為捕收劑，同時(shí)采用十二烷基磺酸鈉為輔助捕收劑，兩者結(jié)合以二胺-磺酸鹽絡(luò)合物形式共吸附于長(zhǎng)石表面使其疏水，而石英表面仍然親水；添加六偏磷酸鈉以抑制石英。試驗(yàn)流程見圖4，結(jié)果見表6。

從表6可以看出，精礦K2O、Na2O總含量為9.64%，K2O、Na2O回收率分別為90.89%和92.23%，絕大部分鉀鈉被回收；尾礦SiO2含量達(dá)89.56%，各項(xiàng)指標(biāo)均顯著高于探索試驗(yàn)指標(biāo)。

2.2.2 藥劑用量再優(yōu)化試驗(yàn)

為了進(jìn)一步提高長(zhǎng)石精礦品質(zhì)，控制精礦產(chǎn)率，對(duì)藥劑制度進(jìn)行了調(diào)整，優(yōu)化試驗(yàn)流程見圖5，試驗(yàn)結(jié)果見表7。

從表7可以看出，最終優(yōu)化藥劑制度下可得到Na2O和K2O總含量11.27%的長(zhǎng)石精礦，達(dá)到工業(yè)制備陶瓷的標(biāo)準(zhǔn)要求（≥11%）；尾礦SiO2含量93.35%，達(dá)到玻璃工業(yè)用料的標(biāo)準(zhǔn)需求，試驗(yàn)回收率都較理想。

3 結(jié) 論

（1）湖北某鈮鉭礦磁選尾礦含長(zhǎng)石、石英等礦物，Na2O含量5.74%、K2O含量1.37%、SiO2含量69.70%，長(zhǎng)石、石英具有綜合回收價(jià)值。

（2）通過探索試驗(yàn)和優(yōu)化試驗(yàn)，最終確定抑石英浮長(zhǎng)石1次粗選流程的草酸用量1 000 g/t、六偏磷酸鈉用量1 200 g/t、十八胺用量600 g/t、十二烷基磺酸鈉用量300 g/t，得到Na2O+K2O品位11.27%的長(zhǎng)石精礦，達(dá)到工業(yè)制備陶瓷對(duì)鉀鈉含量的要求；浮選尾礦SiO2品位達(dá)93.35%，達(dá)到玻璃工業(yè)原料的指標(biāo)要求。試驗(yàn)在無氟少酸的條件下實(shí)現(xiàn)了尾礦中長(zhǎng)石、石英的分離回收，提高了資源的利用率。