四川某氟碳鈰礦石選礦試驗研究

溫勝來 陳少學(xué)

(1.中鋼集團馬鞍山礦山研究院有限公司，安徽 馬鞍山243000;2.金屬礦山安全與健康國家重點實驗室，安徽 馬鞍山243000;3.華唯金屬礦產(chǎn)資源高效循環(huán)利用國家工程研究中心有限公司，安徽 馬鞍山243000)

我國稀土資源豐富，但分布不均勻，具有工業(yè)利用價值的稀土礦物主要有氟碳鈰礦、獨居石、鈰鈮鈣鈦礦［1-5］。本研究針對四川某氟碳鈰礦石進行選礦試驗研究，為該礦石的開發(fā)利用提供技術(shù)依據(jù)。

1 礦石成分

四川某氟碳鈰稀土礦石主要有用礦物為氟碳鈰礦，脈石礦物主要為天青石、重晶石、螢石、長石、石英、黑云母、方解石、毒重石、霓輝石、白云母、綠泥石、黏土礦物、磷灰石等，礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表1。

表1 礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果Table 1 Main chemical analysis result of the ore %

從表1 可以看出，礦石REO 品位為2.48%，主要雜質(zhì)成分為SiO2、CaO、Fe2O3、Al2O3等。

2 試驗結(jié)果及討論

由于礦石中氟碳鈰礦嵌布關(guān)系復(fù)雜，采用單一浮選或單一磁選均難以獲得理想的選礦指標(biāo)，因此，擬首先采用浮選工藝回收大部分氟碳鈰礦，然后采用高梯度強磁選脫除螢石等非磁性礦物，進一步提高精礦REO 品位［6-11］。

2.1 浮選粗選條件試驗

采用水玻璃為調(diào)整劑、改性羥肟酸為捕收劑、2號油為起泡劑進行浮選試驗，粗選條件試驗流程見圖1。

圖1 浮選粗選條件試驗流程Fig.1 Flowsheet of conditioning test for rough flotation

2.1.1 磨礦細(xì)度試驗

磨礦細(xì)度試驗的水玻璃用量為3 000 g/t、改性羥肟酸為2 000 g/t、2 號油為60 g/t，試驗結(jié)果見圖2。

圖2 磨礦細(xì)度試驗結(jié)果Fig.2 The result on different grinding fineness

從圖2 可以看出:隨著磨礦細(xì)度的提高，浮選粗精礦REO 回收率逐漸提高，REO 品位先升高后降低;磨礦細(xì)度由－0.074 mm 占85%提高到90%，浮選粗精礦REO 回收率提高不明顯，REO 品位則快速下降。綜合考慮，確定磨礦細(xì)度為－0.074 mm 占85%。

2.1.2 水玻璃用量試驗

水玻璃在浮選中可以分散礦泥和抑制硅酸鹽等脈石礦物。在磨礦細(xì)度為－0.074 mm 占85%、改性羥肟酸用量為2 000 g/t、2 號油為60 g/t 條件下，進行水玻璃用量試驗，結(jié)果見圖3。

從圖3 可以看出:隨著水玻璃用量的增加，浮選粗精礦REO 品位和回收率均先升高后降低。綜合考慮，選擇水玻璃用量為3 000 g/t。

2.1.3 改性羥肟酸用量試驗

圖3 水玻璃用量試驗結(jié)果Fig.3 The result on dosage of sodium silicate

在磨礦細(xì)度為－0.074 mm 占85%、水玻璃用量為3 000 g/t、2 號油為60 g/t 條件下，進行改性羥肟酸用量試驗，結(jié)果見圖4。

圖4 改性羥肟酸用量試驗結(jié)果Fig.4 The result on dosage of collector

從圖4 可以看出，改性羥肟酸用量由500 g/t 增加至2 000 g/t 時，浮選粗精礦REO 品位和回收率均逐漸提高;當(dāng)改性羥肟酸用量從2 000 g/t 增加到2 500 g/t 時，浮選粗精礦REO 回收率小幅提高，而REO 品位快速下降。綜合考慮，選擇改性羥肟酸用量為2 000 g/t。

2.1.4 2 號油用量試驗

在磨礦細(xì)度為－0.074 mm 占85%、水玻璃用量為3 000 g/t、改性羥肟酸為2 000 g/t 條件下，進行2號油用量試驗，結(jié)果見圖5。

圖5 2 號油用量試驗結(jié)果Fig.5 The result on dosage of foaming agent

從圖5 可以看出，隨著2 號油用量的增加，浮選粗精礦REO 回收率逐漸提高，而REO 品位則呈下降趨勢。綜合考慮，確定2 號油用量60 g/t。

2.2 浮選閉路試驗

在條件試驗基礎(chǔ)上采用圖6 流程進行了浮選閉路試驗，結(jié)果見表2。

圖6 浮選閉路試驗流程Fig.6 Flowsheet of closed circle flotation process

表2 浮選閉路試驗結(jié)果Table 2 Test result of closed circle flotation process %

由表2 可知:經(jīng)2 粗2 精1 掃閉路浮選，獲得了REO 品位為42.30%、回收率為72.59%的浮選精礦。分析表明，浮選精礦中除氟碳鈰礦，主要成分為易浮、非磁性的碳酸鍶和螢石，因此擬通過高梯度強磁選進行進一步分選。

2.3 高梯度強磁選試驗

圖7 背景磁感應(yīng)強度試驗結(jié)果Fig.7 The result on dosage of magnetic field strength

由圖7 可知，隨著背景磁感應(yīng)強度的提高，精礦REO 品位逐漸下降，REO 回收率逐漸提高，但提高幅度逐漸變小。為保證精礦REO 品位在60%以上，選擇背景磁感應(yīng)強度為1.0 T，此時獲得的試驗結(jié)果見表3。

表3 高梯度強磁選試驗結(jié)果Table 3 Test result for pulsocting high gradient high intensity magnetic separation %

從表3 中可以看出，浮選精礦經(jīng)高梯度強磁選之后，獲得了精礦REO 品位為60.20%、對原礦回收率為67.10%的指標(biāo)。

3 結(jié) 論

(1)四川某氟碳鈰礦石REO 品位為2.48%，脈石礦物主要為天青石、重晶石、螢石、長石、石英、黑云母、方解石、毒重石、霓輝石、白云母、綠泥石、黏土礦物、磷灰石等。天青石、螢石與稀土礦物可浮性相近，采用單一浮選工藝難以獲得理想的選礦指標(biāo)。

(2)在磨礦細(xì)度為－0.074 mm 占85%條件下，以水玻璃為調(diào)整劑、改性羥肟酸為捕收劑、2 號油為起泡劑，經(jīng)2 粗2 精1 掃閉路浮選，浮選精礦在背景磁感應(yīng)強度為1.0 T 條件下1 次高梯度強磁選，獲得了REO 品位為60.20%、對原礦回收率為67.10%的稀土精礦。

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