試談硼鐵礦的浮選分離選礦技術

徐佩利

（遼寧東方測控集團，遼寧 丹東 118000）

某硼鐵礦屬于新型接觸交代鎂質矽卡巖多金屬礦床，其中包含的礦物元素種類較多，有鐵、硼、鎂和鈾等，并且儲量豐富。從當前該礦區已探明開采礦物資源情況來看，鐵礦石的資源儲量在我國總鐵礦資源中占比較大，此外，B2O3資源的儲量也達到2 000萬t[1]。另外，在社會經濟發展與工業生產開展中，鐵和硼的用途都十分廣泛，再加上我國礦產資源儲備有限，需求日益提升，上述擁有豐富金屬礦產資源的某硼鐵礦，具有很大的開采利用與研究價值。本文以該硼鐵礦為例，在對其礦區礦物組成與特征分析的基礎上，通過試驗分析，對浮選分離選礦技術在該硼鐵礦的應用進行研究。

1 硼鐵礦選礦技術應用現狀

隨著國內硼鐵礦區的發現，硼鐵礦綜合利用與選礦技術的研究越來越多，并且取得了較為突出的進展。結合當前國內硼鐵礦選礦綜合利用技術來看，常見的技術方式主要包括濕法分離以及火法分離、磁選/浮選分離與各種技術手段綜合利用下的新工藝形式等。其中，濕法分離工藝是以酸堿鹽溶液進行硼鐵礦溶解后，從浸出液中進行硼酸提取，然后對浸渣進行磁選獲取鐵精礦，實現硼鐵分離選取，該工藝在硼鐵礦選礦中已經有較為廣泛的應用和研究。而火法分離則是通過高溫條件進行礦石金屬或金屬氧化物提取，由于工藝流程簡單并且選礦分離的設備需求也比較簡單，其在實際應用中經濟效益相對突出。此外，磁選/懸浮分離工藝也是硼鐵礦選礦中常見的一種工藝技術，需要注意的是，這種工藝方法進行單一磁選的效果較差，選取的鐵精礦中硼含量較高，且鐵品位較低。

2 硼鐵礦的浮選分離選礦技術研究

上述硼鐵礦包含多種含量儲備較高、規模較大的礦物資源，其中以硼、鐵、鎂資源含量與儲備最為豐富，其中還包含較高TFe、B2O3、MgO等物質，存在多元素共生特征[2]。礦區礦石中的有用礦物質含量以及脈石礦物類型相對較多，粗略統計，該礦區的礦物類型在60種以上，其中，硼鎂石以及磁鐵礦是礦區含量較高、規模較大的有用礦物。此外，其中還包含蛇紋石、斜硅鎂石等多種脈石礦物，以及晶質鈾礦等微量礦物，它們都是工業生產與社會經濟建設發展所需的礦物。

2.1 硼鐵礦浮選分離選礦技術

根據該硼鐵礦的礦物組成，本文所提出的硼鐵礦浮選分離選礦技術，是以現有金屬礦產資源分離選取工藝聯合應用為基礎的一種浮選分離選礦方法。其中，現有的金屬礦產分離選取工藝，主要是指以磁選-重選-分級實現礦產分離選別的方法，該方法的工藝流程如圖1所示。該工藝進行礦產分離選別，是通過三段磨礦聯合三次弱磁選實現鐵、硼、鈾以及以蛇紋石為主的鎂精礦分離獲取，從而達到選礦目的。

圖1 現有金屬礦產的磁選-重選-分級選別工藝流程

根據該工藝的實際應用與研究情況，一般情況下，應用該工藝進行選礦分離時，對于一段磨礦，其參數設置多以-200目60%～65%水平為主，二段磨礦參數設置以-200目達到95%水平為主，三段磨礦的參數則以-320目96%為主。此外，當磨礦粒度為-200目95%時，鐵精礦的品位一般達到55.85%左右；磨礦粒度為-320目96%時，鐵精礦品位一般為60.4%；磨礦粒度為-400目98%時，鐵精礦品位達到63%的指數水平。磁選尾礦中，蛇紋石的選礦指標一般為60%左右，而硼鎂石選礦指標則在30%，不透明礦物分離選別指標約為5%。

值得注意的是，開采礦石中，晶質鈾礦與硼鎂石中所含礦產的比重分配差異較大，同時礦石結構復雜，其中包含的礦物含量差異較大。因此，在進行這類礦石的分離選礦時，通過重選進行鈾精礦分離回收后，針對尾礦再次重選。重選過程中可以根據硼鎂石的質脆易碎特點，使用旋流器分離出硼精礦，完成選礦工作。

上述硼鐵礦中，礦物以磁鐵礦、硼鎂石、蛇紋石三種類型為主，并且達到某一礦區礦物總含量在94%的標準，由此可見，該礦區中硼鐵礦礦物資源的儲備以及含量之豐富[3]。需要注意的是，上述三類礦物總含量最為豐富的礦產資源，其在礦石結構中表現出來的受浸染粒度都比較細，再加上硼鎂石以及蛇紋石本身容易發生泥化的特點，在進行選礦分離過程中，其工藝技術要求十分嚴格。本文以懸浮分離選礦技術作為該硼鐵礦的礦產分離與選別使用技術。圖2即為本文采用的差步浮選技術的工藝流程。

圖2 差步浮選技術的工藝流程

2.2 試驗驗證與結果分析

根據上述的硼鐵礦浮選分離選礦技術及其工藝流程，筆者對該硼鐵礦礦石進行取樣并對其中所含化學成分進行分析，結果如表1所示。

表1 某硼鐵礦礦石化學成分及含量結果

根據上述分析結果，以每噸使用1 kg的5%濃度六偏磷酸鈉和十二胺（其用量為變量，其用量與化學成分品位、礦產回收率關系如圖3所示）作為試劑，設置浮選溫度為25℃，進行試驗分析后顯示，十二胺用量應為60 g/t。同理，以每噸使用60 g濃度為1%的十二胺，將六偏磷酸鈉用量設置為變量，即可通過試驗得出本次試驗中六偏磷酸鈉的使用量為3 kg/t。如圖4所示，即為六偏磷酸鈉用量試驗的結果。圖4中，1表示的是回收率，2為化學成分的品位變化。

圖3 十二胺用量與化學成分品位、礦產回收率關系

圖4 六偏磷酸鈉與化學成分品位、礦產回收率關系

在通過上述方式確定本次試驗的試劑用量后，人們就可以按照硼鐵礦的浮選分離選礦工藝流程對上述礦石中所需礦產實現選取。通過試驗分析，筆者得出以下結果：浮選分離選礦技術在硼鐵礦礦產分離選取應用中，對鐵精礦、硼精礦指標結果產生影響的關鍵因素是磨礦細度，在磨礦細度為-360目95%情況時，其鐵精礦指標為58.5%；試驗中十二胺與六偏磷酸鈉試劑用量分別為3 kg/t與60 g/t；以細磨-浮選-磁選為主的浮選分離選礦工藝，在上述試驗條件下，根據工藝流程進行試驗論證，結果顯示鐵精礦品位為58.5%時，其礦產回收率達到84%，而B2O3品位在12%時，礦產回收率能夠達到72%。由此可見，細磨-浮選-磁選為主的浮選分離選礦工藝在硼鐵礦選礦應用中具有可行性。

3 結語

總之，進行硼鐵礦浮選分離選礦技術研究，有利于促進其在硼鐵礦選礦中的推廣應用，具有較為突出的價值和意義。

1 鄭 禹，王維清，從金瑤，等.新型捕收劑浮選輝長巖型鈦鐵礦試驗[J].鋼鐵釩鈦，2017，38（5）：9-14.

2 劉偉軍，王維清，閆 武，等.MOH浮選橄輝巖型釩鈦磁鐵礦中鈦鐵礦試驗[J].鋼鐵釩鈦，2016，37（1）：1-6.

3 曹 釗，曹永丹，桂 富.硼鐵礦資源開發利用研究現狀及進展[J].礦產綜合利用，2013，（2）：17-20.