復雜難選高嶺土礦選礦工藝實驗研究

田 野

（準格爾旗蒙盛新材料有限責任公司，內蒙古 鄂爾多斯 010399）

1 高嶺土礦石性質

以A地區的高嶺土礦為研究對象，發現該地區有著豐富的鐵、金等礦產資源，其中鐵礦的儲量最高，超過12.4t[1]。這些礦產資源的嵌布粒度細且較為緊密，同時氧化程度較高回收困難，因此對高嶺土礦進行礦物組成和化學元素分析，結果見下表1和表2。

表1 高嶺土礦物組成分析結果

表2 化學元素分析結果

根據表1中的數據可知，主要回收元素為鉬與金，主要金屬礦物為黃鐵礦，礦石為氧化鉬、鉛礦石。因此針對上述測試結果，進行兩階段的選礦工藝。

2 浮選脫硫和強磁選除鐵選礦實驗

第一階段進行除鐵脫硫工藝，利用非極性捕收劑，通過兩段浮選流程浮出炭質后再選硫[2]。該試驗流程如下圖1所示。

圖1 浮選試驗流程圖

兩段浮選流程可以選出黃鐵礦雜質，同時浮選出部分炭質。設置磨礦細度分別為70%、80%以及90%，下表3為浮選脫硫鐵礦的測試結果。

表3 浮選脫硫鐵礦試驗結果

根據表3中的測試結果可知，當磨礦細度為80%時，浮選脫硫率達到了70%，此時的尾礦煅燒白度，提高到86.7%。當磨礦細度進一步提高時，高嶺土礦物泥化嚴重，因此將磨礦細度控制在80%。根據實驗測試結果可知，高嶺土硫含量下降了約0.31%。因為部分黃鐵礦呈微細粒嵌布的狀態，因此進一步降低含硫量較為困難。采用QQC-50*70周期式高梯度磁選機，進行強磁選除鐵試驗，測試結果如下表4所示[3]。

表4 強磁選除鐵試驗結果

采用浮選脫硫、強磁選除鐵的方式，將選礦脫硫率和除鐵率，分別控制在65.45%和78.24%左右，此時的高嶺土礦含硫量下降到0.17%，三氧化二鐵（Fe2O3）的含量下降到0.23%，浮選脫硫、強磁選除鐵的方法具有較好的選礦除雜效果。

圖2 重選工藝流程圖

3 重選工藝實驗

根據表2中的分析結果可知，高嶺土礦中含有大量的元素，這些元素屬性不同類型多樣，其中主要脈石礦物為硅酸鹽礦物，與金屬硫化礦之間存在較大的密度差異。已知硫化礦單體粒度較粗，因此根據螺旋溜槽、礦砂搖床、尼爾森離心機以及懸震錐面選礦機四種設備的使用流程，分析不同設備對磨礦細度為-0.075mm占50%的礦石預富集效果[4]。為了便于記錄，將上述四組重選設備按照順序進行編號，分別為01、02、03和04，測試結果詳細數據如下表5所示。

表5 不同重選設備的預富集效果

根據表5中的比較結果可以看出，03號尼爾森離心機的礦石品位各項指標，要好于其他三種重選設備。這是離心機“強化重力”特性下，高倍離心力的作用結果，根據不同密度礦物的重力差，對高嶺土礦物顆粒進行不同密度篩選。同時根據光片鑒定圖像可知，離心機對金顆粒的回收效果，要明顯好于其他三種重選設備，因此從側面印證了離心機回收率高的原因[5]。因此保證基本測試工具和測試條件不變，添加離心機以及搖床等設備，設計重選工藝基本流程，如下圖2所示。

利用重選工藝對復雜難選高嶺土礦，進行礦石篩選，該過程利用離心機，進行第一階段的礦物顆粒篩選，為了近一步提升礦物顆粒的篩選精細程度，再利用礦泥搖床進行第二、第三階段的礦物顆粒篩選。實驗設置4個測試對象，分別為同一復雜難選高嶺土礦中，四個不同位置處的礦床，選擇對應的測試對象，結果如下表6所示。

表6 重選工藝實驗結果

根據表6中的測試結果可知，對于不同的測試對象，重選工藝得到了不同的實驗結果。為了具體分析實驗結果，合并中礦實驗數據分析粒度，結果如表7所示。

表7 重選工藝的中礦粒度

根據表6中的測試結果可知，金礦石主要分布在不超過0.28mm的粒級中，可見結合搖床設備的重選工藝，對于復雜難選高嶺土礦選礦工作，有著極高的應用效果。

4 結束語

為了進一步分析復雜難選高嶺土礦選礦工作，從三種不同的選礦工藝入手，進行了深入測試，分析了不同工藝的研究重點。但此次研究并沒有進行綜合實驗測試，因此沒有一個具體的橫向對比結果，今后的研究工作中，可以設置同樣的測試條件，比較三種選礦工藝在同一個研究內容上的差異。