从某钨矿尾矿中磁化浮选萤石试验.pdf

．4 0 ． 有色金属 选矿部分2 0 1 7 年第3 期 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 7 ．0 3 ．0 0 9 从某钨矿尾矿中磁化浮选萤石试验 廖德华，陈向 湖南有色金属职业技术学院，湖南株洲，4 1 2 0 0 6 摘要为了提高湖南某矽卡岩型钨矿尾矿中萤石回收质量，在浮选回收萤石精矿时采用水系磁处理浮选工艺与常规 浮选工艺相比较，试验研究结果表明，在不改变常规浮选工艺流程的条件下，采用强磁对浮选用水进行磁化处理后，可以提高 浮选捕收剂、抑制剂对矿物的作用效果，提高萤石的精矿质量和回收率；同时可以减少浮选中捕收剂和抑制剂的药剂用量。 试样在水系磁处理条件下，进行了一次粗选、五次精选、二次扫选闭路流程，最终获得品位9 7 ．3 1 ％、回收率9 4 ．5 3 ％的萤石精 矿，并且萤石精矿中S i 0 2 含量为0 ．6 8 ％，C a C 0 3 含量为0 ．8 1 ％，属于F C - 9 7 A 合格萤石精矿产品。 关键词钨尾矿；萤石；浮选工艺 中图分类号T D 9 5 4 ；T D 9 2 6 ．4 2 文献标志码A文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 7 0 3 - 0 0 4 0 - 0 5 S t u d yo nM a g n e t i z a t i o nT r e a t m e n tF l o t a t i o nT e c h n i q u eo fF l u o r i t ef r o mT u n g s t e nT a i l i n g s L I A OD e h u a ，C H E NX i a n g H u n a nN o n f e r r o u sM e t a l sV o c a t i o n a fa n dT e c h n i c a ZC o l l e g e ，Z h u z h o uH u n a n ，4 1 2 0 0 6 A b s t r a c t I no r d e rt oi m p r o v et h eq u a l i t yo ff l u o r i t ef r o mas k a r nt u n g s t e nt a i l i n g s ，m a g n e t i z a t i o nt r e a t m e n t f l o t a t i o nw a su s e dc o m p a r e dw i t hc o n v e n t i o n a lf l o t a t i o nt e c h n o l o g y ．T h er e s u l t ss h o w e d w i t h o u tc h a n g i n gt h e p r o c e s s ，m a g n e t i z a t i o n f l o t a t i o n t e c h n o l o g y c a n p r o m o t e t h ee f f e c t o f r e g e n t s o nm i n e r a l s ，r e d u c i n g r e g e n t s c o n s u m p t i o n ，a n di m p r o v et h ef l u o r i t ei n d e x ．T h r o u g ht h ec l o s e dc i r c u i to fm a g n e t i z a t i o n f l o t a t i o nt e c h n o l o g yw i t h o n er o u g h i n g ，t w os c a v e n g i n g s ，f i v ec l e a n i n g s ，o b t a i n e dt h ef l u o r i t ec o n c e n t r a t ew i t hg r a d eo f9 7 ．31 ％，r e c o v e r yo f 9 4 ．5 3 ％，a n dS i 0 2c o n t e n t0 ．6 8 ％，C a C 0 3c o n t e n t0 ．8 1 ％w a so b t a i n e d ，w h i c hb e l o n g s t oF C - 9 7 Aq u a l i f i e d f l u o r i t ec o n c e n t r a t ep r o d u c t ． K e y w o r d s t u n g s t e nt a i l i n g s ；f l u o r i t e ；f l o t a t i o nt e c h n i q u e 我国萤石矿产资源储量比较集中，目前受技术 水平影响，开发利用程度都比较低。由于萤石精矿 产品价格不高，因此在回收过程中，选矿工作者尽可 能简化工艺流程，减少药剂、能耗的损失。萤石属于 易浮矿物，因此浮选是最主要的回收方法。在浮选 回收萤石的工艺中，为了降低含钙类脉石矿物的含 量，提高萤石精矿质量，以往选矿研究者主要研究浮 选药剂的改性、配比以及萤石回收工艺流程的内部 结构来提高萤石资源的综合回收效益⋯。近年 来旧J ，有研究者把磁处理技术与矿物加工中的浮选 或化学选矿工艺相结合，通过改善浮选或化学浸出 中水的某些性质，如水的溶解氧、表面张力等，从而 促进矿物加工工艺中药剂与矿物的作用，达到提高 生产效果的目的。目前，利用磁处理技术在矿物加 工中的研究与应用主要在提高金、银、稀土的浸出效 果，煤炭浮选中除硫，铜硫分离效果和萤石浮选回收 等方面‘3 剖。 针对湖南某矽卡岩型钨矿尾矿中萤石流失严重 的现状，通过常规浮选回收萤石与采用磁处理浮选 工艺比较，磁化浮选工艺不仅可以简化精选次数和 减少药剂的用量，还可以较好分离萤石与石英、方解 石等脉石矿物，有效提高萤石精矿品位和回收率。 1 试样性质 试样取自湖南某矽卡岩型钨矿选钨后的尾矿。 通过对试样进行化学多元素分析测试和矿物组成分 析，确定了试样的化学多元素及矿物组成。分析结 果见表1 和表2 。 基金项目湖南省教育厅科学研究项目 1 5 C 1 0 2 0 收稿1 3 期2 0 1 7 - 0 1 ．1 0修回日期2 0 1 7 ．0 3 - 2 8 作者简介廖德华 1 9 7 9 一 ，男，福建清流人，硕士，讲师，主要研究方向复杂贫细矿物的资源化利用及二次资源综合利用。 万方数据 垫 生箜；期廖德华等从某钨矿尾矿中磁化浮选萤石试验 ．4 1 ． 笙塑垒整墨堡塑壁笙重互皂箜笙 重堡笙 含量0 ．0 0 90 ．0 6 13 8 ．6 40 ．0 2 80 ．9 7 8 量互箜堡立壁互塑塑笙互苤基室 1 ．4 90 ．0 0 3 1 8 ．6 90 ．0 1 73 4 ．7 35 ．3 5 4 从表1 和表2 可以看出，该试样矿石化学组成 比较复杂，含钙类脉石矿物含量较高。由于该试样 为选钨后尾矿，在选钨前进行了硫化矿的脱除，所以 钼、铋、硫的含量较少。试样中萤石是主要回收的非 金属矿物；脉石矿物主要有石英、方解石、长石和透 辉石等，其中石英和方解石是主要的脉石矿物，含量 分别高达3 4 ．7 3 ％、1 8 ．6 5 ％。 2 试验及结果 2 ．1常规法浮选回收萤石试验 由于该试样为选钨后尾矿，原矿选钨时磨矿细度 达到了一7 4 m 占8 0 ％，磨得比较细，同时在选钨的 过程中加入了大量药剂抑制含钙类脉石矿物，因此对 后面浮选回收萤石产生了较大的影响。为了减少前 面选钨工艺中的药剂对后面浮选回收萤石的影响，提 高萤石浮选中捕收剂与萤石、抑制剂与方解石、长石 的作用效果，为此，进行了浮选用水进行磁化处理的 磁化浮选回收萤石工艺和萤石常规浮选工艺的比较。 试验在碳酸钠用量为2 ．0k g ／t ，酸性水玻璃用量 为9 ．4k g ／t ，油酸用量为8 0 0g ／t 的条件下，对萤石进 行了一次粗选、六次精选、二次扫选闭路试验，此时 获得的萤石精矿品位为9 2 ．8 6 ％、回收率为 8 9 ．8 1 ％。 2 ．2 水系磁处理后浮选回收萤石试验 磁化浮选工艺主要是通过对浮选用水或浮选药 剂进行磁化处理后进行浮选，该工艺在常规浮选工 艺基础上引入外加磁场。磁化浮选试验过程中，利 用钕铁硼稀土永磁内磁处理器对浮选用水进行磁化 处理。磁场强度和磁化时间是影响水系磁处理技术 的两个关键因素归J 。因此，在常规浮选法回收萤石 的基础上进行了磁化浮选萤石的对比试验。磁化浮 选萤石工艺试验中，进行了浮选用水磁化时的磁场 强度、磁化时间、磁化条件下调整剂碳酸钠用量、抑 制剂酸性水玻璃用量、捕收剂油酸用量的试验。 i 洲药剂川㈦i m 萤石精矿中矿6 图I萤石磁化浮选开路试验流程图 F i g ．1 F l o w s h e e to fo p e n - c i r c u i tt e s to ff l u o r i t em a g n e t i z e df l o t a t i o n 位r a i n ；下同 万方数据 4 2 有色金属 选矿部分2 0 1 7 年第3 期 2 ．2 ．1 磁场强度试验 磁场强度的大小是影响萤石磁化浮选的关键因 素。在与上述2 ．1 节常规浮选法回收萤石相同药剂 制度，磁化时间1 0m i n 的条件下，进行了浮选用水磁 化时的磁场强度试验。试验流程如图1 以下条件 试验流程也如图1 所示 ，试验结果如图2 所示。 9 5 ‘9 5 厂■万■_ 一9 2 斛 9 i 0 [ ∥＼] “ C 么．、{ 9 2 ．6 1 9 2 ．5 8 堡 槲 基 9 2 ．5 5 百 图2 磁场强度试验结果 F i g ．2M a g n e t i cf i e l ds t r e n g t ht e s tr e s u l t s 从图2 可以看出，在对浮选用水进行磁化处理 后浮选萤石工艺中，磁场强度的大小对磁化浮选的 效果影响较大。在磁场强度0 ～1 1 0k A ／m 范围内， 萤石精矿品位和回收率都随着磁场强度的增大而提 高；而当磁场强度大于1 1 0k A ／m 后，萤石精矿的回 收率和品位都开始下降。因此，确定磁化浮选用水 时的的磁场强度确定为11 0k A ／m ，此时可以获得品 位为9 5 ．9 3 ％、回收率为9 2 ．6 4 ％的萤石精矿。 2 ．2 ．2 水系磁化时间试验 在药剂种类和用量都与上述常规浮选回收萤石 相同，磁场强度为11 0k A ／m 时，进行了浮选用水的 磁化时间试验，试验结果如图3 所示。 9 6 ．0 6 享 三9 6 ．O O 9 5 ．9 4 9 5 ．8 8 融f 匕州I ] ／m i n 图3 磁化时间试验结果 F i g ．3M a g n e t i z a t i o nt i m et e s tr e s u l t s 9 28 8 9 28 4 9 2 ．7 6 9 2 ．7 2 从图3 可以得出，对浮选用水的磁化时间为8 m i n 的时候，萤石精矿的品位和回收率都达到了最高 值；当磁化时间超过8m i n 后，磁化效果开始弱化，萤 石精矿的品位和回收率迅速降低。因此，确定磁化 时间为8m i n ，此时获得萤石精矿的品位为9 6 ．1 1 ％、 回收率为9 2 ．8 6 ％。 2 ．2 ．3 萤石磁化浮选碳酸钠用量试验 在磁场强度为1 1 0k A ／m ，磁化时间为8m i n ，酸 性水玻璃用量为9 ．4k g ／t ，捕收剂油酸用量为8 0 0 g ／t 时，对萤石浮选中的调整剂碳酸钠用量进行了试 验。试验结果如图4 所示。 9 6 ．1 8 9 6 ．1 l 享 叠9 6 ．0 4 9 5 ．9 7 9 5 ．9 0 H】q 碳酸钠用量／ k g t “ 9 2 ．9 6 9 2 ．9 2 枣 棘 9 2 ．8 8 虽 9 2 ．8 4 9 2 ．8 0 图4 萤石磁化浮选工艺中碳酸钠用量试验结果 F i g ．4M a g n e t i z e df l o t a t i o no fs o d i u mc a r b o n a t e d o s a g et e s tr e s u l t s 从图4 可以看出，采用磁化后的浮选用水进行 调整剂碳酸钠用量试验时，在碳酸钠用量为19 0 0 9 ／t 时，萤石精矿的品位和回收率达到最大值，此时的萤 石精矿品位为9 6 ．1 6 ％、回收率为9 2 ．9 7 ％。因此， 在磁化浮选条件下，碳酸钠用量确定为1 ．9k g ／t 。与 常规浮选回收萤石工艺相比，可以节省碳酸钠 1 0 0g ／t 。 2 ．2 ．4 萤石磁化浮选酸性水玻璃用量试验 酸性水玻璃比水玻璃的选择性和分散性更好， 抑制性能更强，本试验选用酸性水玻璃作为抑制剂。 在磁场强度为1 1 0k A ／m ，磁化时间为8m i n ，碳酸钠 用量为1 ．9k g ／t ，捕收剂油酸用量为8 0 0g ／t 的条件 下，进行了抑制剂酸性水玻璃用量试验。试验结果 如图5 所示。 从图5 可以看出，当酸性水玻璃用量达到9 ．2 k g ／t 时，回收效果最佳，且酸性水玻璃用量比常规浮 选条件试验药剂用量减少2 0 0s ／t 。因此，确定磁化 浮选时酸性水玻璃用量为9 ．2k g ／t ，此时可获得萤石 精矿的品位9 6 ．8 9 ％、回收率9 3 ．0 5 ％。 万方数据 2 0 1 7 年第3 期廖德华等从某钨矿尾矿中磁化浮选萤石试验 4 3 图5萤石磁化浮选工艺中酸性水玻璃 用量试验结果 F i g ．5 R e s u l t so fa c i df l o t a t i o nt e s tf o r m a g n e t i z e df l o t a t i o n 2 ．2 ．5 萤石磁化浮选油酸用量试验 萤石浮选中，捕收剂油酸在浮选矿浆中的分散 度是影响捕收性能的一个重要因素。在对浮选用水 进行磁化处理后，为探索能否提升捕收剂油酸的分 散度，促进捕收剂与萤石矿物的作用；为此，进行了 水系磁处理条件下油酸用量试验。试验时的磁场强 度为1 1 0k A ／m ，磁化时间为8m i n ，碳酸钠用量为 1 ．9k g ／t ，抑制剂酸陛水玻璃用量为9 ．2k g ／t 。试验 结果如图6 所示。 9 7 ．6 9 7 ．4 9 7 ．2 零 邋9 7 ．0 Ⅱ鲁 9 6 ．8 9 6 ．6 9 6 ．4 7 0 07 5 08 0 08 5 0 油酸用量试验／Lg t 。 9 3 ．1 2 9 3 ．0 6 享 9 3 ．o o 藤 “ 9 2 ．9 4 0 9 2 ．8 8 9 2 ．8 2 图6 萤石磁化浮选工艺中油酸用量试验结果 F i g ．6 R e s u l t so ft h ea m o u n to fm a g n e t i c f l o t a t i o no l e i ca c i dt e s t 从图6 可以看出，在磁化浮选萤石工艺中，捕收 剂油酸用量为7 5 0g ／t 时，可以获得最好的萤石精 矿，此时的萤石精矿品位为9 7 ．6 3 ％、回收率为 9 3 ．1 2 ％。因此，确定磁化浮选萤石工艺中，捕收剂 油酸用量为7 5 0g ／t ，且油酸用量较常规浮选时少 5 0g ／t 。 2 ．3 闭路试验 在上述条件试验所确定的萤石磁化浮选工艺基 础上，对该试样萤石回收进行一次粗选、五次精选、 二次扫选实验室小型闭路试验，最终获得了品位 9 7 ．3 1 ％、回收率9 4 ．5 3 ％的萤石精矿，并且萤石精矿 中S i 0 2 含量为0 ．6 8 ％，C a C O ，含量为0 ．8 1 ％，属于 F C ．9 7 A 合格萤石精矿产品。萤石磁化浮选工艺闭 路试验流程如图7 所示，试验结果如表3 所示。从 萤石磁化浮选闭路试验结果可以看出，相比常规浮 选工艺，在精选次数减少一次的情况下，磁化浮选工 艺萤石精矿品位提高了4 ．4 5 个百分点，回收率提高 4 ．7 2 个百分点，并且碳酸钠用量减少1 0 0g ／t ，酸性 水玻璃用量减少2 0 0g ／t ，油酸用量减少5 0g ／t ，不仅 可以简化精选次数和减少药剂的消耗量，而且可获 得更高品位和回收率的萤石精矿。 表3萤石磁化浮选闭路试验结果 T a b l e3R e s u l t so fm a g n e t i z e df l o t a t i o n c l o s e dc i r c u i tt e s t／％ 3结论 1 对湖南某矽卡岩型钨尾矿试样进行了试样化 学多元素分析和矿物组成分析，结果表明，该试样矿 物组成种类多且含钙矿物含量较高，萤石是主要回 收矿物；脉石矿物主要包括石英、方解石、长石和透 辉石等，石英和方解石含量比较高。 2 在碳酸钠用量为2 ．0k g ／t ，酸性水玻璃用量 为9 ．4k g ／t ，油酸用量为8 0 0g ／t 的条件下，进行了一 次粗选、六次精选、二次扫选的常规法浮选回收萤 石，获得了品位9 2 ．8 6 ％、回收率8 9 ．8 1 ％的萤石 精矿。 3 利用钕铁硼稀土永磁内磁处理器磁化后的浮 选用水进行一次粗选、五次精选、二次扫选闭路工艺 流程回收萤石，最终获得了品位9 7 ．3 1 ％、回收率 9 4 ．5 3 ％的萤石精矿，并且萤石精矿中S i O 含量为 0 ．6 8 ％，C a C O ，含量为0 ．8 1 ％，属于F C - 9 7 A 合格萤 石精矿产品。相比常规浮选工艺，磁化浮选工艺萤 石精矿品位提高了4 ．4 5 个百分点，回收率提高了 4 ．7 2 个百分点，并且碳酸钠用量减少1 0 0g ／t ，酸性 水玻璃用量减少2 0 0g g t ，油酸用量减少5 0g ／t 。通 过磁化浮选回收萤石与常规浮选萤石比较，水系磁 处理条件下不仅可以简化精选次数和减少药剂的消 耗量，而且可获得更高品位和回收率的萤石精矿。 万方数据 4 4 有色金属 选矿部分2 0 1 7 年第3 期 给矿 丛n 销矿 图7萤石磁化浮选闭路试验流程图 F i g ．7 F l o w s h e e to fc l o s e d c i r c u i tt e s to ff l u o r i t em a g n e t i z e df l o t a t i o n 参考文献 [ 1 ] 吕惠进．我国萤石矿产资源可持续开发利用研究[ J ] ．矿 业研究与开发，2 0 0 5 ，2 5 1 6 _ 9 ． [ 2 ] 邱廷省，崔立凤，方夕辉．磁处理技术在矿物加工中的应 用研究进展[ J ] ．金属矿山，2 0 0 8 ，3 8 1 2 1 - 4 ． [ 3 ] 边炳鑫，陈清如，韦鲁滨．浮选矿浆的磁化处理效应和机 理研究[ J ] ．煤炭学报，2 0 0 4 ，2 9 1 9 7 ．1 0 0 ． [ 4 ] 邱廷省，付丽珠．萤石磁处理浮选工艺研究[ J ] ．南方冶金 学院学报，1 9 9 7 ，1 8 4 2 5 5 - 2 5 8 ． [ 5 ] 邱廷省，付丽珠．钨矿抬浮硫化矿磁处理浸铋试验研究 [ J ] ．矿产保护与利用，1 9 9 6 8 3 3 - 3 5 ． [ 6 ] 邱廷省，尹艳芬，崔立凤，等．磁化浮选铜冶炼废渣中铜及 其它有价金属的研究[ J ] ．矿冶工程，2 0 0 9 ，2 9 1 3 4 - 3 6 ． [ 7 ] 方夕辉，尹艳芬，邱廷省，等．磁处理对碳酸氢铵沉淀稀土 母液体系的影响[ J ] ．矿产综合利用，2 0 0 4 3 7 - 1 0 ． [ 8 ] 邱廷省，崔立凤，方夕辉．磁化对浮选药剂及浮选过程的 影响[ J ] ．中国有色金属学报，2 0 0 9 ，1 9 7 3 3 8 3 4 5 ． [ 9 ] 邓湘湘，廖德华．某难选白钨矿磁化浮选工艺研究[ J ] ．矿 业研究与开发，2 0 1 5 ，3 5 1 2 5 5 - 5 9 ． 万方数据