從選鉬尾礦中回收制鉀肥長(zhǎng)石選礦試驗(yàn)研究

于傳兵

（北京礦冶研究總院，北京 102600）

從選鉬尾礦中回收制鉀肥長(zhǎng)石選礦試驗(yàn)研究

于傳兵

（北京礦冶研究總院，北京 102600）

黑龍江某大型鉬礦選鉬尾礦K2O品位為6.91%，Na2O品位為1.79%，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)研究采用脫泥－浮選除雜－長(zhǎng)石浮選－強(qiáng)磁選除雜的工藝流程，選鉬尾礦脫泥后采用油酸鈉浮選除雜，然后添加硫酸調(diào)整p H值至3.6，采用BK440作長(zhǎng)石捕收劑浮選分離長(zhǎng)石與石英，長(zhǎng)石浮選精礦在15000k A/m場(chǎng)強(qiáng)下脫除磁性礦物，獲得長(zhǎng)石精礦K2O品位為11.54%，Na2O品位為2.51%，K2O回收率為47.73%；Na2O回收率為40.30%。長(zhǎng)石精礦達(dá)到制鉀肥鉀長(zhǎng)石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

抑制劑；長(zhǎng)石與石英分離；強(qiáng)磁選；鉀長(zhǎng)石；鈉長(zhǎng)石；除雜

長(zhǎng)石是由鉀、鈉、鈣和鋇的鋁硅酸鹽組成的一族礦物，在與石英及鋁硅酸鹽共熔時(shí)有助熔作用，常用于制造玻璃及陶瓷坯釉的助熔劑，并可降低燒成溫度［1］。對(duì)鉬尾礦中鉀鈉長(zhǎng)石進(jìn)行綜合利用，既可提高礦石的利用價(jià)值，又可減少尾礦堆存量?；厥臻L(zhǎng)石的難點(diǎn)：一是除去礦石中影響長(zhǎng)石浮選及精礦品質(zhì)的雜質(zhì)，二是長(zhǎng)石與石英的浮選分離［2］；石英、長(zhǎng)石在物理性質(zhì)、化學(xué)組成以及結(jié)構(gòu)構(gòu)造等方面相似，石英與長(zhǎng)石浮選分離的傳統(tǒng)方法是氫氟酸法，它是在強(qiáng)酸性與氟離子條件下，用陽(yáng)離子捕收劑優(yōu)先浮選長(zhǎng)石，由于氫氟酸對(duì)環(huán)境造成極大危害［3］，已被限制使用。因此，探索一種無(wú)氟浮選工藝具有重要意義。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)研究，采用脫泥－浮選除雜－長(zhǎng)石浮選－強(qiáng)磁選［4－8］除雜的無(wú)氟工藝流程綜合回收鉬尾礦中長(zhǎng)石，獲得較好的技術(shù)指標(biāo)。

1 礦石性質(zhì)

1.1 礦石主要化學(xué)成分分析

表1數(shù)據(jù)表明，鉬尾礦中鐵、鈦、錸、硫的含量都很低，沒(méi)有綜合回收的價(jià)值，K2O 含量6.91%、Na2O含量1.79%，可以通過(guò)選礦富集。

1.2 礦物組成

鉬尾礦中非金屬礦物主要為鉀長(zhǎng)石和鈉長(zhǎng)石，其次為石英、方解石、白云母、絹云母、伊利石、高嶺石另有少量的榍石、磷灰石等；金屬氧化礦物主要為鈦鐵礦，其次為褐鐵礦、磁鐵礦、金紅石、赤鐵礦等。石英、方解石、白云母、絹云母、鈦鐵礦、褐鐵礦等對(duì)長(zhǎng)石浮選及精礦品質(zhì)會(huì)造成較大的影響，為了提高長(zhǎng)石精礦品位，試驗(yàn)研究了不同的流程方案以及條件試驗(yàn)。

2 試驗(yàn)研究及結(jié)果

2.1 選礦流程對(duì)比試驗(yàn)

進(jìn)行了鉬尾礦浮選除雜－脫云母－長(zhǎng)石浮選流程（簡(jiǎn)稱(chēng)流程1））、脫泥－浮選除雜－脫云母－長(zhǎng)石浮選流程（簡(jiǎn)稱(chēng)流程2）、脫泥－浮選除雜－長(zhǎng)石浮選流程（簡(jiǎn)稱(chēng)流程3）對(duì)比試驗(yàn)。

表2數(shù)據(jù)表明，鉬尾礦采用脫泥－浮選除雜－長(zhǎng)石浮選試驗(yàn)流程粗精礦作業(yè)回收率較高，粗精礦K2O、Na2O品位稍低，后續(xù)試驗(yàn)采用該流程進(jìn)行長(zhǎng)石浮選條件試驗(yàn)。

表1 鉬尾礦主要化學(xué)成分分析/%

表2 不同選礦流程對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果/%

2.2 浮選作業(yè)粗選及精選條件試驗(yàn)

進(jìn)行了粗選捕收劑種類(lèi)試驗(yàn)、粗選H2SO4用量試驗(yàn)、粗選調(diào)整劑種類(lèi)試驗(yàn)、粗選捕收劑用量試驗(yàn)、粗選磨礦細(xì)度試驗(yàn)、精選H2SO4用量試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果分別見(jiàn)圖1～6。

圖1 粗選捕收劑種類(lèi)試驗(yàn)結(jié)果

圖1數(shù)據(jù)表明，采用BK440捕收劑浮選，粗精礦中 K2O、Na2O含量分別為9.00%、2.37%，作業(yè)回收率分別為77.77%、72.14%，BK440捕收劑技術(shù)指標(biāo)優(yōu)于其他捕收劑，以后采用該藥劑進(jìn)行條件試驗(yàn)。

圖2 粗選H2 SO4用量試驗(yàn)結(jié)果

圖2數(shù)據(jù)表明，隨粗選硫酸用量增加，粗精礦的作業(yè)回收率降低，粗精礦中K2O、Na2O含量增加，硫酸 用 量2200g/t時(shí) K2O、Na2O 含 量 分 別 為8.96%、2.33%，綜合考慮，選取硫酸用量2200g/t。

圖3數(shù)據(jù)表明，粗選添加調(diào)整劑水玻璃、六偏磷酸鈉、淀粉、三氯化鐵都不能有效地提高選礦指標(biāo)，因此，粗選不添加調(diào)整劑。

圖4數(shù)據(jù)表明，隨粗選捕收劑用量增加，粗精礦的作業(yè)回收率增加，粗精礦中K2O、Na2O含量先增加后降低，捕收劑用量800g/t時(shí)K2O、Na2O含量最高，分別為8.96%、2.33%。因此選取捕收劑用量800g/t。

圖3 粗選調(diào)整劑種類(lèi)試驗(yàn)結(jié)果

圖4 粗選捕收劑用量試驗(yàn)結(jié)果

圖5 粗選磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果

圖5數(shù)據(jù)表明，采用BK440作捕收劑，隨磨礦細(xì)度增加，粗精礦的作業(yè)回收率增加，粗精礦中K2O、Na2O含量逐步降低。因此長(zhǎng)石浮選給礦不需再磨。

圖6數(shù)據(jù)表明，隨硫酸用量增加，精礦的作業(yè)回收率降低，精礦中K2O、Na2O含量逐步提高；硫酸用量大于1500g/t時(shí)，精礦中K2O、Na2O含量提高不明顯，選取精選硫酸用量1500g/t。

圖6 精選H2 SO4用量試驗(yàn)結(jié)果

2.3 閉路試驗(yàn)

表3中BK440藥劑用量與條件試驗(yàn)不同，主要原因是根據(jù)試驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行了調(diào)整，粗選和掃選分別減少了用量。閉路試驗(yàn)采用一次粗選，一次掃選，三次精選，獲得的精礦作業(yè)產(chǎn)率為29.40%，K2O品位為11.45%，Na2O品位為2.48%，K2O作業(yè)回收率為48.72%，Na2O作業(yè)回收率為40.65%。

表3 閉路試驗(yàn)結(jié)果

2.4 閉路試驗(yàn)浮選精礦強(qiáng)磁選除雜試驗(yàn)

閉路試驗(yàn)獲得的長(zhǎng)石精礦Fe、Ti含量稍高，通過(guò)強(qiáng)磁選除去，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖8，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4數(shù)據(jù)表明，采用強(qiáng)磁選除雜，長(zhǎng)石精礦中的Fe、Ti含量分別從 0.64%、0.14 降至 0.35%、0.12%。其他元素含量見(jiàn)表5，達(dá)到鉀肥用鉀長(zhǎng)石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)論

1）本課題難點(diǎn)一是礦石含白云母、絹云母、高嶺土、方解石等對(duì)長(zhǎng)石浮選產(chǎn)生較大影響，試驗(yàn)采用油酸鈉浮選脫除。

2）本課題難點(diǎn)二是赤鐵礦、鈦鐵礦對(duì)長(zhǎng)石精礦品質(zhì)影響較大，試驗(yàn)采用強(qiáng)磁選脫除赤鐵礦、鈦鐵礦。

圖7 閉路試驗(yàn)流程圖

表4 浮選精礦強(qiáng)磁選除雜試驗(yàn)結(jié)果

表5 長(zhǎng)石精礦主要化學(xué)成分分析結(jié)果

圖8 強(qiáng)磁選除雜試驗(yàn)流程

3）本課題難點(diǎn)三是長(zhǎng)石和石英浮選分離，傳統(tǒng)的氫氟酸法工藝最成熟，但對(duì)環(huán)境有很大污染，已被限制使用；本試驗(yàn)采用無(wú)氟工藝，使用選擇性較好的BK440捕收劑實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)石與石英分離。

4）通過(guò)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)研究，鉬尾礦采用脫泥－浮選除雜－長(zhǎng)石浮選－強(qiáng)磁選除雜無(wú)氟工藝回收長(zhǎng)石。長(zhǎng)石精礦中K2O品位為11.54%，Na2O品位為2.1%，K2O回收率為47.73%（對(duì)原礦）；Na2O回收率為40.30%（對(duì)原礦），達(dá)到鉀肥用鉀長(zhǎng)石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

5）對(duì)鉬尾礦中鉀鈉長(zhǎng)石進(jìn)行綜合利用，既可提高礦石的利用價(jià)值，又可減少尾礦堆存量。

［1］G Tartaglione，D Tabuani，G Camino.Thermal and morphological characterization of organically modified sepiolite［J］.Microporous Mesoporous Mater，2008，107：161－168.

［2］宋翔宇，楊中正，于力，等.某地鉀長(zhǎng)石礦選礦試驗(yàn)及機(jī)理研究［J］.非金屬礦，2002（9）：39－40.

［3］劉鳳春，劉家弟.用陰陽(yáng)離子混合捕收劑浮選分離石英－長(zhǎng)石［J］.中國(guó)礦業(yè)，2000（3）：59－60.

［4］任子杰，羅立群，張凌燕.長(zhǎng)石除雜的研究現(xiàn)狀與利用前景［J］.中國(guó)非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊，2009（1）：19－22.

［5］M·S·埃爾薩爾麥偉.石英與長(zhǎng)石浮選分離的新藥劑制度［J］.國(guó)外金屬礦選礦，1997（9）：23－28.

［6］A·維迪亞德哈爾.用陽(yáng)離子和陰離子混合捕收劑從希臘Stefania長(zhǎng)石礦石中浮選分離鈉長(zhǎng)石 ［J］.國(guó)外金屬礦選礦，2007（5）：17－22.

［7］孫傳堯，印萬(wàn)忠.硅酸鹽礦物浮選原理［M］.北京：科學(xué)技術(shù)出版社，2001：297－308.

［8］張凌燕，潘力，邱楊率，等.山東某鉀鈉長(zhǎng)石礦提純工藝的試驗(yàn)研究 ［J］.非金屬礦，2011（1）：33－36.

The experiment research on comprehensive utilization feldspar from molybdenum tailings to supply raw materials for potash fertilizer

YU Chuan－bing
（Beijing General Research Institute of Mining and Metallurgy，Beijing 100260，China）

In one molybdenum tailings assaying 6.91%K2O and 1.79%Na2O，in Heilongjiang Province.Use the flowsheet of desliming－flotation to impurity removal－flotation feldspar－impurity removal in high－intensity－magnetic field.First，desliming from the molybdenum tailings，add sodium oleate to flotation of impurity removal.second，add sulfuric acid to adjustment pulp p H value to 3.6，use BK440 collectors to flotation feldspar.The third，the feldspar concentrate of flotation must be impurity removal of magnetic minerals in 15000k A/m magnetic field strength.Then obtain the feldspar concentrate assaying 11.54%K2O and 2.51%Na2O，K2O－recovery is 47.73%，Na2O－recovery is 40.30%.The feldspar concentrate reach to the quality standard of Raw Materials For Potash Fertilizer.

depressant；separate of feldspar and quartz；high－intensity－magnetic separation；potash feldspar；albite；impurity removal

2014－07－12

TD97

A

1004－4051（2014）S2－0255－04