黔南某含碳鎳鉬礦浮選試驗(yàn)

陳麗榮 黃苑齡 張周位

(1.貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)中心實(shí)驗(yàn)室；2.貴州省貴金屬礦產(chǎn)資源綜合利用工程技術(shù)研究中心)

黔南某含碳鎳鉬礦浮選試驗(yàn)

陳麗榮1,2黃苑齡1,2張周位1,2

(1.貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)中心實(shí)驗(yàn)室；2.貴州省貴金屬礦產(chǎn)資源綜合利用工程技術(shù)研究中心)

為有效利用黔南地區(qū)某含碳鎳鉬礦，針對(duì)其資源量大、嵌布粒度細(xì)、品位低的特點(diǎn)，采用1粗1掃混合浮選碳、鉬，1粗5精選擇性分離碳、鉬，中礦順序返回的閉路試驗(yàn)流程，最終獲得了鉬品位為3.50%、鉬回收率為83.33%的鉬精礦，實(shí)現(xiàn)了碳鉬的有效分離，為實(shí)現(xiàn)復(fù)雜含碳鎳鉬礦的有效利用提供了參考依據(jù)。

鎳鉬礦 混合浮選 碳鉬分離

鎳鉬礦為我國特有的一種多金屬復(fù)雜礦物資源[1]，由于鎳鉬礦床的特征及成礦過程復(fù)雜，大多數(shù)含碳鎳鉬礦屬于難處理礦石[2]。黔南地區(qū)蘊(yùn)藏有豐富的含碳鎳鉬礦資源，但鎳鉬品位不高，該種礦石含有機(jī)碳量大、嵌布粒度細(xì)、成分復(fù)雜、利用困難。目前，該資源含鉬3%以上的礦石可用于直接冶煉，但鉬品位在0.4%以下的貧礦則未被利用[3]。因此，有效開發(fā)利用該貧礦，以獲取3%以上可煉鉬精礦意義重大。

1 礦石性質(zhì)

黔南某含碳鎳鉬礦主要有用元素為鉬，鎳無回收利用價(jià)值，有機(jī)碳含量高，主要雜質(zhì)為硅、鋁、鐵、鈣、鎂、硫，有價(jià)元素鉬主要賦存于無定形膠狀含碳鎳鉬礦中，金屬礦物主要為黃鐵礦，脈石礦物主要為碳質(zhì)、石英、白云石、黏土等。原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果見表1。

表1 原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果 %

成分MoCNiTFeSP含量0.219.500.053.802.590.21成分V2O5ZnCuPbNa2OAs含量0.110.0280.0170.0070.120.44成分CaOK2OAl2O3MgOSiO2其他含量3.382.8611.912.5453.778.46

由表1可知，礦石為含鐵硅質(zhì)碳質(zhì)頁巖型膠硫鎳鉬礦，有價(jià)元素以鉬碳質(zhì)粒屑形式存在；鉬礦物為無定形狀，混雜于碳質(zhì)團(tuán)塊中分布；碳質(zhì)為非晶質(zhì)無定形態(tài)，呈細(xì)分散狀；各礦物不均勻地混雜分布致巖石具微層狀構(gòu)；由于含碳高，鉬粒度極細(xì)且與碳交結(jié)在一起，碳鉬可浮性相近，造成分選困難。

2 選礦技術(shù)研究

2.1 浮選方案選擇

試驗(yàn)每次取混合樣500 g，在XMQ-67型240×90錐形濕式球磨機(jī)中球磨一定時(shí)間，然后在XFD型單槽浮選機(jī)中進(jìn)行浮選。考慮到碳鉬可浮性較好，進(jìn)行了不脫碳浮選和脫碳浮選探索試驗(yàn)。試驗(yàn)表明不脫碳直接浮選鉬礦，鉬主要富集在精礦和中礦中，精礦品位富集至原礦品位的3倍，但損失在尾礦中的鉬含量高達(dá)39.72%。由于含碳高，碳會(huì)吸附藥劑，所以直接浮選對(duì)浮鉬藥劑消耗量很大。脫碳浮選鉬礦，鉬隨碳一起進(jìn)入碳精礦和碳中礦中，精礦品位與不脫碳直接浮選鉬礦相當(dāng)，但回收率高達(dá)87.64%。后將混浮精礦進(jìn)行碳鉬分離，效果優(yōu)良。由此驗(yàn)證此鎳鉬礦與碳緊密共生，鉬或以離子狀態(tài)吸附于碳，分選困難，最終選擇碳鉬混浮再分選的試驗(yàn)流程。

2.2 浮選流程試驗(yàn)

2.2.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

由于鎳鉬礦容易過粉碎，鉬一般在粗粒級(jí)條件下容易富集，故預(yù)先進(jìn)行磨礦細(xì)度試驗(yàn)。磨礦細(xì)度試驗(yàn)捕收劑為乳化煤油1 000 g/t，起泡劑為MIBC100 g/t，掃選減半，碳鉬混浮流程見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見圖2。

由圖2可見，不斷提高磨礦細(xì)度，粗精礦中鉬回收率升幅由大變小，粗精礦中鉬品位有小幅波動(dòng)；綜合考慮，選擇磨礦細(xì)度為-0.074 mm 93.32%。

2.2.2 捕收劑乳化煤油用量試驗(yàn)

乳化煤油用量是影響鉬浮選回收率及品位的重要因素，固定磨礦細(xì)度為-0.074 mm 93.32%，MIBC用量為 (100+50)g/t 進(jìn)行乳化煤油用量試驗(yàn)。試驗(yàn)流程見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見圖3。

圖1 碳鉬混浮試驗(yàn)流程

圖2 磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果

圖3 乳化煤油總用量試驗(yàn)結(jié)果

由圖3可見，不斷增加乳化煤油總用量，粗精礦鉬品位先升后降，回收率明顯升高；當(dāng)乳化煤油總用量高于1 200 g/t時(shí)，精礦中鉬品位明顯下降，回收率上升幅度不大；綜合考慮品位及回收率，確定最佳乳化煤油總用量為1 200 g/t，即粗選用量為800 g/t，掃選用量為400 g/t。

2.2.3 活化劑草酸用量試驗(yàn)

在完成碳鉬混浮試驗(yàn)基礎(chǔ)上，需進(jìn)行碳與鉬的有效分離。碳鉬難以分離的主要原因在于目的礦物嵌布粒度細(xì)，與脈石礦物緊密共生，只有細(xì)磨才能實(shí)現(xiàn)單體解離，但細(xì)磨會(huì)產(chǎn)生過磨，惡化浮選過程；加上含碳礦物多，各礦物相互制約，而鉬與碳的可浮性相近，分離困難[4]。

草酸是浮選鉬礦有效的活化劑，可活化鉬以利于鉬的浮選。為了考查活化劑草酸對(duì)碳鉬分離的影響，進(jìn)行草酸用量試驗(yàn)。試驗(yàn)固定磨礦細(xì)度為 -0.074 mm 93.32%，乳化煤油總用量為1 200 g/t，MIBC總用量為150 g/t，硫化鈉用量為350 g/t，異戊黃藥用量為500 g/t。浮鉬條件試驗(yàn)流程見圖4，試驗(yàn)結(jié)果見圖5。

圖4 浮鉬條件試驗(yàn)流程

圖5 草酸用量試驗(yàn)結(jié)果

由圖5可見，增加草酸用量，粗精礦中鉬品位小幅波動(dòng)，鉬回收率有小幅上升趨勢(shì)，綜合考慮粗精礦的鉬品位及回收率，確定最佳的草酸用量為 100 g/t。

2.2.4 活化劑硫化鈉用量試驗(yàn)

硫化鈉是鎳鉬礦有效的硫化劑兼活化劑。固定磨礦細(xì)度為-0.074 mm 93.32%、乳化煤油總用量為1 200 g/t、MIBC總用量為150 g/t、草酸用量為100 g/t、異戊黃藥用量為500 g/t進(jìn)行硫化鈉用量試驗(yàn)。試驗(yàn)流程見圖4，試驗(yàn)結(jié)果見圖6。

由圖6可見，當(dāng)硫化鈉用量增加時(shí)，精礦鉬品位小幅波動(dòng)，回收率先升后降，當(dāng)硫化鈉用量為 350 g/t 時(shí)，損失在尾礦中的鉬最少；綜合考慮，選擇適宜的硫化鈉用量為350 g/t。

2.2.5 異戊黃藥用量試驗(yàn)

異戊黃藥是浮鉬的有效捕收劑，固定磨礦細(xì)度為-0.074 mm 93.32%、乳化煤油總用量為1 200 g/t、MIBC總用量為150 g/t、草酸用量為100 g/t、硫化鈉用量為350 g/t進(jìn)行異戊黃藥用量試驗(yàn)。試驗(yàn)流程見圖4，試驗(yàn)結(jié)果見圖7。

圖6 硫化鈉用量試驗(yàn)結(jié)果

由圖7可見，增加異戊黃藥的用量，精礦中鉬品位有下降趨勢(shì)，鉬回收率波動(dòng)明顯；當(dāng)異戊黃藥用量為200 g/t時(shí)，精礦中鉬品位最高；綜合考慮品位及回收率，確定最佳的異戊黃藥用量為200 g/t。

2.2.6 浮選閉路流程試驗(yàn)

浮選流程研究表明，碳鉬1粗1掃試驗(yàn)混浮，混合粗精礦進(jìn)行1粗5精開路試驗(yàn)，各次精選不加入任何藥劑，5次精選后可獲得鉬品位為4.01%、鉬回收率為72.01%的鉬精礦。

在浮選流程確定的基礎(chǔ)上，對(duì)該礦進(jìn)行浮選閉路流程試驗(yàn)研究，試驗(yàn)流程見圖8，試驗(yàn)結(jié)果見表2。

表2 浮選閉路試驗(yàn)結(jié)果 %

由表2可知，采用1粗1掃混合浮選碳、鉬，1粗5精碳、鉬分離，中礦順序返回的試驗(yàn)流程，可獲得鉬品位為3.50%、鉬回收率為83.33%的鉬精礦，損失在尾礦中的鉬品位僅為0.037%，鉬回收率為16.67%。

圖8 浮選閉路試驗(yàn)流程

3 結(jié) 語

(1)黔南某含碳鎳鉬礦主要礦物為含鐵硅質(zhì)碳質(zhì)頁巖型膠硫鎳鉬礦石。有價(jià)元素鉬與碳、鐵、硫等礦物緊密共生，鉬主要以泥(晶)質(zhì)礦物賦存，脈石礦物主要為石英、黏土，該礦物屬極難選碳質(zhì)頁巖型膠硫鎳鉬礦石。

(2)該礦在磨礦細(xì)度為-0.074 mm 93.32%的條件下，大部分含鉬礦物得到單體解離，采用1粗1掃混合浮選碳、鉬，1粗5精碳、鉬分離的試驗(yàn)流程，可獲得鉬品位為3.50%、鉬回收率為83.33%的鉬精礦，提鉬效果優(yōu)良。

[1] 郭朝洪，皇文俊，崔養(yǎng)權(quán)．我國鉬礦資源及開發(fā)[J]．中國鉬業(yè)，1997，21(2)：40-44．

[2] 林春元，程秀儉．鉬礦選礦與深加工[M]．北京：冶金工業(yè)出版社，1997.

[3] 孫 偉，王 振，曹學(xué)鋒，等．某鎳鉬礦浮選試驗(yàn)研究[J]．金屬礦山，2012(1):97-99.

[4] 黃彥龍，文書明，柏少軍，等．黑色頁巖系鉬鎳礦脫碳試驗(yàn)研究[J]．礦冶工程，2013(9):39-40.

2015-07-17)

陳麗榮(1985—)，女，碩士，工程師，550018 貴州省貴陽市烏當(dāng)區(qū)新莊路82號(hào)。