快速浮選技術(shù)在某高滑石型輝鉬礦浮選中應(yīng)用研究①

鄭燦輝， 卜顯忠， 王 朝， 陳帆帆

（1.西安建筑科技大學(xué) 資源工程學(xué)院，陜西 西安710055； 2.洛陽欒川鉬業(yè)集團(tuán)股份有限公司，河南 洛陽471500）

河南欒川上房溝礦床是以輝鉬礦為主、并伴有多種可綜合回收利用礦產(chǎn)資源的特大型斑巖礦床，該礦石滑石含量在10%左右，輝鉬礦品位在0.18%左右。由于滑石為層狀硅酸鹽礦物，層內(nèi)結(jié)構(gòu)為離子鍵，而層間結(jié)構(gòu)為分子鍵，其表面為非極性，具有較強(qiáng)的疏水性［1-2］，而輝鉬礦屬六方晶系，具有十分典型的層狀結(jié)構(gòu)，輝鉬礦層面為S—Mo—S 面，解理面十分發(fā)達(dá)，面層之間表面滑膩，同時也具有良好的天然可浮性［3］。由于二者結(jié)構(gòu)非常相近，均具有較好的天然可浮性，因此，二者的分離一直是選礦界的難題。

快速浮選技術(shù)就是根據(jù)礦物顆粒的不同，尤其是單體解離顆粒與連生體顆粒之間浮選速度的差異，使用較少的時間優(yōu)先快速浮選出部分顆粒，減少其進(jìn)入其他礦物中的幾率，從而實(shí)現(xiàn)不同礦物之間的分離［4-7］。 本文采用優(yōu)先快速浮選工藝以及對滑石捕收能力強(qiáng)、而對輝鉬礦基本無捕收能力的捕收劑MIBC，實(shí)現(xiàn)滑石與輝鉬礦的有效分離。

1 礦石性質(zhì)

欒川上房溝礦床屬于熱液細(xì)脈充填型，主要可回收的礦物為輝鉬礦，主要脈石礦物為石英、滑石、絹云母、高嶺石等。 輝鉬礦在原礦中與層狀構(gòu)造的硅酸鹽礦物關(guān)系極為密切，與滑石共生，滑石以膠結(jié)物形式將輝鉬礦集合體凝聚；輝鉬礦嵌布粒度微細(xì)，主要在50 μm 以下。 原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果見表1，原礦主要礦物相對含量見表2。

2 試驗(yàn)研究

輝鉬礦的浮選過程一般分為粗選段和精選段，粗選段主要提高輝鉬礦回收率，精選段經(jīng)過再磨提高精礦品位，本文主要在粗選段進(jìn)行，旨在提高輝鉬礦回收率。

表1 原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）／%

表2 原礦主要礦物含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）／%

2.1 脈石脫除試驗(yàn)

由于該礦石中滑石含量較高，且輝鉬礦與滑石均具有較好的可浮性，前期探索試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，采用一次脫除脈石工藝，回收率在80%左右，效果不理想，輝鉬礦損失也較大。 因此，本次試驗(yàn)采用兩次快速浮選技術(shù)脫除脈石，并采用對滑石捕收能力較強(qiáng)的MIBC 作為捕收劑，每次浮選時間均為1 min，試驗(yàn)流程見圖1。

圖1 快速脫除脈石試驗(yàn)流程

脫除脈石礦物滑石后的粗精礦經(jīng)一次粗選、一次掃選浮選輝鉬礦，考察滑石捕收劑MIBC 用量對滑石脫除效果及輝鉬礦選別指標(biāo)的影響，結(jié)果見圖2。 由圖2 可知，兩次快速浮選可較好地脫除脈石，在MIBC用量分別為30 g／t 和20 g／t 條件下，脈石產(chǎn)率可控制在5%以下，粗精礦Mo 品位達(dá)到了3.14%，鉬精礦回收率為82.01%。

2.2 輝鉬礦粗選條件試驗(yàn)

2.2.1 工藝流程

針對該類型礦石，在經(jīng)過兩次快速浮選脫出脈石礦物后，采用水玻璃作抑制劑、煤油作捕收劑、2＃油作起泡劑，進(jìn)行輝鉬礦粗選條件試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖3。

圖2 滑石捕收劑MIBC 用量試驗(yàn)結(jié)果

圖3 輝鉬礦粗選條件試驗(yàn)流程

2.2.2 抑制劑用量試驗(yàn)

在煤油用量100 g／t、2＃油用量10 g／t 條件下，按照圖3 所示流程進(jìn)行了抑制劑水玻璃用量試驗(yàn)，結(jié)果見圖4。 由圖4 可以看出，隨著水玻璃用量增加，粗精礦品位呈逐步升高的趨勢，回收率則呈逐漸下降趨勢，在水玻璃用量為600 g／t 時，可以獲得品位3.18%、回收率85.03%的鉬粗精礦。

圖4 抑制劑水玻璃用量試驗(yàn)結(jié)果

2.2.3 捕收劑用量試驗(yàn)

在水玻璃用量600 g／t、2＃油用量10 g／t 條件下，進(jìn)行了捕收劑煤油用量試驗(yàn)，結(jié)果見圖5。 由圖5 可以看出，隨著煤油用量增加，粗精礦品位呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢，回收率呈逐漸上升的趨勢，在捕收劑煤油用量為120 g／t 時，可以獲得品位4.97%、回收率83.82%的鉬粗精礦。

圖5 捕收劑煤油用量試驗(yàn)

2.3 閉路試驗(yàn)

在條件試驗(yàn)和開路試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖6，結(jié)果見表3。

圖6 輝鉬礦閉路試驗(yàn)流程

表3 輝鉬礦粗選閉路試驗(yàn)結(jié)果

由表3 可以看出，通過圖6 所示工藝流程，可獲得含鉬7.79%、回收率85.26%的鉬精礦。

3 快速浮選脫除脈石機(jī)制分析

輝鉬礦為金屬硫化礦物，而滑石為非金屬硅酸鹽類礦物，兩者都具有良好的天然可浮性，輝鉬礦的接觸角為60°，而滑石的接觸角為64°，根據(jù)接觸角與礦石可浮性的關(guān)系，滑石可浮性比輝鉬礦還要好，因此從可浮性的角度分析，如果要從高滑石鉬礦中獲得合格鉬精礦，必須采取有效措施。

1） 采用兩次優(yōu)先快速浮選工藝脫除滑石，每次浮選時間都控制在1 min 以內(nèi)，在輝鉬礦還沒來得及上浮的情況下迅速完成滑石浮選，盡可能減少滑石中夾帶的輝鉬礦。 采取兩次快速浮選主要是為了盡可能多地脫除滑石，以保證后續(xù)輝鉬礦浮選的正常進(jìn)行。

2） 在兩次優(yōu)先快速浮選過程中，分段添加高效滑石捕收劑MIBC，逐步強(qiáng)化對滑石的捕收作用，進(jìn)而減少輝鉬礦在滑石中的損失。

4 結(jié) 語

1） 欒川上房溝鉬礦的成因?qū)儆跓嵋杭?xì)脈充填型，輝鉬礦嵌布粒度細(xì)微的復(fù)雜難選礦石；主要脈石礦物為石英、滑石、絹云母、高嶺石等，滑石含量在10%左右。 輝鉬礦與滑石、絹云母、粘土類礦物共生關(guān)系密切，嵌布粒度微細(xì)，絕大多數(shù)在50 μm 以下。

2） 針對該高滑石型輝鉬礦，采用兩次優(yōu)先快速浮選以及高效滑石捕收劑MIBC，實(shí)現(xiàn)了滑石與輝鉬礦的有效分離，在磨礦細(xì)度-74 μm 粒級為90%、滑石捕收劑MIBC 用量50 g／t、脈石抑制劑水玻璃用量600 g／t、捕收劑煤油用量120 g／t、起泡劑2＃油用量20 g／t 條件下，可以獲得鉬品位7.79%、回收率85.26%的鉬精礦。

3） 該脈石快速浮選工藝，對同類型礦山或硅酸鹽類礦物含量較高的其他類型礦山具有一定的參考價值。