廣東某鈮鉭礦石的工藝礦物學(xué)研究

郭 愷

（廣東省地質(zhì)局第五地質(zhì)大隊(duì)，廣東 肇慶 526020）

花崗偉晶巖具有獨(dú)特的成礦作用機(jī)理，鈮、鉭稀散金屬往往在花崗偉晶巖中得以高度富集，是世界上鈮鉭礦產(chǎn)的重要來源[1，2]。

廣東省廣寧縣某鈮鉭礦位于廣東西部隆起北東緣，高要河臺(tái)金礦田北緣，是產(chǎn)于海西—印支期廣寧巖體外圍斷裂中的中型花崗偉晶巖型鈮鉭礦床[3，4]。為進(jìn)一步指導(dǎo)該礦勘探開發(fā)工作，研究已開采多年的生產(chǎn)礦山某礦段，并進(jìn)行類比研究，經(jīng)綜合研究認(rèn)為：已生產(chǎn)礦段的選礦工藝較純熟，本區(qū)花崗偉晶巖型鈮鉭礦為易選礦石，其選礦方法具有較大的類比性。

1 區(qū)域地質(zhì)

本區(qū)域位于粵西云開北東端，位于廣寧—羅定斷裂帶變質(zhì)帶的北東段。本區(qū)在地史上曾經(jīng)歷了加里東、海西、印支和燕山多旋回構(gòu)造作用。本區(qū)域地層發(fā)育有震旦系C組第二、三、四、五、六段，寒武系八村群下亞群和第四系地層。區(qū)內(nèi)主要有加里東期、加里東-海西期、海西-印支期三期侵入巖。

本區(qū)經(jīng)歷了前加里東期、加里東期海西-印支期和燕山期四個(gè)大的構(gòu)造活動(dòng)期。主要為廣寧復(fù)式背斜，地層為震旦系C組第五、六、七段，震旦系d組，以及寒武系八村群下亞群，軸向?yàn)楸北蔽飨?，軸面傾向北西，軸部由震旦系C組第五段地層組成，但為廣寧巖體所破壞，并在南西部的發(fā)育多條偉晶巖脈。南東翼為混合片麻巖所破壞。區(qū)內(nèi)主要發(fā)育兩組斷裂，一組為北東向的剪壓性斷裂，基本平行廣寧復(fù)背斜的軸面。另一組為北西向的張剪性斷裂，基本橫切廣寧復(fù)式背斜的軸部[3，4]。

2 礦區(qū)礦石工藝特征

本區(qū)屬于工作礦段，與某礦段鄰近，礦石類型同屬于花崗偉晶巖型鈮鉭礦床。已生產(chǎn)礦段為多年開采生產(chǎn)礦山，選礦工藝較純熟，經(jīng)多年選礦經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為本區(qū)花崗偉晶巖型鈮鉭礦為易選礦石，其選礦方法具有較大的類比性。

2.1 采樣種類、方法及其代表性

選礦試驗(yàn)的樣品采取以地表坑道花崗偉晶巖的原巖露頭為主，采樣方法總體上，本次取樣比例按礦體規(guī)模來選取，總礦樣為5150公斤。

選礦試驗(yàn)樣品采取基本涵蓋了本區(qū)有規(guī)模的鈮鉭礦體，能代表全區(qū)鈮鉭礦類型。

2.2 試驗(yàn)種類、方法及結(jié)果

本次試驗(yàn)主要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室流程試驗(yàn)，樣品采取以后，由廣東省廣寧縣某有限公司送往廣東省資源綜合利用研究所，經(jīng)雙方討論后確認(rèn)，將6個(gè)樣品全部混勻配成一個(gè)綜合試驗(yàn)樣。

分別將6種礦樣粗碎至-17mm，分別縮分出二分之一備用，其余各二分之一混勻后，作為-17mm原礦樣。-17mm原礦篩分結(jié)果如表1所示。

根據(jù)本次對(duì)礦物組成研究表明，本區(qū)礦石中主要回收的礦物為鉭鈮鐵礦、云母（銣載體礦物），可綜合回收收綠柱石、石英長石等。原礦-0.074+0.043mm粒級(jí)代表性礦樣磁性分析結(jié)果表明，鉭鈮在450mT～1100mT磁性產(chǎn)品中有明顯富集，銣、石英長石、鈹則多數(shù)分布于非磁產(chǎn)品中。因此，針對(duì)此次試驗(yàn)原礦樣的流程為磁選粗選鉭鈮-重選-浮選脫硫-重選-干式磁選流程(具體選礦過程見附件9)。先采用磁選粗選，預(yù)先富集鉭鈮，然后對(duì)磁選尾礦進(jìn)行銣的浮選回收，浮選尾礦即為石英長石產(chǎn)品。

表1 -17mm原礦樣篩分結(jié)果

2.3 試驗(yàn)結(jié)果

（1）-17mm原礦樣經(jīng)洗礦破碎后，在磨礦細(xì)度為-0.074mm占59%時(shí)，經(jīng)磁選粗選鉭鈮-重選-浮選脫硫-重選-干式磁選流程，可獲得鉭鈮精礦，對(duì)-17mm原礦產(chǎn)率為0.044%，鉭品位Ta2O511.16%，回收率48.11%，鈮品位Nb2O510.34%，鈮回收率43.92%。

（2）-17mm原礦樣經(jīng)洗礦破碎后，在磨礦細(xì)度為-0.074mm占59%時(shí)，經(jīng)“磁選粗選鉭鈮-重選-重選尾礦回收云母”和磁選尾礦浮選回收云母。搖床掃選尾礦及磁選尾礦，經(jīng)浮選回收云母，可獲得對(duì)-17mm原礦產(chǎn)率為13.42%，Rb2O品位為0.61%，銣回收率為54.71%的云母精礦。對(duì)含產(chǎn)率為13.42%，Rb2O品位為0.61%，銣回收率為54.71%的云母精礦進(jìn)行搖床重選，可獲得更高品質(zhì)的云母精礦。

（3）該礦中的鈹?shù)V物無磁性，原礦經(jīng)磁選后，鈹?shù)V物富集于磁選尾礦非磁產(chǎn)品中，采用浮選回收云母后，對(duì)云母浮選尾礦進(jìn)行鈹?shù)倪x礦探索試驗(yàn)。按照鈹浮選的工藝方法，分別進(jìn)行了酸法工藝及堿法工藝鈹浮選探索試驗(yàn)，鈹富集效果較差，但依本礦的礦物學(xué)分析和同類礦ft的選冶數(shù)據(jù)推斷，通過優(yōu)化選冶方法，是可以獲得7%以上鈹精礦。因此，為了實(shí)現(xiàn)礦石中有價(jià)礦物的綜合回收，建議對(duì)鈹進(jìn)行更進(jìn)一步的選礦試驗(yàn)或選冶聯(lián)合試驗(yàn)研究。

（4）云母浮選尾礦作為石英長石產(chǎn)品（白度為55.90），再次經(jīng)過高梯度磁選獲得白度為60.01的一類長石產(chǎn)品，雖然在云母浮選中添加了氫氧化鈉和混合胺浮選云母，但殘余的藥劑不會(huì)對(duì)長石品質(zhì)產(chǎn)生影響。通過綜合回收，獲得對(duì)原礦產(chǎn)率為60.85%的一類長石產(chǎn)品和產(chǎn)率為14.57%的二類長石產(chǎn)品。

（5）采用磁選+細(xì)泥搖床精選工藝處理洗礦細(xì)泥，可得到產(chǎn)率為0.035，Ta2O5為1.75%，Nb2O5品位為1.53%，鉭的選礦回收率為5.88%，鈮的選礦回收率為5.07%的低品位鈮粗精礦。

（6）本礦石含BeO為0.041%，達(dá)到礦ft綜合利用品位邊界品位，礦物學(xué)研究表明鈹主要以綠柱石形式存在，通過選礦探索試驗(yàn)可獲得低品位鈹粗精礦。根據(jù)國內(nèi)同類礦ft推測，通過進(jìn)一步的選礦試驗(yàn)或選冶聯(lián)合試驗(yàn)研究可以獲得含BeO 7%以上鈹精礦，實(shí)現(xiàn)礦石中鈹?shù)V物的綜合回收，提高礦ft經(jīng)濟(jì)效益。

（7）本試驗(yàn)研究的選礦工藝以重選和磁選為主，而且生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生固體廢棄物，選礦廢水可循環(huán)使用，對(duì)環(huán)境影響小。

3 結(jié)論

通過選礦試驗(yàn)表明，本區(qū)鈮鉭礦石中回收的有用礦物為云母（富含銣），鉭鈮鐵礦、綠柱石、石英長石。銣精礦可作制取銣鹽的原料；長石產(chǎn)品質(zhì)量中等，可以作為制取常見陶瓷面料；其它尾礦可以作為免燒磚的主要原材料。全部生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生固體廢棄物。