牦牛坪伴生超低品位重晶石礦浮選試驗研究

石俊龍，余德文，李 建

（邛崍市豪致科技有限公司，成都 610213）

重晶石是以硫酸鋇作為主要成分的礦石，重晶石的比重大且化學性質穩(wěn)定，具有非常多的用途。比重較大的重晶石粉可用于制作鉆井泥漿的配重劑， 白度較高且品位較高的重晶石粉可用于顏料和油漆中，重晶石還可以添加到橡膠、塑料及紙用品中。浮選常用于處理品位較低的重晶石難選礦，對于成分復雜且品位較低的重晶石礦，采用浮選法進行分選比較合適。

本文對牦牛坪大型稀土礦山中伴生的超低品位重晶石礦進行了浮選研究，在工藝礦物學研究及條件試驗基礎上，確定了最終的試驗流程，獲得的重晶石精礦指標良好，為后續(xù)浮選其他超低品位的重晶石礦奠定了堅實的基礎。

1 重晶石礦的性質

一般來說，若重晶石礦中BaSO的品位低于60%，則其就屬于低品位重晶石礦。牦牛坪伴生重晶石礦中BaSO的品位低于20%，它屬于超低品位浮選礦，該礦中有用礦物主要為重晶石和稀土，有少量螢石，硅酸鹽是主要的脈石礦物，其次為云母、角閃石、褐鐵礦和赤鐵礦等礦物。經顯微鏡觀察，礦石為半自形-它形粒狀結構，包含膠狀結構，以細粒為主。重晶石礦的化學多元素分析結果如表1 所示。

表1 重晶石礦的化學多元素分析結果

2 試驗設備及藥劑

將礦山獲取的原礦經顎式破碎機和對輥式破碎機進行破碎，碎至合適的粒度。采用四分法和縮分法獲取試驗所需礦樣。

主要試驗設備有XMQ250 mm×100 mm 錐形球磨機、XFD 型掛槽式浮選機、SQΦ150 盤式真空抽濾機和DZF-255 型鼓風式干燥箱。主要浮選藥劑有BC-1捕收劑、水玻璃（模數2.5）和XP-2 消泡劑。

3 浮選結果與討論

3.1 浮選各因素試驗

3.1.1 磨礦細度條件試驗

浮選指標的好壞取決于磨礦的細度，要想使重晶石礦與脈石礦物達到充分的單體解離，必須將原礦磨至合適的細度。所以，對礦石做了磨礦細度的條件試驗。試驗條件如下：水玻璃用量為1 000 g/t，BC-1捕收劑用量為800 g/t，XP-2 消泡劑用量為50 g/t。粗選試驗流程如圖1 所示，磨礦細度條件試驗結果如圖2 所示。

圖1 粗選試驗流程

由圖2 可知，粗選精礦中BaSO的品位先隨磨礦細度的增加逐漸增加，品位達到88.96%后開始降低，回收率則呈一直升高的趨勢，說明在磨礦細度200 目（-0.074 mm）以下的占比為53.47%時，大部分重晶石礦與脈石礦物已充分解離，此時粗精礦中BaSO的品位達到88.96%，回收率達到96.34%，繼續(xù)增加磨礦細度時，礦漿中的礦泥含量過多，精礦指標反而出現下降。所以，最終將磨礦細度200 目以下的占比定為53.47%。

圖2 磨礦細度條件試驗結果

3.1.2 水玻璃用量試驗

水玻璃不僅可以作為礦漿的pH 調整劑，對礦泥起到分散作用，還可以作為硅酸鹽的抑制劑。此次試驗的條件為：磨礦細度200 目以下占比為53.47%，BC-1捕收劑用量為800 g/t，XP-2消泡劑用量為50 g/t。水玻璃用量條件試驗流程如圖1 所示，水玻璃條件試驗結果如圖3 所示。

由圖3 可以得出，當水玻璃的用量從600 g/t 增至1 000 g/t 時，粗精礦中BaSO的品位逐漸升高，然后穩(wěn)定在一定范圍，不再升高，說明在一定用量范圍內水玻璃對硅酸鹽類的脈石礦物具有很好的抑制作用。用量過大時，粗精礦的回收率開始大幅下降，表明水玻璃開始對重晶石起到一定的抑制作用。若水玻璃的用量過小，則對脈石礦物的抑制作用不夠，導致粗精礦中含有大量脈石礦物；若水玻璃用量過大，則把大量脈石礦物抑制在尾礦中，也導致大量重晶石礦被抑制在尾礦中。因此，最終確定水玻璃的用量為1 000 g/t。

圖3 水玻璃用量條件試驗結果

3.1.3 捕收劑用量試驗

BC-1 捕收劑是一種高效的重晶石捕收劑，它具有選擇性高、抓礦能力好、水溶性和耐低溫性能好等優(yōu)點。試驗條件如下：磨礦細度200 目以下占比為53.47%，水玻璃用量為1 000 g/t，XP-2 消泡劑用量為50 g/t。捕收劑用量試驗流程如圖1 所示，試驗結果如圖4 所示。

由圖4 可知，隨著BC-1 捕收劑用量的增加，粗選精礦BaSO的品位、回收率均呈現上升趨勢，當BC-1 捕收劑添加過量時，品位出現下滑，回收率繼續(xù)提高。這說明BC-1 捕收劑對重晶石礦物具有很好的選擇性，當BC-1 捕收劑的用量過大時，部分脈石礦物也會隨著重晶石的上浮被選入精礦中。因此，BC-1 捕收劑的用量要控制在合理范圍內。所以，最終確定BC-1 捕收劑的最佳用量 為800 g/t。

圖4 捕收劑用量試驗結果

3.2 重晶石的開路、閉路浮選流程試驗

為優(yōu)選出最佳的浮選流程，本文對重晶石浮選的開路試驗和閉路試驗分別進行了研究。重晶石浮選的開路試驗結果如表2 所示，重晶石浮選的閉路試驗流程如圖5 所示，閉路試驗結果如表3 所示。

表2 開路重晶石浮選結果

圖5 閉路重晶石浮選流程

由表3 可以看出，經過閉路重晶石浮選后，精礦BaSO的品位達到97.62%，精礦的回收率達到93.96%。因重晶石礦硬度較低，磨礦使礦漿中的礦泥含量過高，三次精選后精礦的品位已經達到97%，后續(xù)也無法使精礦中的雜質繼續(xù)減少，最終確定采用一次粗選、三次精選、二次掃選、中礦依次返回的閉路流程，可獲得指標良好的精礦，使該大型礦山中伴生的重晶石資源得到了有效利用。

表3 閉路重晶石浮選結果

4 結論

牦牛坪大型稀土礦山中伴生的重晶石礦BaSO品位為18.92%，重晶石與脈石礦物嵌布關系復雜，其屬于超低品位重晶石礦。重晶石浮選的效果好壞取決于磨礦細度。對不同的重晶石礦來說，其回收率會隨磨礦細度的上升而提高，但細度增加到過磨的程度時品位就會下降，因此最佳磨礦細度要根據不同的礦石性質確定。在磨礦細度-0.074 mm 占比53.47%、水玻璃用量1 000 g/t、BC-1 捕收劑用量800 g/t、XP-2消泡劑用量50 g/t 的浮選條件下，該重晶石礦采用一次粗選、三次精選、二次掃選、中礦依次返回的閉路流程，最終的精礦品位為97.62%，精礦的回收率為93.96%，這就為該伴生超低品位重晶石礦的合理開發(fā)利用提供了理論指導。