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      從選鉬尾礦中回收制鉀肥長(zhǎng)石選礦試驗(yàn)研究

      2014-01-30 08:38:48于傳兵
      中國(guó)礦業(yè) 2014年2期
      關(guān)鍵詞:長(zhǎng)石收劑磁選

      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.

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      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

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