甘肃某难选红柱石矿选矿试验研究.pdf

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第37卷第5期非金属矿Vl01．37NO．52014年9月NOn．MetallicMinesSeptember，2014甘肃某难选红柱石矿选矿试验研究金俊勋高惠民冯晓菲杨慧群管俊芳张凌燕(武汉理工大学资源与环境工程学院，湖北武汉430070)摘要对甘肃某难选红柱石矿采用选择性磨矿．脱泥一磁选-浮选工艺进行选矿试验研究，探索了选择性磨矿、脱泥、磁选、浮选的适宜工艺条件。采用红柱石含量为10％的原矿，通过磁选．浮选工艺流程，最终获得红柱石含量87．78％，回收率50．61％的红柱石精矿。关键词红柱石；浮选；磁选；脱泥中图分类号：TD973文献标识码：A文章编号：1000-8098(2014)05-0040-03MineralProcessingofaRefractoryAndalusiteOreinGansuJinJunxunGaoHuiminFengXiaofeiYangHuiqunGuanJunfangZhangLingyan(SchoolofResourcesandEnvironmentEngineering，WuhanUniversityofTechnology,Wuhan，Hubei430070)AbstractThelowgradeandalusiteminefromGansuwasseparatedbyflowofselectivegrinding，desliming，magneticseparationandfotationprocess．Thebesttechnologicalconditionsofselectivegrinding，desliming，magneticseparationandflotationwereresearched．Asfortheoreinwhichthecontentofandalusiteis10％，bythejointprocessofmagneticseparationandfltafion，goodbeneficiationindexeswereobtained．Keywordsandalusite；flotation；magneticseparation；desliming红柱石为蓝晶石族高铝矿物，化学成分为图谱分析可知，试样主要矿物组成／0／0)为：红柱石，A12SiO。红柱石属于斜方晶系，摩氏硬度为6．5~7．5，10；石英，35；自云母+黑云母，40；钠长石，10；磁铁相对密度约为3．1～3．2[1-21o红柱石有很高的熔融点矿，2；褐铁矿，1；其它，2。和良好的耐火性能，在常压下加热至1400℃左右，红1_3试剂硫酸，分析纯；石油磺酸钠，工业纯；水玻柱石开始重结晶为莫来石。莫来石具有耐高温、热膨璃，工业纯，十二胺，分析纯。胀低、耐磨损性、耐化学腐蚀性等良好特性。因此，红14仪器设备锥形球磨机，XMQ-240x90；高梯度柱石的用途非常广泛【3】。磁选机，Slon-100；挂槽式浮选机，RK／FD一1．OL；体视红柱石在自然界形成的条件比较苛刻，因而世界显微镜，DFC-290；硅酸盐化学成分分析仪，GKF—VI。上红柱石资源非常贫乏。甘肃某红柱石矿床属于大1．5试验流程根据试样性质以及大量探索性试型矿床，具有储量丰富、矿体厚、容易开采等特点。但验，确定试验工艺流程为：破碎-磨矿-脱泥一磁选一矿石品位低，风化严重，脉石矿物种类较多，嵌布关系红柱石浮选。采用颚式破碎机与对辊破碎筛分机，将非常复杂，选别难度大，难以生产高品质红柱石产品。试样破碎至最大粒径小于2mill后，进行球磨与棒磨针对该类型红柱石矿难选的特点，选择有代表性的矿的对比试验；以-0．074inl／1粒级的含量表征产品粒度，样，进行系统的选矿试验研究，以获得高品质的红柱显微镜检测红柱石单体解离度，磨矿细度由浮选精矿石精矿，实现该类型红柱石矿的开发利用。指标确定。1实验部分脱泥试验主要脱除不同粒度的矿泥，通过对浮选1．1试样化学成分试样的化学全分析结果(w／％)现象和选矿效果的分析来确定最佳的脱泥粒度；磁选为：SiO2，63．75；A1203，19．43；TFe，7．00；MgO，1．09；试验主要通过高梯度磁选机脱除弱磁性矿物，通过对CaO，0．44；Na2O，1．48；K2O，4．04；TiO2，0．97；P2O5，非磁性产品进行化学分析确定最佳磁选条件；浮选试0．14；MnO，0．08；SrO，0．01；BaO，0．06；SO，0．09；烧失验以硫酸为矿浆pH值调整剂，水玻璃为抑制剂，石油量，1．33。磺酸钠为捕收剂进行试验研究。1．2试样矿物成分根据试样化学成分分析及XRD2结果与讨论2．t磨矿磨矿是选矿一个很重要的作业，磨矿效收稿日期：2014．07—24果直接影响选别指标，如果红柱石没有充分单体解．．40． 金俊勋，高惠民，冯晓菲，等甘肃某难选红柱石矿选矿试验研究离或过粉碎严重，均会导致红柱石品位和回收率显为(0．009-0．139)x10ern3／g、石英比磁化系数为10x，l54著下降。由于试样中绝大部分红柱石柱体内部包10一cm3／g、黑云母比磁化系数40x10cm3／g。含铁较裹或者表面嵌布石英、云母、碳质、铁质，且包裹体微高的黑云母与红柱石、石英相比，比磁化系数有较大细。在磨矿过程中，片状云母与粒状石英由于形态或的差异。因此，采用强磁选方法将其分离出来具有可硬度，非常不利于红柱石柱体的保护，也不利于红柱行性。采用Slonl00周期式脉动高梯度磁选机进行石与脉石矿物的分离。因此，磨矿既要保证红柱石单磁选试验，研究磁场强度和矿浆流速对除铁效果的影体解离，又要避免过粉碎。磨矿介质试验表明，球磨响，试验结果见图3与图4。的选择性明显好于棒磨，因而磨矿介质选择钢球。试验采用精矿指标考察磨矿细度对浮选的影响，试验543结果见图1。’I＼鼢55．4058．3662．1567．6675．39磨矿细度(-0．074mm含量)／％图l磨矿细度对精矿指标的影响根据图l可知，当磨矿细度为一0．074iTlrn占67．66％时，精矿选矿效率比较高，品位达到最高为31．22％。因此，较优磨矿细度为一0．074mm占67．66％。矿浆流速／(cm／s)图4矿浆流速对精矿指标的影响2_2脱泥试样风化蚀变严重，含泥量较大，并且磨根据图3和图4可知，磁场强度为1．0T时，全铁矿过程产生大量二次矿泥。矿泥的存在影响红柱石含量最低为3．74％，除铁率为59．88％达到最大。矿浮选效果。因为矿泥质量小，比表面积大，药剂消耗浆流速为1．3cm／s时，非磁性产品的全铁含量较低，大，且浮选过程中易形成“矿泥覆膜”而影响捕收剂除铁率为64．03％，达到较大，因此，较优的磁选条件的选择性。矿泥在酸性介质中有明显凝聚现象，因而为磁场强度1．0T，矿浆流速1-3cm／s。其对酸性浮选工艺的不良影响更加显著。试验采2．4浮选红柱石浮选在酸性介质中进行，分别对用水析法脱泥，考察脱泥粒度对浮选的影响，试验结矿浆pH值调整剂硫酸、抑制剂水玻璃和捕收剂石油果见图2。磺酸钠进行单因素试验，确定较优的药剂制度。矿浆pH值一方面影响矿物表面浮选性质，另一方面影响浮选药剂x,J-g~的吸附。对pH值调整剂硫酸进行单因素试验，试验结果见图5。ZUZU4U4脱泥最大粒径／pm图2脱泥粒度对精矿指标的影响根据图2可知，当脱泥最大粒径为30／am时，选矿效率最高为13．76％，精矿品位较高。因此，确定脱泥最大粒径为30lam。矿浆pH值2．3磁选试样中全铁含量高达7．00％，主要以黑45矿浆pH值对精矿指标的影响云母形式存在。文献资料表明红柱石比磁化系数根据图5可知，矿浆pH值为3．0-3．5时，精矿品一41． 第37卷第5期非金属矿2014年9月位和选矿效率均较大。因此，浮选较优矿浆pH值为表1闭路试验结果(W／0／o)3．0-3．5。当用烷基磺酸盐为捕收剂时，在pH值为3．0~3．5条件下，Al3+和Fe3除能活化红柱石外，还能明显活化石英，致使两者的有效分离困难，而在实际浮选矿浆中，Al3+和Fe3的存在是不可避免的。通过大量抑制剂探索试验发现，水玻璃是红柱石与石英分离的有效抑制剂。对抑制剂水玻璃进行单因素试验，试验结果见图6。＼倒嘿2e／()图8红柱石精矿的)【射线衍射图A一红柱石；B一黑云母；Q一石英水玻珥用量／(g／t)图6水玻璃用量对精矿指标的影响根据红柱石精矿的XRD图谱可知，红柱石精矿根据图6可知，水玻璃用量为200g／t时，精矿品的主要矿物是蓝晶石，少量的黑云母，石英。红柱石位达到最大为37．92％，选矿效率较高。因此，较优的精矿指标达到我国行业标准YB4032-2010中HZ一55水玻璃用量为200g／t。级标准。红柱石浮选常用阴离子类捕收剂，在酸性介质中3结论以磺酸盐类捕收剂为主。试验选择石油磺酸钠为红1．试样主要矿物为红柱石、云母类矿物、石英、钠柱石捕收剂，对石油磺酸钠进行单因素试验，试验结长石。红柱石呈自形柱状，嵌布粒度较粗。绝大部分果见图7。柱体内部或者表面包裹或者嵌布石英、云母、炭质、铁质矿物，且包裹体微细。2．棒磨时红柱石内部的杂质包裹体不能完全解离，难以获得高品质的红柱石精矿。球磨能使红柱石内部与外部的云母选择性解离，获得高品位的红柱石精矿。所以该类型红柱石矿较优磨矿方式选择球磨。3．试样经过闭路工艺流程试验获得氧化铝品位；fi油硬殴钠用量／(g／t)55．34％，红柱石含量87．78％，红柱石回收率50．61％图7石油磺酸钠用量对精矿指标的影响的红柱石精矿。根据图7可知，石油磺酸钠用量较小时，浮选矿浆中捕收剂浓度小，选矿效率低。石油磺酸钠用量太参考文献：大时，石油磺酸钠对红柱石选择性吸附性能变差，精【1】林彬荫．蓝晶石红柱石硅线石[M]．北京：冶金工业出版社，2011．矿品位降低。捕收剂石油磺酸钠用量为3000g／t时，[2]南京大学地质学系岩矿教研室．结晶学与矿物学口．北京：地质出版社。1978．精矿品位较高，选矿效率为14．70％，达到最大。因【3】丁玉芬，杨子亭．红柱石的选矿及其应用【J】．矿产综合利用，1994此，红柱石浮选捕收剂确定较优的石油磺酸钠用量为(5)：31—34．3000g／t。[4]聂洪彪．内蒙古某红柱石矿选矿试验研究叨．科技与经济，2006(9)：2．5产品分析试样经过选择性磨矿、脱泥、磁选、194-95．粗4精1扫的闭路工艺流程试验获得了产率6．92％，[5】邹蔚蔚．含碳红柱石矿石选矿实验研究．中l~g-ak，2011，2O(1)：氧化铝品位55．34％，红柱石含量87．78％，红柱石回收75．77．率50．61％的红柱石精矿。闭路试验结果见表1，精[6】周中定．角岩型红柱石矿选矿工艺试验研究．非金属矿，2002，矿的XRD分析结果见图8。25(5)：43．44．^．42．