趙翠玲,趙 龍,甘國(guó)超,潘 力

(蚌埠玻璃工業(yè)設(shè)計(jì)研究院,蚌埠 233010)

從銅鉬尾礦中回收長(zhǎng)石的試驗(yàn)研究

趙翠玲,趙 龍,甘國(guó)超,潘 力

(蚌埠玻璃工業(yè)設(shè)計(jì)研究院,蚌埠 233010)

為了提高資源的綜合利用率,回收銅鉬尾礦中的長(zhǎng)石,采用中磁—擦洗—浮選—強(qiáng)磁的試驗(yàn)流程,最終產(chǎn)品的鉀鈉總含量比大于12%,可作為陶瓷釉料使用。該文通過(guò)研究表明:擦洗作業(yè)中加入不同的介質(zhì)對(duì)長(zhǎng)石的后續(xù)浮選作業(yè)有較大影響,中性浮選與酸性浮選相比,精礦品位更高,但產(chǎn)率偏低。

銅鉬尾礦; 回收長(zhǎng)石; 酸性浮選; 中性浮選

我國(guó)是世界礦業(yè)大國(guó),固體礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)總規(guī)模居世界前列,而受傳統(tǒng)工藝和經(jīng)營(yíng)方式影響,礦石采選也是排出固體廢物最多的行業(yè)之一。全國(guó)工業(yè)固體廢棄物80%以上來(lái)自礦山,每年礦山產(chǎn)生尾礦超過(guò)6億t,礦山尾礦累計(jì)達(dá)到45億t,而全國(guó)尾礦的平均利用率只有8.2%[1,2]。尾礦的大量堆置不僅對(duì)環(huán)境造成污染,更是資源的巨大浪費(fèi)。尾礦庫(kù)的建設(shè)在耗費(fèi)了大量資金和占用土地資源的同時(shí),還具有潛在的工程危害。

尾礦作為二次資源已受到中國(guó)各級(jí)政府和生產(chǎn)企業(yè)的高度重視。據(jù)專家預(yù)測(cè),尾礦利用將是21世紀(jì)礦產(chǎn)綜合利用范圍最廣潛力最大的領(lǐng)域。因此,從國(guó)內(nèi)尾礦資源的實(shí)際出發(fā),大力開(kāi)展尾礦資源綜合利用,實(shí)現(xiàn)資源開(kāi)發(fā)與節(jié)約并舉,提高資源利用率,有著十分重要的意義[3]。

我國(guó)北方某銅鉬選礦廠的大量尾礦被廢棄在尾礦場(chǎng)里,實(shí)驗(yàn)采用無(wú)氟工藝對(duì)此銅鉬尾礦中長(zhǎng)石的回收進(jìn)行研究。

1 尾礦性質(zhì)

尾礦整體呈灰紅色,含泥較多,部分泥質(zhì)粘結(jié)成塊,泥塊最大塊度10 mm,樣品最大粒度約1.2 mm。此尾礦主要礦物為長(zhǎng)石和石英,含有少量的絹云母、綠泥石和碳酸鹽等,同時(shí)含有微量的多呈連生體狀態(tài)的黃銅礦、黃鐵礦、輝鉬礦、金紅石、磁鐵礦等礦物。對(duì)此尾礦試樣進(jìn)行了多元素化學(xué)分析和粒度篩析,分析結(jié)果如下:

2)試樣中+0.5 mm粒級(jí)含量為25.20%,+0.3 mm粒級(jí)含量為56.95%,-0.074 mm粒級(jí)為4.23%,原礦顆粒度較粗。

2 選礦試驗(yàn)

根據(jù)銅鉬尾礦的試樣性質(zhì),試驗(yàn)采用磨礦、磁選、擦洗、浮選的選別工藝。試驗(yàn)設(shè)備有:棒磨機(jī)、磁選機(jī)、擦洗機(jī)、浮選機(jī)。試劑主要有:H2SO4、NaOH、二胺、石鈉、2#油。

2.1 篩分—磨礦—磁選試驗(yàn)

為了使試樣更好地進(jìn)行單體解理,除去磁性礦物,同時(shí)達(dá)到適合浮選的粒度要求,要首先進(jìn)行“篩分—磨礦(0.3 mm)—磁選”試驗(yàn)。試驗(yàn)流程見(jiàn)圖1,非磁性物試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 磁選精礦(非磁性物)試驗(yàn)結(jié)果

由此可見(jiàn)在磨礦細(xì)度d≤0.3 mm的條件下,隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度及段數(shù)的增加,精礦中Fe2O3含量隨之降低,但K2O含量變化不大。即磁選能有效地去除磁選雜質(zhì)礦物,但不能有效地富集長(zhǎng)石。

2.2 擦洗條件試驗(yàn)

因試樣來(lái)自銅鉬的尾礦,礦物表面會(huì)殘留些許浮選銅鉬時(shí)的藥劑,為使礦物表面潔凈,增強(qiáng)浮選效果,在浮選之前采用擦洗作業(yè)進(jìn)行表面處理。“擦洗—浮選”試驗(yàn)流程見(jiàn)圖2,“擦洗—浮選”試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 擦洗-浮選試驗(yàn)結(jié)果

由表2可知,在浮選條件相同時(shí),采用堿—酸聯(lián)合擦洗工藝浮選精礦1和2的K2O含量均高于單一堿擦洗或單一酸擦洗。

2.3 浮選藥劑制度試驗(yàn)

從銅鉬尾礦中提取鉀長(zhǎng)石的關(guān)鍵作業(yè)是無(wú)氟浮選,而在浮選作業(yè)中浮選藥劑對(duì)于K2O的回收起到至關(guān)重要的作用。

為尋找適宜的藥劑制度,先進(jìn)行了L9(34)正交試驗(yàn),選用了p H調(diào)整劑H2SO4、捕收劑二胺、石鈉、起泡劑2#油4個(gè)因素,每個(gè)因素設(shè)置3個(gè)水平。結(jié)果表明影響浮選的因素依次排序?yàn)?二胺＞石鈉＞H2SO4＞2#油。對(duì)比之下,2#油用量對(duì)浮選效果影響最小,所以后續(xù)不添加2#油。對(duì)提高K2O含量而言,H2SO4和二胺的用量少為宜,石鈉用量多為宜。

在此基礎(chǔ)上又進(jìn)行浮選調(diào)優(yōu)試驗(yàn),進(jìn)行了L4(23)的正交試驗(yàn),選用了p H調(diào)整劑H2SO4、捕收劑二胺、石鈉3個(gè)因素,每個(gè)因素設(shè)置2個(gè)水平。結(jié)果表明,影響精礦中K2O含量的因素依次排序?yàn)槎罚臼c＞H2SO4,而且當(dāng)二胺用量多、石鈉和H2SO4用量少時(shí),精礦中K2O含量越高,并且H2SO4的影響效果最小。

根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果又進(jìn)行酸性浮選和中性浮選對(duì)比試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 中酸性浮選對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果

由表3可知,在酸性條件下浮選,精礦產(chǎn)率較高,但精礦中K2O含量低于在中性條件下的浮選精礦,中性條件下浮選精礦K2O含量為8.11%,但產(chǎn)率偏低。酸性浮選對(duì)設(shè)備和環(huán)境有特殊要求,從環(huán)保角度考慮中性浮選是今后的發(fā)展和研究的方向。

2.4 中性浮選試驗(yàn)

在中性浮選的條件下,采用“中磁—擦洗—浮選—強(qiáng)磁”的試驗(yàn)流程見(jiàn)圖3,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 中磁—擦洗—浮選—強(qiáng)磁試驗(yàn)結(jié)果

由表4可知,最終精礦K2O含量為8.20%,Na2O含量為4.22%,K2O+Na2O=12.42%,Fe2O3含量為0.74%。

3 結(jié) 語(yǔ)

采用“篩分—磨礦—中磁—擦洗—脫泥—中性浮選—強(qiáng)磁”的流程,K2O含量8.20%,Na2O含量4.22%,鉀鈉含量之和大于12%,可作為陶瓷釉料使用;經(jīng)中性浮選后其他的產(chǎn)品K2O≥6%、Na2O＞3%,可作為低檔次的陶瓷原料;尾礦有望得到綜合利用。

在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn):磁選能有效地去除黑色雜質(zhì)礦物,但不能有效地富集長(zhǎng)石。中性和酸性條件下的浮選,均能有效地富集長(zhǎng)石。對(duì)環(huán)境保護(hù)而言,中性浮選優(yōu)于酸性浮選,目前中性浮選指標(biāo)不穩(wěn)定,主要是陰陽(yáng)離子在長(zhǎng)石表面上的特性吸附點(diǎn)未找準(zhǔn),還需進(jìn)一步深入研究,但它是分選的發(fā)展方向。

參考文獻(xiàn)

[1] 賴才書,胡顯智.我國(guó)礦山尾礦資源綜合利用現(xiàn)狀及對(duì)策[J].礦產(chǎn)綜合利用,2011,23(4):11-13.

[2] 徐 慧,徐 凱.加快我國(guó)有色金屬礦山尾礦開(kāi)發(fā)利用[J].中國(guó)有色金屬,2006,19(10):49-51.

[3] 劉潤(rùn)華,許珠信.尾礦資源現(xiàn)狀及綜合利用技術(shù)的進(jìn)展[J].環(huán)保與分析,2011,34(11):66-69.

[4] 劉 戀,郝情情,郝梓國(guó),等.中國(guó)金屬尾礦資源綜合利用現(xiàn)狀研究[J].地質(zhì)與勘探,2013,21(3):10-12.

[5] 雷 力,周興龍,李家毓,等.我國(guó)礦山尾礦資源綜合利用現(xiàn)狀與思考[J].礦業(yè)快報(bào),2008,17(9):48-50.

[6] 鐘任智.充分利用尾礦資源實(shí)現(xiàn)無(wú)尾礦山目標(biāo)——尾礦綜合利用在礦山生產(chǎn)中的實(shí)踐[J].中國(guó)礦業(yè),2002,36(20):39-41.

[7] 徐鳳平,周興龍,胡天喜.國(guó)內(nèi)尾礦資源綜合利用的現(xiàn)狀及建議[J].礦業(yè)快報(bào),2007,41(3):58-60.

[8] 賴才書,胡顯智,字富庭.我國(guó)礦山尾礦資源綜合利用現(xiàn)狀及對(duì)策[J].礦產(chǎn)綜合利用,2011,39(4):24-27.

[9] 徐鳳平,周興龍,胡天喜.我國(guó)尾礦資源利用現(xiàn)狀及建議[J].云南冶金,2007,28(4):41-43.

Research on Feldspar Recovery from Copper-molybdenum Tailings

ZHAO Cui-ling,ZHAO Long,GAN Guo-chao,PAN Li
(Bengbu Design&Research Institute for Glass Industry,Bengbu 233010,China)

In order to improve the comprehensive utilization of resources,realize the recovery of feldspar from copper-molybdenum tailings,purification experiments are carried out with technological process of intermediate intensity magnetic separation—scrubbing—flotation—high intensity magnetic separation.Potassium and sodium content of the final product is greater than 12%.That can be used in the production of ceramic glaze.Research shows:there is great influence on the subsequent flotation by adding different media in the scrubbing operation.Compared with the acid flotation,the neutral flotation gets a higher concentrate grade of feldspar,but the yield is low.

copper-molybdenum tailings; feldspar recovery; acid flotation;neutral flotation

10.3963/j.issn.1674-6066.2015.05.019

2015-07-03.

趙翠玲(1988-),助理工程師.E-mail:563388585@qq.com