某鐵尾礦云母回收試驗研究

張迎棋

（新疆有色金屬工業（集團）有限責任公司烏魯木齊830000）

某鐵尾礦云母回收試驗研究

張迎棋

（新疆有色金屬工業（集團）有限責任公司烏魯木齊830000）

根據某鐵礦尾礦云母的性質，進行了中堿性pH值下的浮選試驗、磁選試驗（弱磁、強磁）和重選試驗，最終確定原則工藝流程為選擇性磨礦（云母剝片）－搖床粗選與分級－篩分精選。經過大量的重選試驗研究，取得了令人滿意的試驗效果，產品指標達到了市場要求。

鐵尾礦云母回收重選

1 原礦礦石性質

1.1 原礦多元素分析

原礦多元素分析見表1。

表1 原礦多元素分析結果%

1.2 礦物組成

該礦樣由20多種礦物組成，其中金屬礦物主要為鐵氧化物（1.80%），如磁鐵礦、鈦鐵礦、鈦磁鐵礦，微量金屬硫化礦物（0.19%），如黃鐵礦、方鉛礦等，主要的鋁硅酸鹽礦物為黑云母、綠泥石、鈣鎂鐵硅酸鹽以鎂閃石、輝石、透閃石為主，微量脈石礦物種類較少，包括方解石、白云石、石英、滑石等，副礦物為榍石和磷灰石，其中含量最高的脈石礦物為輝石、鎂閃石、黑云母，占84.05%。

1.3 礦石嵌布粒度

從礦樣中各主要礦物組分的粒度分布看，金屬礦物以磁鐵礦和鈦鐵礦較粗，99%左右均為中細粒；硅酸鹽礦物也為中細顆粒，約99%在0.01 mm以上。磨礦后鐵氧化物粒度減小，細粒級增多；硅酸鹽礦物粒度減小的幅度較小，細粒級均有不同程度的增多，不管是鐵氧化物還是硅酸鹽礦物，仍然是約98%分布在0.01mm以上。

1.4 云母單體解離情況

尾礦中的黑云母多以單體礦物的形式存在，連生體則以閃石類脈石礦物為主，磨礦后單體含量增加，與其片理結構有關，黑云母變薄，形成細長的片狀或針狀，在粗粒級相對富集，應較有利于回收。

2 選礦試驗

2.1 磨礦曲線

磨礦時間與磨礦細度的關系見表2，磨礦曲線見圖1。

表2 磨礦時間與磨礦細度關系

圖1 磨礦時間與磨礦細度關系

2.2 原則流程確定

原則流程確定試驗結果見表3。

表3 原則流程確定試驗結果%

原則流程確定試驗表明：

（1）在中性礦漿條件下，由于黑云母表面化學性質與其主要脈石礦物輝石、鎂閃石和透閃石極為相似，用浮選方法很難將云母精礦富集到市場銷售標準要求。既使采用新型表面清洗技術、新型選擇性捕收劑技術和強拉強壓工藝，其最好指標也僅為：精礦品位（K2O）6.24%，回收率（K2O）17.9%，離工業實施還有較大距離；

（2）由于在中性礦漿條件下，黑云母和其主要脈石礦物輝石、鎂閃石和透閃石等表面都吸附有微細粒磁性氧化鐵（或鐵）礦物，因此，采用磁選較難將其分離，即使采用新型表面清洗工藝，其最好指標僅為：精礦品位（K2O）2.23%，回收率（K2O）50.2%。由于磁選尾礦損失主要是粗粒云母，因此，磁選工藝也不能作為粗選甩尾工藝；

（3）由于云母片狀解理特性，采用重力選礦工藝可以獲得較高的精礦品位。采用水力分級技術選別云母可以獲得較高精礦品位，但回收率較低；搖床選礦技術可以有效選別云母，采用其丟棄粗粒尾礦，然后將中粒和細粒部分分別采用篩分技術精選，可以獲得較高云母精礦品位和較理想回收率；

（4）磨礦工藝對云母解理過程影響較大，理想的磨礦工藝是僅對云母進行剝片，而不會使云母片折斷。試驗表明：棒磨工藝有利于云母剝片；立磨工藝有利于阻止云母折斷，但剝片能力較弱；有利于搖床選別的磨礦工藝是低濃度棒磨。

2.3 重選試驗

2.3.1 試驗條件與流程

最終確定的試驗條件參數見表4，工藝流程見圖2。

圖2 工藝流程圖

表4 搖床操作參數

2.3.2 試驗結果

最優試驗結果見表5。

表5 最優試驗結果%

2.4 產品檢查

精礦分析結果見表6，尾礦分析結果見表7。

表6 精礦多元素分析結果%

表7 尾礦多元素分析結果%

3 討論與分析

（1）原礦樣采用選擇性磨礦－搖床粗選－篩分精選工藝，最終取得黑云母精礦云母含量96.2%，回收率52.2%的較好指標。說明對該礦樣而言，用重選工藝選別黑云母合理有效；

（2）考慮到為選別黑云母而進行磨礦會大幅增加成本，導致工藝因經濟虧損而無法實施。因此，整個試驗過程均控制磨礦細度在56%左右，保證其細度與現場選鐵尾礦細度基本一致。生產現場可考慮通過調整選鐵前的磨礦作業濃度，使云母得到選擇性剝片，然后選鐵尾礦不經磨礦直接選別云母；

（3）原礦樣中含鉀礦物包括黑云母和鎂閃石兩種，黑云母中鉀含量占原礦總鉀量的63.6%，鎂閃石中鉀含量占原礦總鉀量的36.4%，因此，不能直接采用氧化鉀品位作為云母含量衡量指標。考慮到黑云母中不含有氧化鈣，90%以上的脈石礦物都含有氧化鈣。因此，本試驗條件試驗和驗證試驗階段均同時采用氧化鈣法和氧化鉀法計算云母含量，驗證試驗階段采用物量法對云母精礦含量進行驗證，結果表明，對高品位云母精礦而言，氧化鈣法與物量法測定結果差別很小；

（4）推薦的工藝流程除選擇性磨礦外，其本質是利用了云母的水力直徑和篩分直徑的差異。現場操作時，保證云母精礦品位的最直接方法有兩種：一是通過調整搖床接礦量調整品位，即當篩分作業云母精礦品位偏低時，則減少該篩分作業接礦量；當篩分作業云母精礦品位偏高時，則增加該篩分作業接礦量；二是云母已經成為庫存產品才發現品位不合格時，可以對云母精礦進行干式篩分，從而提高精礦品位。

收稿：2014-03-25