某銣礦石選礦試驗

王 丹 曾 強 金 明 楊天奇

(中南大學資源加工與生物工程學院，湖南 長沙 410083)

某銣礦石選礦試驗

王 丹 曾 強 金 明 楊天奇

(中南大學資源加工與生物工程學院，湖南 長沙 410083)

我國某大型銣礦床為國內首個獨立銣礦床，Rb2O品位為0.12%，總金屬量近10萬t，礦石中的銣以類質同象形式存在于黑云母中。為高效回收該銣礦資源，采用富集黑云母的方式進行了銣回收試驗研究。結果表明，在磨礦細度為-0.074 mm占60%的情況下，采用2粗3精、中礦順序返回流程處理該礦石，可取得Rb2O品位為0.28%、回收率為65.93%的銣精礦。試驗指標較好，可實現(xiàn)銣的高效回收。

銣 黑云母 類質同象 浮選

金屬銣是非常重要的稀有金屬之一[1]，其化學性質活潑[2-3]，最具特點的物理性質是光電效應[4-5]。銣用途廣泛[6-8]，除應用于軍工等高新技術領域外，在眾多民用領域也有應用[9]，在國民經濟中占有重要地位[7]。

由于銣特殊的地球化學特性，此前尚未發(fā)現(xiàn)獨立的銣礦物[1]，我國也未發(fā)現(xiàn)獨立的銣礦床。與國外資源相比，我國的銣資源具有分布范圍廣、規(guī)模小、低品位、難開發(fā)利用等特點[1,9-10]。近年來，隨著高新技術的發(fā)展，銣的應用領域不斷拓展，商業(yè)價值日益凸顯[10-13]，因此，加強銣資源勘探力度和提取工藝研究意義重大。

我國最近在某地區(qū)發(fā)現(xiàn)一大型銣礦資源，探明金屬銣儲量近10萬t，這足以改寫我國銣礦資源分布版圖。該銣礦資源還可能成為世界首個被發(fā)現(xiàn)的獨立銣礦資源。為高效開發(fā)利用該大型銣礦資源，對有代表性礦石進行了選礦試驗研究。

1 礦石性質

礦石中的主要礦物有黝錫礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦、磁鐵礦、黃銅礦、鉀長石、斜長石、黑云母、石英等。礦石的結構主要為他形不規(guī)則粒狀結構、自形—半自形結構，構造類型為細脈狀構造和稀疏浸染狀構造。金屬礦物粒度普遍偏細，大部分金屬礦物粒度在0.05～0.5 mm。銣以類質同象形式存在于黑云母中，其他礦物幾乎不含銣。

礦石中的黑云母主要以他形晶鱗片狀黑云母集合體產出，黑云母單體粒徑<0.005 mm，集合體與鉀長石、石英等緊密共生；另一部分黑云母以晶屑狀產自凝灰?guī)r中，呈他形晶片狀或鱗片狀集合體，粒徑一般0.01～0.07 mm，部分顆粒發(fā)生重結晶，粒徑可達0.1～0.15 mm。與黑云母共生關系緊密的石英和長石，均為他形粒狀，石英晶粒粒徑為0.05～0.1 mm，鉀長石晶粒粒徑為0.05～0.2 mm，斜長石晶粒粒徑為0.01～0.05 mm，大多發(fā)生不同程度的泥化。

礦石主要化學成分分析結果見表1。

表1 礦石主要化學成分分析結果Table 1 Main chemical components analysis of the ore %

由表1可知，礦石中有回收價值的元素僅有銣。

由于黑云母有良好的可浮性，因此，可通過浮選工藝以富集黑云母的方式富集銣。

2 試驗結果與討論

2.1 條件試驗

條件試驗流程見圖。

圖1 條件試驗流程

2.1.1 磨礦細度試驗

磨礦細度試驗粗選1的Na2CO3+NaOH用量為1 000+200 g/t(pH=11)、水玻璃用量為1 000 g/t、油酸+十二胺為1 000+600 g/t,試驗結果見圖2。

圖2 磨礦細度對銣精礦指標的影響

由圖2可知，磨礦細度從-0.074 mm占45%提高到75%，精礦Rb2O品位和回收率均先上升后下降，高點均在磨礦細度為-0.074 mm占60%時。因此，確定磨礦細度為-0.074 mm占60%。

2.1.2 pH值試驗

Na2CO3是黑云母浮選常用的堿性調整劑，采用Na2CO3調節(jié)的礦漿pH值比較穩(wěn)定；同時Na2CO3可以消除礦漿中的Ca2+和Mg2+對浮選的有害影響，改善浮選過程的選擇性；此外，Na2CO3還是礦泥的良好分散劑，能防止礦漿中細泥的凝聚，提高浮選過程的選擇性。由于Na2CO3將礦漿調至堿性的效率不高，因此試驗使用Na2CO3+NaOH聯(lián)合調節(jié)礦漿的pH值。

pH值試驗的磨礦細度為-0.074 mm占60%，水玻璃用量為1 000 g/t、油酸+十二胺為1 000+600 g/t,試驗結果見圖3。

圖3 pH值對銣精礦指標的影響

由圖3可知，隨著礦漿pH值的增大，精礦Rb2O品位和回收率均先上升后下降，高點均在pH=11時。因此，確定礦漿的pH=11，對應的Na2CO3+NaOH用量為1 000+200 g/t。

2.1.3 捕收劑用量試驗

探索試驗表明，單獨使用油酸或十二胺的效果都不理想，組合使用油酸和十二胺時，浮選效果明顯更好，且油酸和十二胺有起泡作用。試驗采用單因子試驗確定油酸+十二胺的用量。

2.1.3.1 十二胺用量試驗

十二胺用量試驗的磨礦細度為-0.074 mm占60%，Na2CO3+NaOH用量為1 000+200 g/t、水玻璃用量為1 000 g/t、油酸用量為1 000 g/t，試驗結果見圖4。

由圖4可知，隨著十二胺用量的增加，精礦Rb2O品位和回收率均先上升后下降，但高點不在十二胺的同一用量下，綜合考慮，確定粗選1十二胺的用量為600 g/t。

2.1.3.2 油酸用量試驗

油酸用量試驗的磨礦細度為-0.074 mm占60%，水玻璃用量為1 000 g/t、Na2CO3+NaOH用量為1 000+200 g/t、十二胺用量為600 g/t，試驗結果見圖5。

圖4 十二胺用量對銣精礦指標的影響

圖5 油酸用量對銣精礦指標的影響

由圖5可知，精礦Rb2O品位和回收率均先上升后下降，高點均在十二胺用量為1 000 g/t時。因此，確定粗選1油酸的用量為1 000 g/t。

2.1.4 水玻璃用量試驗

水玻璃是云母浮選過程中常用的硅抑制劑，且水玻璃具有消除Ca2+、Mg2+影響的作用和良好的礦泥分散作用，因此研究水玻璃用量非常重要。

水玻璃用量試驗的磨礦細度為-0.074 mm占60%，Na2CO3+NaOH用量為1 000+200 g/t、油酸+十二胺為1 000+600 g/t，試驗結果見圖6。

圖6 水玻璃用量對銣精礦指標的影響

由圖6可知，隨著水玻璃用量的增加，精礦Rb2O品位先升后降，回收率下降。綜合考慮，確定粗選1水玻璃用量為1 000 g/t。

2.2 閉路試驗

在條件試驗和開路試驗基礎上進行了閉路試驗，試驗流程見圖7，試驗結果見表2。

圖7 閉路流程

表2 閉路試驗結果

由表2可知，采用圖7所示的2粗3精、中礦順序返回流程處理該礦石，可取得Rb2O品位為0.28%、回收率為65.93%的銣精礦。

3 結 論

(1)我國某大型銣礦床為獨立的銣礦床，Rb2O品位為0.12%，總金屬量近10萬t，礦石中的銣以類質同象形式存在于黑云母中。礦石中的黑云母主要呈他形晶鱗片狀黑云母集合體產出，黑云母單體粒徑小于0.005 mm，集合體與鉀長石、石英等緊密共生；另一部分黑云母以晶屑狀產自凝灰?guī)r中，呈他形晶片狀或鱗片狀集合體，粒徑一般0.01～0.07 mm，部分顆粒發(fā)生重結晶，粒徑可達0.1～0.15 mm。礦石中的主要脈石礦物石英和長石與黑云母共生關系緊密。

(2)礦石在磨礦細度為-0.074 mm占60%的情況下，采用2粗3精、中礦順序返回流程處理，可取得Rb2O品位為0.28%、回收率為65.93%的銣精礦。

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(責任編輯 羅主平)

Beneficiation Tests of the Rubidium-containing Ore

Wang Dan Zeng Qiang Jin Ming Yang Tianqi

(SchoolofMineralsProcessingandBioengineering,CentralSouthUniversity,Changsha410083,China)

A large rubidium deposit in our country is considered as the first domestic deposit with Rb2O grade of 0.12% and the total metal volume of nearly 100 000 t.The rubidium exists in biotite in form of isomorphism.Beneficiation experiments were carried out to efficiently recover the rubidium.The results showed that at the grinding fineness of 60% passing 0.074 mm,rubidium concentrate with Rb2O grade of 0.28% and recovery of 65.93% was obtained through the flotation process of two roughing-three cleaning,and middles back to the flow-sheet in turn.With good flotation index,rubidium can be well recovered by this process.

Rubidium,Biotite,Isomorphism,Flotation

2015-03-12

王 丹(1989—)，女，碩士研究生。

TD955

A

1001-1250(2015)-05-097-04