尾礦中鈧礦物分選條件研究

劉靜宇

（黑龍江工業學院 環境工程系，黑龍江 雞西 158100）

鈧具因其優良的物化性質被廣泛應用于機械、航空航天、材料等重要領域。隨著鈧及其化合物用途日益開發，各國對鈧的需求也在不斷上升。全球鈧的消耗量從1985年的100kg，到1990年的350kg，2007年的1000kg，增至2010年的10t，近三四年來世界鈧的供需基本上趨于平衡狀態，2014年鈧的用量大約15t。不僅如此利用傳統選礦方法從尾礦的各種礦石中回收含鈧礦物具有重要的經濟環保意義[1-8]。本文選擇礦廠尾礦代替礦量不足的鈧精礦進行分選含鈧礦物試驗研究，并對分選條件進行研究。

1 實驗

1.1 試驗藥劑

碳酸鈉（天津市津北精細化工有限公司）、水玻璃（天津市津市雙船化工試劑廠）、油酸（天津市科密歐化學有限公司）。

1.2 試驗方法

本文采用Na2CO3為pH調整劑，水玻璃作抑制劑，油酸為捕收劑，對實驗尾礦進行了反浮選，采用控制變量法的方法對反浮選粗選的條件試驗進行探討，即在礦漿濃度35%，礦物粒度-200目占90%的條件下，通過改變p H值、礦漿溫度、水玻璃用量、油酸用量中的一個變量的參數然后對礦物進行分選，并探討不同其對鈧礦物回收率的影響并找尋最佳的用量配比。

2 結果討論

2.1 不同pH值對鈧回收率的影響

本實驗采用p H調整劑是碳酸鈉，其不但起到調節礦漿pH的作用，還能夠減弱或消除礦泥對浮選的不良影響。在礦漿濃度40%，礦漿溫度40℃，水玻璃用量為3kg/t，油酸用量為1.5kg/t，討論實驗尾礦粗選中p H值對鈧礦物回收率的影響，試驗結果如表1所示。

表1 不同PH值對對鈧礦物回收率的影響

圖1 不同PH值對對鈧礦物回收率的影響

由圖1可知，隨著pH的增大，回收率先升后降，得到的最pH值為9.0。在pH=8～9，分子吸附相對多離子吸附相對少，總的吸附鍵力在pH=9.0時最強，且在p H=9.0時，油酸對含鈧較低的螢石、方解石等礦物捕收性能較好。

2.2 不同礦漿溫度對鈧回收率的影響

礦漿溫度對反浮選分選鈧礦物有較大影響，其不僅會影響捕收劑油酸的作用效果，也會影響水玻璃的作用效果。在礦漿濃度40%，pH=9.0，水玻璃用量為3.0kg/t，油酸用量為1.5kg/t。討論實驗尾礦粗選中溫度對鈧礦物回收率的影響，試驗結果如表2。

表2 不同礦漿溫度對鈧礦物回收率的影響

圖2 不同礦漿溫度對鈧礦物回收率的影響

由圖2可知，隨著溫度的升高，回收率先增加后減少，當溫度達到45℃時達到最大值。可能是由于當溫度＞45℃，水玻璃對螢石的吸附作用變大，使螢石受到抑制，從而使鈧礦的回收率也下降了。

2.3 不同水玻璃用量對鈧回收率的影響

水玻璃的抑制作用主要是由于硅酸離子增強硅酸鹽礦物的負電位，從而在硅酸鹽礦物表面可形成親水性薄膜使之受到抑制。在礦漿濃度40%，礦漿溫度45℃，pH=9.0，油酸用量為1.5kg/t。討論實驗尾礦粗選水玻璃用量對鈧礦物回收率的影響，試驗結果如表三所示。

表3 水玻璃用量對鈧礦物回收率的影響

圖3 水玻璃用量對鈧礦物回收率的影響

由圖3可知，隨著水玻璃用量的增加，回收率先升高再下降，用量少時水玻璃優先對硅酸鹽礦物進行抑制，當水玻璃用量過多時，反而會惡化抑制作用使產率變低，從而得到了在水玻璃用量為3kg/t是浮選指標最佳。

2.4 不同油酸用量對鈧回收率的影響

油酸與礦表由于吸附作用的發生，會提高礦表的捕收劑陰離子的濃度，當超過對應鹽的溶度積時，礦表會形成穩定的脂肪酸鹽從而達到疏水的作用而上浮。在礦漿濃度40%，礦漿溫度45℃，pH=9.0，水玻璃用量為3kg/t。討論實驗尾礦粗選油酸用量對鈧礦物回收率的影響，試驗結果如表四。

表4 水玻璃用量對鈧礦物回收率的影響

圖4 水玻璃用量對鈧礦物回收率的影響

由圖4可知，隨著油酸用量的增加，回收率先升后下降，而得到浮選指標最佳的油酸用量為1.5kg/t。當油酸用＞1.5kg/t時，回收率在明顯的下降，可能是由于用量過多產生多層吸附，生成多層薄膜不穩定，從而導致鈧精礦回收率下降。

總結以上實驗在最優實驗條件，即：礦漿溫度為45℃，pH為9.0，水玻璃用量為3kg/t，油酸用量為1.5kg/t，得回收率50.2%的鈧粗精礦。

3 結論

鈧資源是一種比較稀缺的資源，基于鈧及其的化合物的優越的性能使其在很多領域得到了廣泛利用，進而使鈧的回收得到了重視。本文選擇礦廠尾礦代替礦量不足的鈧精礦進行分選含鈧礦物試驗研究，并對分選粗選條件進行研究。實踐結果表明：最佳礦漿溫度為45℃，最佳p H為9.0，最佳水玻璃用量為3kg/t，最佳油酸用量為1.8kg/t，且在該條件下，回收率50.2%的鈧粗精礦。

參考文獻

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