微細粒浮選回收尾礦中有用組分

曾 理，姚占珍

（甘肅有色冶金職業技術學院，甘肅 金昌 737100）

多年來，我國高開采、低利用的開采模式，導致大量的貧礦、尾礦產生，“貧、細、雜”的特征越發明顯。

有用元素有的因嵌布粒度極細或過粉碎而呈現單體解離的微細粒。礦物中的原生礦泥（-18μm或-10μm）和次生礦泥通過不同作用機制影響浮選過程，惡化分選環境，以致有用組分難以回收。因此，微細粒浮選是進行貧礦、尾礦開發、資源回收的有效途徑，對發展循環經濟有重大貢獻。

1 微細粒浮選

1.1 微細粒礦物特征

一般泡沫浮選的粒度范圍下限為3～7μm，0.1μm以下屬于膠粒分散體，介于7μm與0.1μm之間為微細粒。微細粒有兩大特征：一是質量小,二是比表面大。這些特征引起它在介質中的物理化學行為的一系列變化，從而導致微細粒浮選惡化。圖1為微細粒特征與浮選行為的關系。

1.2 微細粒浮選研究方向

礦粒表面有選擇地疏水化和增大微粒浮選粒度可提高微細粒浮選回收效率，鑒于此，近年對微細粒浮選的研究主要集中在細粒浮選設備開發、對礦粒預處理以增大顆粒的“表觀粒徑”和新型高效浮選藥劑的開發等方面。為解決質量效應帶來的細粒難選問題。

目前已發展出通過增大氣泡與疏水性礦物的碰撞幾率和粘附效率，減少脈石礦粒夾雜的浮選柱、離心力場浮選設備以及微泡析出式浮選設備[1]。通過選擇性絮凝浮選和疏水聚團，增大浮選粒度，例如乳化浮選，載體浮選，球團浮選，兩液分離等。

圖1 微細粒特征與浮選行為的關系（G、R為對品位、回收率的影響）

2 微細粒浮選方法

2.1 絮凝浮選

絮凝浮選通過增大微粒的“表觀粒徑”來回收有用成分。剪切絮凝浮選可在一定程度上提高回收率，但并不能從根本上改善分選效果。油團聚分選中的乳化浮選針對石墨、輝鉬礦、煤等天然疏水性礦物和磷、錳等礦物，已有工業化應用。同類載體浮選于異類載體浮選相比，在提高精礦指標方面表現更好，異類載體浮選對載體的成本和回收有要求，多用于精選。陳秀珍[2]在對細粒級白鎢礦的載體浮選工藝研究中指出，以1%油酸預處理的聚苯乙烯PS為載體，可提高細粒白鎢礦的回收率；載體粒度、用量和攪拌方式影響載體浮選過程。

2.2 離子浮選

離子浮選能有效去除溶液中濃度小于1mg/L的金屬離子。張海軍等[3]對含鉛酸性礦業廢水進行離子浮選，浮選后鉛離子殘余濃度僅0.515mg/L。離子浮選的核心是離子浮選藥劑，要求離子浮選藥劑必須對目的金屬具有良好的選擇性，并且穩定性強、毒性小、能夠再生、價廉易得。目前應用于離子浮選的藥劑只有羧酸類、蠟(C＞16)、烷基磺酸鹽以及能形成螯合物的捕收劑等少數品種。

2.3 浮選柱浮選

浮選柱已廣泛用于有色金屬硫化礦（銅礦、輝鉬礦、銻礦等）、氧化礦（氧化鎢礦、磁鐵礦、赤鐵礦等）、含金礦以及石墨等非金屬礦的選別。

幾十年來，浮選柱朝向柱體高度降低、礦化方式多樣、充氣方式完善的方向發展。目前，加拿大工藝技術公司的CPT浮選柱、美國Deister選礦公司的Flotair浮選柱，以及我國的旋流-靜態微泡浮選柱都是應用比較廣泛的浮選設備。王大鵬[4]利用旋流-靜態微泡浮選柱分選安寧硅鈣質膠磷礦，在給礦品位相近情況下，經浮選柱正-反兩段流程，精礦回收率比浮選機高2.69%，精礦品位高1.62%個百分點。

2.4 其它浮選

除以上幾種浮選方法外，對于微細粒礦泥的浮選還可采用加壓/減壓浮選、電浮選、綜合力場浮選等方法，通過外力改變微細粒礦物的分選特性。

C·И·切爾里赫[5]以經超聲波處理的金和黃鐵礦混合物，用丁基黃藥在pH=8條件下浮選，黃鐵礦只需處理2min即達到最大回收率，表明礦漿超聲波處理可大幅提高礦物可浮性和減少捕收劑用量。

3 結論

（1）微細粒礦物質量小，具有高比表面積和表面能，常規選別回收難，藥劑要求高，對貧礦、尾礦有用組分的回收困難集中在對微細粒的處理和回收。

（2）微細粒浮選研究重點在于添加藥劑或其他物理化學方法增大礦粒表觀粒徑，結合高效浮選藥劑和浮選設備可提高浮選指標。