遼寧某鐵尾礦云母選礦試驗研究

歷 平，高 野，徐銅林，關志浩

(1.建昌馬道礦業有限責任公司，遼寧 葫蘆島 125300；2.遼寧省地質礦產研究院有限責任公司,遼寧 沈陽 110000)

云母是地殼分布最廣的礦物之一[1-2]，它是一種重要的非金屬礦物材料。云母具有較好的耐低高溫、耐酸、耐堿性能，能夠被劈分成極薄的云母薄片，具有很好的彈性和撓性，易采用沖、切、粘等進行機械加工，因此在工業上具有廣泛的應用[3]。

云母產品主要分為片云母和碎云母兩類，碎云母主要用于生產云母粉和云母紙，云母紙主要應用在電氣工業中[4-5]，質量較好的云母粉可用于制備云母陶瓷和高級云母制品，質量較差的云母粉用于制備電焊條、塑料填料等建筑材料[6-11]。

遼寧某鐵礦尾礦中含有一定量的黑云母，云母的回收對尾礦資源化、減量化具有重要意義。在獲得云母精礦的同時減少了尾礦排放，礦山綜合利用效率顯著提高，對其他相似類型礦山綜合利用具有重要的借鑒意義。

1 尾礦性質

鐵礦尾礦原礦化學分析結果如表1所示，XRD光譜如圖1所示，砂光片結果如圖2所示。

表1 鐵礦尾礦原礦主要化學成分分析結果 (單位：%)

圖1可以看出，礦物主要成分為角閃石(相對含量為50.5%)、黑云母(相對含量為14%)及石英(相對含量為34.5%)，白云石(相對含量為1.0%)。幾乎不含長石類礦物，因此本次試驗采用氧化鉀含量作為云母選礦的指標。

圖1 鐵礦尾礦原礦XRD圖譜

圖2對鐵礦尾礦共進行了七組砂片光片云母粒度統計，-120目(-125μm)含量為31.41%，-160目(90μm)含量為18.18%，-200目(74μm)含量為11.57%。云母大片徑居多，最大片徑為387.14μm，最小片徑為34.69μm，結果可以看出，部分云母與脈石呈連生體狀態。

圖2 部分云母砂光片圖

2 試驗研究

2.1 酸性浮選、堿性浮選對比試驗

常用的浮選方法包括酸性浮選法和堿性浮選法，酸性介質中陽離子捕收劑浮選云母，在堿性介質中采用陰陽離子捕收劑浮選云母。在酸性介質中，由于云母礦物具有較強的pH值適應范圍，在較低pH值條件下也能被捕收劑捕收。酸性浮選、堿性浮選試驗流程如圖3、圖4所示。試驗結果如表2、表3所示。

圖3 酸性浮選試驗流程圖

圖4 堿性浮選試驗流程圖

表2 酸性浮選試驗結果

表3 堿性性浮選試驗結果

試驗結果表明，酸性浮選較堿性浮選精礦氧化鉀品位更高，提純效果更好，堿性浮選產率更高，云母富集效果更好。酸性浮選pH值需控制在3.5左右，試驗過程中，該礦石中pH值酸性礦漿較難調節，礦漿中有大量耗酸物質，因此硫酸消耗量較大，硫酸用量為6 000g/t。堿性浮選中，十二烷基磺酸鈉和十二胺作為捕收劑，陰陽離子締合作用能夠使十二烷基磺酸鈉和十二胺不僅協同吸附在云母的表面，還在云母的表面發生了酰胺化反應，捕收力增強，但精礦品位不高。

2.2 酸性浮選浮選閉路試驗

采用酸性浮選對原礦進行了閉路試驗(圖5、圖6)，采用一次粗選，兩次精選，一次掃選，一共進行了六次試驗，最后精礦、中礦、尾礦產量穩定后取最后三次的平均值作為本次試驗的最終閉路試驗數據(表4、表5)。

圖6 酸性浮選閉路試驗數質量流程圖

表4 酸性浮選閉路試驗結果 (單位：%)

表5 精礦化學成分分析 (單位：%)

圖5 酸性浮選閉路流程圖

閉路試驗可以得到產率為14.17%，氧化鉀品位為5.76%的精礦，XRD分析(圖7)結果顯示樣品的主要成分為鋇鎂脆云母(相對含量為38.6%)、黑云母(相對含量為61.2%)、蛭石(相對含量為0.2%)。鋇鎂脆云母化學式為BaMg3Al2SiO10(OH)2，鋇鎂脆云母的存在是造成云母氧化鉀含量比理論品位偏低的主要原因，因此可以判定精礦云母含量99%以上。

圖7 精礦XRD分析結果

3 結論

(1)通過化學分析、XRD分析、砂片光片、選礦試驗結果分析可以判定該鐵礦尾礦中的云母礦物以黑云母為主，同時含有一定量的鋇鎂脆云母。

(2)對于鐵礦尾礦中的云母礦物，采用重選、磁選的方法很難使該云母礦物附件富集或預富集，因此必須采用浮選的方式使該鐵礦尾礦中的云母富集。

(3)通過酸性浮選、堿性浮選對比試驗，酸性浮選對該鐵礦尾礦的云母提純效果更佳，閉路試驗可以得到產率為14.17%、氧化鉀品位為5.76%的精礦，精礦XRD結果顯示云母精礦含量可以超過99%。