新疆某菱鎂礦浮選工藝實驗研究

胡生操 ，王晨晨 ，付金濤 ，黃朝德

（1.西部礦業股份有限公司錫鐵山分公司，青海 海西 816203；2.大冶有色設計研究院有限公司，湖北 黃石 435005）

菱鎂礦是我國金屬鎂的主要來源，因其具有質輕、耐腐蝕、減震耐沖壓等特點，被廣泛應用于工業生產中[1-2]。我國天然菱鎂礦資源十分豐富，但貧化嚴重，可直接滿足生產需要的較少[3]。因低品級菱鎂礦價值較低，應用范圍有限，導致大量的低品級菱鎂礦無法得到充分利用，造成較大的資源浪費[4]。因此，為了更好的利用低品級磷鎂礦，將低品位菱鎂礦變成優質的高品級礦[5-6]，是解決菱鎂礦資源利用率低和高品級菱鎂礦短缺問題的有效方法。

1 實驗原料

實驗原料來自新疆某菱鎂礦，針對該菱鎂礦進行多元素分析，分析結果見表1。

表1 原礦多元素化學分析結果/%Table 1 Results of Multi-element chemical analysis

由表1 結果可知，礦石的主要成分是MgO，雜質主要為SiO2和CaO。XRD 衍射顯示，菱鎂礦中MgO 主要以碳酸鎂的形式存在，雜質礦物以方解石、白云石、石英等，對比菱鎂礦品級技術指標，該菱鎂礦中MgO 的品位為工業四極品要求[7]，但SiO2含量高于四級品。

該菱鎂礦因地域原因，礦石部分泥化，而細泥較多不利于菱鎂礦的浮選。本實驗擬先將礦樣進行預先脫泥，脫去部分細泥后進行反—正浮選，降低菱鎂礦中SiO2和CaO 等雜質的含量，同時提高菱鎂礦的品位，從而提高磷鎂礦的品級。

2 原礦預先脫泥

預先脫泥處理能有效降低菱鎂礦中細泥含量，改善浮選環境，降低浮選藥劑用量，提高菱鎂礦的回收率。相較于其他重選設備，搖床具有應用廣泛，效率高等特點，故在該實驗中，采用搖床進行該礦樣預先脫泥實驗，其實驗流程圖見圖1，實驗結果見表2。

圖1 菱鎂礦脫泥實驗流程Fig.1 Flow of magnesite desliming test

表2 菱鎂礦脫泥實驗結果Table 2 Results of desliming of magnesite test

礦石經搖床分選后，細礦泥中-37 μm 96.12%，對該部分細礦泥進行提前拋尾，以提高浮選實驗效果。礦石經分選后，粗砂中MgO 品位由41.20%提高到了42.26%，回收率為94.33%。礦樣經脫泥處理后，礦樣中細粒級含量明顯降低，為改善后續反-正浮選試驗提供有利條件。

3 結果與討論

3.1 反浮選實驗

反浮選是脫除菱鎂礦中含硅雜質較為有效的方法，為降低礦樣中石英、硅酸鹽等脈石，進行了反浮選脫硅實驗。針對該礦樣進行磨礦細度、浮選礦漿pH 值、水玻璃等系列條件實驗后，確定了其較佳磨礦細度為-74 μm 79.8%，礦漿pH=6、水玻璃用量為500 g/t，在該浮選條件下，以十八胺為反浮選捕收劑，進行捕收劑用量實驗，實驗流程見圖2，實驗結果見圖3。

圖2 反浮選捕收劑用量實驗流程Fig.2 Process of Reverse flotation collector dosage test

圖3 反浮選捕收劑十八胺用量實驗結果Fig.3 Tesresults of the dosage of reverse flotation collector octadecylamine

由圖3 可知，隨著十八胺用量逐漸增加，浮選槽內礦化氣泡量增加明顯，反浮選效果逐漸增強，礦漿內脈石礦物被浮出同時，部分菱鎂礦也被浮出，故精礦品位逐漸提高的同時，其回收率逐漸降低；當捕收劑從100 g/t 增加到300 g/t 時，精礦品位增幅較大，捕收劑用量繼續增加時，因部分菱鎂礦隨脈石礦物一同被浮出，其品位增幅不大，且回收率逐漸下降。故綜合考慮，確定最佳捕收劑用量為300 g/t。

3.2 正浮選脫鈣

反浮選可脫除大部分含硅脈石礦物，但對含鈣脈石礦物的脫除效果不佳。為了進一步降低粗精礦中的鈣雜質的含量，針對該礦進行正浮選脫鈣實驗。

在進行浮選礦漿pH、抑制劑、起泡劑等條件浮選實驗后，確定最佳浮選條件為礦漿pH=9、六偏磷酸鈉用量為150 g/t、2#油100 g/t。在該條件下，以新型捕收劑YSM-091 進行捕收劑用量實驗，實驗流程見圖4，實驗結果見圖5。

圖4 正浮選捕收劑用量實驗流程Fig.4 Process of direct flotation collector dosage test

圖5 正浮選捕收劑用量實驗結果Fig.5 Test results of direct flotation collector dosage test

圖5 顯示，隨著捕收劑YSM-091 用量的增加，浮選泡沫層變厚，泡沫增多，菱鎂礦回收率逐漸增加，同時部分脈石礦物附著在礦化氣泡上，與菱鎂礦一同浮出，因此菱鎂礦品位逐漸降低。綜合考慮，當捕收劑用量為1500 g/t 時，精礦品位為46.31%，作業回收率為91.23%，此時浮選效果最佳，故確定最佳捕收劑用量為1500 g/t。

3.3 開路實驗

在上述條件實驗的基礎上，進行開路實驗，其具體實驗流程見圖6，實驗結果見表3。

圖6 開路實驗流程Fig.6 Test procedure of open circuit

由表3 可知，開路實驗可得到精礦品位為46.29%，但中礦品位較高，分別達到了42.15%、35.30%，為進一步提高浮選作業回收率，在閉路實驗中，應增加掃選作業，提高該菱鎂礦的回收率。

表3 開路實驗結果Table 3 Results of Closed circuit test

4 閉路實驗

由開路實驗結果可知，開路實驗的中礦品位較高，為進一步提高菱鎂礦的提回收率，降低尾礦品位，提高鎂資源的利用率，在開路實驗的基礎上，增加一精一掃，進行閉路實驗，其具體實驗流程見圖7，實驗結果見表4。

表4 閉路實驗結果Table 4 Results of Closed circuit test

圖7 閉路實驗流程Fig.7 Test procedure of closed circuit

對上表實驗結果分析可知，采用先脫泥后反-正浮選的實驗流程，其最終精礦中，MgO 品位達到了46.12%，綜合回收率為77.83%。其中精礦中SiO2的品位為0.92%，其去除率為84.59%，CaO的品位為0.81%，CaO 的去除率達到了87.29%。

菱鎂礦中的主要成分為MgCO3，該閉路實驗中，最終產品MgO 的品位達到了46.12%；將該浮選精礦產品與工業菱鎂礦品級進行對比分析可知，浮選精礦中MgO 品位為46.12%，SiO2的品位為0.92%，CaO 的品位為0.81%，達到了菱鎂礦一級品的要求。

5 結論

（1）該礦石的主要成分為MgO，原礦中MgO 的品位為41.20%，脈石礦物主要為4.15%的SiO2和4.43%的CaO，工業品級為四級品。

（2）在磨礦細度-74 μm 79.8%，礦漿pH=6、水玻璃用量為500 g/t，十八胺300 g/t 的條件下反浮選，可得到精礦品位44.21%，作業回收率為91.17%的粗精礦。

（3）在礦漿pH=9、抑制劑150 g/t、2#油100 g/t，捕收劑YSM-091 為1500 g/t 的條件下進行粗精礦正浮選脫鈣，可得到精礦品位46.31%，作業回收率91.23%的鎂精礦。

（4）在最佳條件下，進行閉路實驗，最重可得到品位為46.12%的精礦產品，綜合回收率為77.83%，其主要雜質SiO2、CaO 的含量分別為0.92%、0.81%，對比菱鎂礦品級技術指標，該精礦產品達到了工業一級品的要求。