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[導(dǎo)讀] 鉭鈮礦選礦粗選一般采用重選法,精選則采用重選、浮選、電磁選或選冶聯(lián)合工藝,處理粉礦或原生泥含量多的礦石,洗礦作業(yè)必不可少,同時(shí)采用******磨礦分級(jí)設(shè)備,以降低鉭鈮礦物的泥化。
鉭鈮礦選礦粗選一般采用重選法,精選則采用重選、浮選、電磁選或選冶聯(lián)合工藝,處理粉礦或原生泥含量多的礦石,洗礦作業(yè)必不可少,同時(shí)采用******磨礦分級(jí)設(shè)備,以降低鉭鈮礦物的泥化。
鉭鈮浮選常用捕收劑有脂肪酸類、胂酸類、膦酸類、羥肟酸類、陽(yáng)離子型捕收劑等,捕收劑的環(huán)境污染及藥劑成本問(wèn)題至關(guān)重要。
一、鉭鈮礦礦物工藝學(xué)特性 鈮鐵礦-鉭鐵礦的化學(xué)通式為AB2O6,二者簡(jiǎn)稱鈮鉭鐵礦。A為鐵、錳,B為鈮、鉭。 鈮鐵礦-鉭鐵礦的磁化率為(22.1~37.2)×10-6。鈮鐵礦的介電系數(shù)為10~12,鉭鐵礦為7~8。礦物的密度5.15~8.20(隨鉭的含量增高而增大)。
二、鉭鈮礦選礦技術(shù)
鉭鈮礦選礦一般采用重選先丟棄大部分脈石礦物,獲得低品位混合粗精礦,進(jìn)入精選作業(yè)的粗精礦礦物組成復(fù)雜,一般含有多種有用礦物,分選難度大,通常采用多種選礦方法如重選、浮選、電磁選或選冶聯(lián)合工藝進(jìn)行精選,從而達(dá)到多種有用礦物的分離。
(一)國(guó)外鉭鈮選礦
處理粉礦或原生泥含量多的礦石,洗礦作業(yè)必不可少。澳大利亞格林布斯礦風(fēng)化偉晶巖沖積粘土粗選廠,設(shè)兩個(gè)洗礦系統(tǒng),原礦用直徑1.5m,孔徑10mm的圓筒篩兩次洗礦后,篩下入選,篩上大塊及粘土球進(jìn)自磨機(jī)磨礦約4mm,再用孔徑10mm的圓筒篩篩分,篩下物料入選,篩上物料丟棄或返回再磨。洗礦耗水5m3/t,圓筒篩處理量達(dá)350噸/小時(shí)?臺(tái)。
國(guó)外鉭鈮選礦廠重視采用******磨礦分級(jí)設(shè)備,以降低鉭鈮礦物的泥化。格林布斯礦原生偉晶巖粗選廠用周邊排礦棒磨機(jī)與振動(dòng)篩閉路取得較好結(jié)果。加拿大伯尼克湖鉭礦經(jīng)不斷改進(jìn),目前采用的磨礦流程很有特色。該礦用一臺(tái)Ф2.4m×3.6m馬西型格子球磨機(jī)A-C水平振動(dòng)篩(直線篩)閉路,篩分粒度2.5mm,篩下用德瑞克篩按0.2mm分級(jí),-2.5+0.2mm粒級(jí)用螺旋選礦機(jī)選別,其尾礦經(jīng)弧形篩脫水后返回再磨。球磨機(jī)有兩種產(chǎn)品構(gòu)成循環(huán),即采用一臺(tái)磨機(jī)實(shí)現(xiàn)兩段閉路磨礦。該磨礦回路經(jīng)調(diào)整后循環(huán)負(fù)荷率通常為180%左右,循環(huán)負(fù)荷小易形成過(guò)粉碎。
國(guó)外對(duì)鉭鈮鐵礦礦石的粗選仍以重選為主,并多用******的重選設(shè)備,流程簡(jiǎn)單。如格林布斯礦對(duì)-10mm原礦直接用跳汰機(jī)粗選。加拿大伯尼克湖鉭礦80年代形成的重選-浮選-重選流程日趨完善,該流程仍以重選為主,浮選只用于處理細(xì)泥。重選設(shè)備體用了GEC螺旋選礦機(jī)、3層懸掛式戴斯特?fù)u床、霍爾曼礦泥搖床、橫流皮帶選礦機(jī)。前蘇聯(lián)采用浮選對(duì)重選精礦中鉭鐵礦、細(xì)晶石與黃玉進(jìn)行分離,捕收劑為異羥肟酸,調(diào)整劑為草酸,在鹽酸介質(zhì)中(pH2)浮選,當(dāng)給礦含 Ta2O5 2.52%時(shí),精礦品位27%,回收率90%。
(二)國(guó)內(nèi)鉭鈮選礦
1、鉭鈮礦粗選
國(guó)內(nèi)鉭鈮礦原礦品位一般很低,其礦物性脆、密度大。為了保證磨礦粒度,避免過(guò)粉碎,一般采用階段磨礦階段選別流程。江西宜春鉭鈮選礦廠采用側(cè)向弧形篩取代直線振動(dòng)篩進(jìn)行篩分,現(xiàn)場(chǎng)探索試驗(yàn)結(jié)果表明:篩上夾細(xì)可降低14.70%,篩下夾粗可減少4.3%,篩分效率可提高17.72%。該設(shè)備的試驗(yàn)成功,為現(xiàn)場(chǎng)一段磨礦篩分改造提供了新途徑。
福建南平是一個(gè)大型花崗偉晶巖礦床,1998年由廣州有色金屬研究院對(duì)該礦石進(jìn)行選礦試驗(yàn)研究,為建廠提供設(shè)計(jì)依據(jù),根據(jù)鉭鈮和錫石礦物粒度嵌布特征,提出采用階段磨礦、階段選別工藝。一段采用棒磨機(jī),并與篩子構(gòu)成閉路,以減少過(guò)粉碎。二段磨礦采用球磨機(jī),并與高頻振動(dòng)細(xì)篩構(gòu)成閉路,除能嚴(yán)格控制粒度外,還可增加處理能力,提高磨礦效率。該礦粗選采用單一重選流程。重選設(shè)備有GL螺旋選礦機(jī)、螺旋溜槽和搖床。該礦入選原礦含 (TaNb)2O5 0.0499%,Sn 0.0598%,經(jīng)粗選后獲得的粗精礦產(chǎn)率為0.248%,含(TaNb)2O514.94%(其中Ta2O5 10.79%),對(duì)原礦回收率為74.30%(Ta2O5 回收率為74.96%);含Sn 15.71%,對(duì)原礦回收率為65.11%。
2、鉭鈮礦精選
粗選工藝獲得的粗精礦一般是混合粗精礦,需進(jìn)一步精選分離出多種有用礦物。如福建南平鉭鈮精選先用6%的鹽酸溶液清洗礦物表面,再用弱磁選除去強(qiáng)磁性礦物及鐵屑,烘干并篩分成+0.2、+0.1和-0.1mm三個(gè)級(jí)別,分別用干式強(qiáng)磁選機(jī)經(jīng)一次粗選、一次掃選獲得鉭鈮精礦,精選結(jié)果:鉭鈮精礦產(chǎn)率 0.0764%,含(TaNb)2O5 45.64%(Ta2O5 32.57%),對(duì)原礦回收率69.92%(Ta2O5 回收率69.071%),精選作業(yè)回收率94.11%;
3、細(xì)粒鉭鈮礦浮選
江西大吉山鎢礦中的69號(hào)礦體是一個(gè)大型含鉭鈮鎢花崗巖礦體,該礦中鉭鈮鐵礦物嵌布粒度很細(xì),大部分粒度在40~74μm,因此采用常規(guī)的重選方法,選礦回收率較低,鉭回收率僅25%~33%。廣州有色金屬研究院采用重-浮聯(lián)合流程回收鉭鈮礦物,在浮選給礦Ta2O5 0.0145%時(shí),浮選精礦產(chǎn)率為0.7%,精礦含Ta2O5 1.8%,鉭的回收率87%,精礦富集比在100倍以上。然后再重選富集,水冶分離鉭和鎢。使鉭的選冶回收率達(dá)44%。
包?釩自貧醪┛蟮目笫災(zāi)史淺8叢櫻乇鶚窮昕笪鏌云?、细、杂难选闻名又o潰闃縈猩鶚粞芯吭河酶⊙》ǘ?稀土浮選尾礦進(jìn)行鈮礦物富集,采用Pb(NO3)2為活化劑,D-1為鈣礦物的抑制劑,以羥肟酸為主的組合捕收劑,在pH6的介質(zhì)中進(jìn)行鈮浮選,經(jīng)浮選富集的鈮粗精礦脫硫后,采用弱磁-搖床工藝精選,獲得富鈮鐵精礦和鐵精礦。
富鈮鐵精礦1 含Nb2O5 1.66%,精礦2 含Nb2O5 0.59%,鈮總回收率35.58%。陳泉源等人對(duì)白云鄂博礦的稀土浮選尾礦研究后提出,稀土浮選尾礦濃縮脫泥后,添加氧化石臘皂、水玻璃反浮螢石及殘余的稀土礦物,槽內(nèi)產(chǎn)品濃縮后,添加氟硅酸銨、氧化石臘皂浮選鐵礦物得到鐵精礦,選鐵尾礦加硫酸、羧甲基纖維素、水楊羥肟酸、C5-9羥肟酸和草酸,經(jīng)一次粗選、三次精選得到含Nb2O5 1.67%,回收率40.14%的鈮浮選精礦,該精礦再經(jīng)強(qiáng)磁進(jìn)行鐵、鈮分離,得到非磁性產(chǎn)品的鈮精礦和磁性產(chǎn)品的鈮次精礦。
三 鉭鈮礦浮選藥劑的研究現(xiàn)狀及進(jìn)展
(一)鉭鈮礦物捕收劑
鉭鈮礦比較有效的捕收劑有脂肪酸類、胂酸類、膦酸類、羥肟酸類、陽(yáng)離子型捕收劑。
1、脂肪酸類捕收劑 前蘇聯(lián)波立金和格拉德基赫兩人曾采用氧化礦捕收劑:油酸、油酸鈉、十三烷酸鈉、硫酸烷脂鈉和異辛基磷酸鈉詳細(xì)研究鈮鐵礦-鉭鐵礦可浮性。試驗(yàn)表明:使用脂肪酸作捕收劑時(shí),飽和烴基的捕收能力比不飽和的差。當(dāng)pH值為6~8時(shí),用油酸鈉浮選鈮鐵礦-鉭鐵礦極有成效,在強(qiáng)酸性介質(zhì)和強(qiáng)堿性介質(zhì)中都受抑制。對(duì)脂肪酸進(jìn)行改性,能提高其選擇捕收性。例如,在分子中引入新的有效活性基團(tuán)磺酸基、多羧基、硫酸基、鹵素、胺(氨)基、胺基?;王0坊取?
2、胂酸類捕收劑 胂酸能與鉭、鈮等稀有金屬礦物形成牢固的表面化合物,烴基向外,使礦物疏水。但與脈石礦物不存在這種化學(xué)吸附,因此捕收能力強(qiáng)、選擇性好。缺點(diǎn)是含胂物質(zhì)在生產(chǎn)和使用上都存在污染問(wèn)題。芐基胂酸和甲苯胂酸是鉭鈮礦物的有效捕收劑,胂酸與黃藥混用能大大提高鉭鈮礦物回收率。
3、膦酸類捕收劑 用雙膦酸捕收鈮鐵金紅石的研究表明:在礦漿pH值為2~4時(shí),雙膦酸是鈮鐵金紅石良好的捕收劑,其回收率達(dá)到90.87%~91.70%,同時(shí)認(rèn)為雙膦酸在鈮鐵金紅石表面被吸附,吸附形式主要為化學(xué)吸附。
4、羥肟酸類捕收劑 我國(guó)某地鉭鈮細(xì)泥礦用工業(yè)異羥肟酸配以變壓器油進(jìn)行粗選,當(dāng)給礦含Nb2O5 0.094%時(shí),可得粗精礦品位Nb2O5 0.9~1.0%,回收率90%左右。
5、陽(yáng)離子捕收劑 研究表明,十二烷基醋酸胺在中性介質(zhì)中能有效地浮選鈮鐵礦類礦物。
6、其它捕收劑 利用新藥劑N2對(duì)鉭鈮礦物進(jìn)行捕收性能研究表明,高碳鏈的N2是鉭鈮礦物的有效捕收劑。用N-亞硝基苯胲胺浮選白云鄂博鈮礦石取得較好結(jié)果。前蘇聯(lián)探索試驗(yàn)表明,烴基硫酸酯也適應(yīng)于偉晶巖礦床鈮鐵礦-鉭鐵礦的浮選。
很多浮選劑,特別是捕收劑,單獨(dú)使用時(shí),效果不太理想,但當(dāng)某些藥劑按一定比例組合使用后,出現(xiàn)的效果不是簡(jiǎn)單的加和效果,而是增效效果,即1+1>2的協(xié)同效果。如黃藥與羥肟酸組合浮選氧化銅;油酸鈉與羥肟酸組合浮選紅柱石;胂酸與黃藥混用,銅鐵靈與苯甲羥肟酸混用,苯甲羥肟酸與塔爾皂混用,浮選黑鎢細(xì)泥;F2O3與水楊氧肟酸混用浮選錫石細(xì)泥都取得較好結(jié)果。
(二)鉭鈮礦浮選調(diào)整劑
鉭鈮礦主要脈石礦物是硅酸鹽類礦物、螢石和碳酸鹽礦物。這些礦物的典型抑制劑是水玻璃、六偏磷酸鈉、淀粉、焦磷酸、磷酸氫鈉、木素磺酸鈉、丹寧、乳酸、檸檬酸、酒石酸等。pH值對(duì)鉭鈮浮選過(guò)程有較大影響,常用于調(diào)整pH值的調(diào)整劑有硫酸、鹽酸、氫氧化鈉、蘇打等。
(三)鉭鈮礦浮選存在問(wèn)題分析
1、捕收劑的捕收性問(wèn)題。分子中含有官能團(tuán)-COOH、-SO4H、-SO3H的捕收能力強(qiáng)、選擇性差,只適用于浮選礦物組成簡(jiǎn)單、以石英為主要脈石的鉭鈮細(xì)泥。羥肟酸對(duì)鉭鈮細(xì)泥的捕收能力較脂肪酸弱,但選擇較好。膦酸對(duì)鉭鈮礦捕收能力比較強(qiáng)。
2、捕收劑的環(huán)境污染及藥劑成本問(wèn)題。胂酸能與鉭、鈮等金屬礦形成牢固的表面化合物,烴基向外,使礦物疏水,而與脈石礦物不存在這種化學(xué)吸附,因此捕收能力強(qiáng)、選擇性好,同時(shí)胂酸對(duì)Ca2+、Mg2+離子不敏感,對(duì)含方解石高的礦石適應(yīng)性強(qiáng)。但胂酸毒性較高,可能造成環(huán)境污染。在鉭鈮細(xì)泥浮選中,使用藥劑量大,而且價(jià)格高;同時(shí),有些藥劑毒性較大,需增加環(huán)保費(fèi)用,從而使選礦成本上升。使用羥肟酸浮選時(shí),效果較好,但藥劑用量較大。
近年來(lái),國(guó)內(nèi)在鉭鈮浮選藥劑研究方面取得了一定進(jìn)展,但由于藥劑價(jià)格太高,目前只有國(guó)外少數(shù)鈮礦山采用浮選方法,如加拿大奧卡選礦廠、巴西阿拉克薩礦。 聯(lián)系我們 > 13803583886 郵箱:3225048361@qq.com