[精品]含披礦物浮選研究現(xiàn)狀與展望

1、含披礦物 浮選研 究現(xiàn)狀 與展望彼是堿土金屬的第-個(gè)成員，屬f稀仃輕金屬. 具仃密度低、熔點(diǎn)命、彈性模址大、拉伸強(qiáng)度大、熱性 能優(yōu)異、尺寸穩(wěn)定性好、中子吸收截ifii小、x射線透 射性好等很多優(yōu)異的性能,是航天、航空、電子和核 丁業(yè)等領(lǐng)域不可替代的材料.仃“超級(jí)金屬”、“尖端 金應(yīng)、“空間金屬” z稱w彼儲(chǔ)雖比較豐富的國(guó)家仃巴曲、印度、俄羅斯、 英國(guó)以及中國(guó).中國(guó)的鍍資源上要分布在新媼、湖 南、江西、廣東、四川、河南等地叭自然界中含鐵礦 物大約仃40多種.上要是綠柱石isa l2(si(h)6|、 硅彼仃(似品右igsi(h)、婭硅彼右mjsigll)、 金綠寶仃(isa 12 5)以及門(mén)光榴

2、石(be. mm fe) sms等®。li前,具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的礦物主要是 綠柱石、硅彼石、硅破石以及金綠寶石。我國(guó)首次 發(fā)現(xiàn)的兩種含彼新礦物，一種是香花石5山1如 (si()4)»t'2|. f i95x年(.湖南香花嶺含彼條紋巖中 發(fā)現(xiàn)91；另一種是顧家石(c迦iwsi2(b), f 1959年 在遼寧一與堿性巖仃關(guān)的夕k巖中發(fā)m1，01 o在20世紀(jì)皺冶煉工業(yè)發(fā)展的相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi), 破冶煉的原料一 h是采用經(jīng)于選獲得的綠柱石粘 礦，含beo通常達(dá)到7%甚至10%以h-隨著破礦 產(chǎn)誑源的日益枯竭，含皴礦物的使用范南不斷擴(kuò)大, 彼礦石的選礦匚作ii益受到重視。木文基于

3、會(huì)彼礦 石的件質(zhì)及分離的難易用度.對(duì)含彼礦物的選礦研 究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述與展里。1披礦石的類(lèi)型及選礦流程彼礦床主耍分兩大類(lèi)型，花崗偉晶巖型和氣成 熱液型，其中綠柱右注要采ii花崗偉晶巖礦床,硅彼 石主要采門(mén)氣成熱液礦床|級(jí)。含破礦物-般與螢石、云母、鋰輝石、方解石、白 云石等礦物密切共生，何時(shí)礦石中還含有黑鴿礦、錫石、輝鈿砂、黃鐵礦等礦物，因此，為了實(shí)現(xiàn)含皺礦物 與脈仃"物的分離.同時(shí)回收其他仃用礦物破礦仃 的選礦流程比較復(fù)雜。原則是:當(dāng)?shù)V石中含仃鉤、 錫、鋰、鋌等礦物時(shí).杵先采用重選冋收相應(yīng)卩'物：當(dāng) 礦石中含有硫化物時(shí)，采用預(yù)先浮選回收鉗、鉛、鋅、 鐵等硫化礦；當(dāng)?shù)V石中含有黃

4、玉、滑石、云母等易浮 礦物時(shí).同樣必須采用預(yù)先淳選以排除易浮礦物對(duì) 后續(xù)作業(yè)的彫響。在選礦作業(yè)中，含械礦物與螢石的分離是皺礦 石浮選的重要環(huán)節(jié)。當(dāng)螢石為k要回收組分，彼礦 物可浮性較差時(shí)可優(yōu)先浮選螢石；但是，一般為了 充分回收礦石中的皴礦物，螢石優(yōu)先浮選是不徹底 的,因此在后續(xù)披浮選尾礦以及披糟選中礦中,可進(jìn) 一步通過(guò)浮選決得螢石箱礦。當(dāng)?shù)V石的價(jià)值以披礦 物為ijru im礦物可浮性較好時(shí).可以優(yōu)先浮選皴 礦物獲wars礦.當(dāng)?shù)V石中鉞礦物和螢石的可浮性 比較接近優(yōu)先浮選難以丈施時(shí).也可采収彼礦物和 螢石混合浮選再分離的方案。一般認(rèn)為，含彼礦物 可浮性從高到低的順序?yàn)?硅彼石、硅披石、金綠 寶石

5、、藍(lán)柱石、綠柱石、鋅日光石、白閃石.2破礦石的浮選2.1綠柱石浮選綠柱石屬鋁耐酸鹽礦物一般為六方柱狀品形, 仃時(shí)為塊狀，呈綠色、淡黃色、淡藍(lán)色或淡紅色等條 痕為白色，一般無(wú)磁性，純綠柱石的beo理論含址 為 14. i%1"1。按照采用捕收劑的性質(zhì)綠柱石浮選可以分為 陰離子捕收劑浮選和陽(yáng)離戸捕收劑浮選兩大類(lèi)當(dāng) 采用油酸鈉、烷基仃油磺酸鹽等陰離了捕收劑時(shí)，其 與礦物表而的作用機(jī)理為靜電吸附，因此浮選過(guò)程 對(duì)|41值的變化比較敏感.通常在ph值為2 4的 酸性弱酸性介質(zhì)中進(jìn)行。當(dāng)采用胺類(lèi)陽(yáng)離子為捕 收和時(shí).浮選可以（- pll值為9. 0 10. 5的弱堿性 介質(zhì)中進(jìn)行，但浮選的選擇性不

6、易控制。若礦漿經(jīng) 包姒酸預(yù)先處理，在強(qiáng)酸件介質(zhì)中.綠柱石和長(zhǎng)石表 【佰形成荷負(fù)電的撅硅絡(luò)合物.強(qiáng)化了與胺類(lèi)陽(yáng)離子 捕收劑之間的吸附過(guò)程，而行英在此條件卜受到強(qiáng) 烈抑制，因此，可以實(shí)現(xiàn)綠柱石、長(zhǎng)石與石英的浮選 分離“嘰由于綠柱石浮選前通常必須進(jìn)行預(yù)先處理才能 獲得良好的可浮性，按預(yù)先處理的方式不同,綠柱石 浮選流程可以分為酸法流程和堿法流程兩大類(lèi)。酸 法流用是預(yù)先用圮氟酸或就化鈉打硫酸等處理礦 漿，活化綠柱石，然后加捕收劑和起泡劑浮選.根據(jù) 綠柱石在流程中浮出的順序，酸法流程又可細(xì)分為 酸法混合浮選流程和酸法優(yōu)先浮選流程兩種.其中 酸法混合浮選流程如丹佛（denver）公司推薦的流 程,在酸性（

7、如硫酸）介質(zhì)中（屮 值為1.5 2. 0）,用 胺類(lèi)捕收劑浮出云母再加入氫氟酸活化長(zhǎng)石與綠 柱石,在強(qiáng)酸性條件b （ ph值為2. 0 2. 5）.加入陽(yáng) 離子捕收劑混合浮選長(zhǎng)呑綠柱石,混合粘礦經(jīng)洗 礦、脫泥后，用石油磺酸鹽浮選綠柱仃：崗恢沃優(yōu)先 浮選流程是用硫酸調(diào)漿.先加入陽(yáng)離子捕收劑浮選 出云母然際洗礦、濃縮，再加圮做酸處理在采用碳 酸鈉作調(diào)整劑的情況卜用脂肪酸類(lèi)捕收劑優(yōu)先浮選 綠柱仃。堿法浮選流程是在惦曠過(guò)程中或浮選調(diào)漿 時(shí)用氫氧化鈉對(duì)“右先進(jìn)行處理.在pll值為8. 0 -&5的范用內(nèi)用脂肪酸類(lèi)捕收劑將綠柱石從脈石 礦物中浮選出。如果上述浮選方法得到的綠柱石榕 礦品位不太高，常

8、需采用磁選、加溫浮選或其他方法 精選“嘰在綠柱石浮選過(guò)程中.另一個(gè)值得關(guān)注的問(wèn)題 是綠柱石和鋰輝石的浮選分離?；◢弬ゾr礦床中 綠柱石通常與鋰輝石共生在-起，它們的可浮性相 近，實(shí)現(xiàn)綠柱右和鋰輝仃浮選分離的關(guān)鍵是尋找仃 效的抑制劑。研究發(fā)現(xiàn)，在陰離尹捕收劑浮選體系 中，常用調(diào)整劑對(duì)鋰輝石進(jìn)行抑制，其作用由弱到強(qiáng) 的順序?yàn)榭v化鈉、木質(zhì)素磺酸鹽、確酸鹽、姒gi酸鈉、 硅酸鈉、淀粉等。其中木質(zhì)索磺酸鹽対裡w右的抑 制作用很徽弱而氟化鈉基本匕不起抑制作用反而 可以提高其浮選速度。對(duì)綠柱石浮選來(lái)說(shuō).這吐調(diào) 1的抑制作用也有很大差別，如在中性和弱mtt 介質(zhì)中.過(guò)業(yè)的姒化鈉.木質(zhì)索磺酸鹽、磷酸鹽和碳 酸鹽

9、等對(duì)其仃強(qiáng)烈的抑制作用而少就的淀粉、硅酸 鈉的抑制作用不明顯;在強(qiáng)堿件介質(zhì)中這些調(diào)整劑 對(duì)綠柱石的抑制作用普遍減弱,而對(duì)鋰輝石的抑制 作用泮遍加強(qiáng)。展于上述研究，對(duì)r綠柱右和理輝 仃的浮選分離可以采収以卜三種方案:一是在碳酸 鈉、硫化鈉、氫氧化鈉形成的高減介質(zhì)中使鋰輝石處 抑制狀態(tài).用脂肪酸乞優(yōu)先浮選綠柱石，綠柱仃浮 選皚礦經(jīng)活化后.添加脂肪酸2浮選鋰輝石。二是 花礦酸鈉和木質(zhì)索堿酸鹽長(zhǎng)時(shí)間作用的低堿性介質(zhì) 中,綠柱石和脈石礦物受到抑制，用氧化石蠟皂、環(huán)烷酸2和柴油浮選理w仃，此后加氫vi化鈉、硫化 鈉、氯化鐵活化綠柱石并抑制脈石礦物，用氧化石蠟 t和柴油浮選綠柱石.三是用氟化鈉、碳酸鈉作調(diào)

10、整劑.用脂肪酸皂優(yōu)先浮選部分理輝仃.然示添加氫 氧化鈉和can 用脂肪酸皂混合浮選綠柱呑鋰輝 右，顯后將綠柱yr鋰輝右混合粘礦用碳酸鈉、氮氧 化鈉以及酸、堿性水玻璃加溫處理丿二浮選分離出綠 柱石旳.2.2硅鍍石和輕硅披石浮選硅彼石屬三方晶系.常為針狀、柱狀、粒品狀.無(wú) 色或呈粉紅色、黃色.性脆常含氧化鎂、氧化鈣、氧 化鋁等雜質(zhì)。梵硅彼仃屬斜方晶系，常為薄板狀、片 狀,無(wú)色或淡黃色，性脆，常產(chǎn)p花崗偉晶巖和氣成 熱液礦床中(叭由于與硅彼石和輕硅皺石共生的有用礦物通常 包括黃鐵礦以及白鈣礦.在會(huì)彼礦物浮選之前.可以 用黃藥預(yù)先浮選黃鐵礦，在含破礦物浮選z后，用搖 床等重選方法回收白鉤礦在硅披石和輕

11、硅彼右： 昔之間，硅皺石的可浮性優(yōu)f羥硅披石。含披礦物 浮選前.需要用六偏磷酸鈉對(duì)礦漿進(jìn)行20 30 min 長(zhǎng)時(shí)何的處理，時(shí)間越長(zhǎng)，皺回收率越融但糟礦品 位仃所卜降。如果礦石中含有較第的方解石和螢仃 礦物姒化鈉與六偏磷酸鈉混合便用可以収得比單 獨(dú)使用更好的效果。硅破石和疑硅破石浮選的捕收 劑-般采用油酸，有時(shí)采用油酸與煤油混合便用,甚 至煤油的用址大幅度超過(guò)油酸用址也是可能的。對(duì) r含破礦物結(jié)晶較機(jī)的/仃.采用浮選方法處理硅 彼仃和做仃.通常川以獲得比校理想的浮選指 標(biāo),皺精礦品位可以達(dá)到10%其至20%以匕回收 率也能達(dá)到75%左右；但對(duì)于結(jié)晶很細(xì)的礦石,& 精礦品位難以達(dá)到7%l

12、，,o 2.3金綠寶石浮選金綠寶右呈綠色或黃綠色.斜方晶系，至呈板狀 或塊狀結(jié)晶常化鐵、魚(yú)化猛等朵質(zhì)而呈冊(cè) 磁性,綠柱生產(chǎn)子花崗偉晶巖中”*。在我國(guó)金綠寶石是僅次于綠柱石的重耍破礦 資源,特別是湖南省湘南地區(qū)的金綠寶石礦不僅品 位高，而且儲(chǔ)址大,是我國(guó)潛在的重要皺原料基地。 該礦分為尖品石含彼條紋巖、尖晶右會(huì)彼大理巖、電 氣彳f尖品仃會(huì)彼條紋巖等類(lèi)熨.其'持點(diǎn)是金綠寶石 與螢石、方解石和尖晶石致密共生，嵌布很細(xì)，選礦 難度很大。對(duì)我國(guó)金綠寶右型含皴礦石宜采用浮11-浸 出浮選、浮選焙燒浮選等選冶聯(lián)合處理方案。原 礦燒細(xì)后.先浮選出黃鐵礦等硫化礦及部分方解石, 然后金水玻璃、硫酸鋁、姒硅

13、酸鈉等調(diào)整劑作用卜. 加脂肪酸皂做捕收劑浮選金綠寶石雖后從浮選尾 礦中回收螢石.由于礦石性質(zhì)分復(fù)雜，浮選獲得 的披糟礦品位較低，其中含有-定雖的螢石及方解 石難以通過(guò)浮選方法£除必須通過(guò)焙燒浸出萃 取等相關(guān)匸藝才能得到氫氧化皺或氧化俄產(chǎn)品，選 冶總回收率在60%左右'o血且，這些方法并不典 備廣泛的適應(yīng)性,在處理湘南某些礦區(qū)的金綠寶石 型含皴礦石時(shí)，上述捕收劑和調(diào)整劑方案并不具備 分選效果.在原礦含beo為0. 3%的情況卜.要求披 粘礦品位達(dá)到2%都十分困難。由此可見(jiàn),進(jìn)一步 加強(qiáng)我國(guó)金綠寶仃熨含彼礦右性質(zhì)的研究、浮選谿 劑和浮選工藝的研究、礦石預(yù)處理過(guò)程的研究、選冶 聯(lián)合

14、處理流程的研究等等対于保障我國(guó)彼資源安 全具有重要直義。3結(jié)語(yǔ)11前.具仃經(jīng)濟(jì)價(jià)值的含破礦物i要是綠柱石、 硅彼石、輕硅彼石以及金綠寶石。含彼礦物一般與螢石、云母、理輝石、方解石、白 云石、錫石等礦物密切從'i .彼礦石的選礦流程比較 復(fù)雜。綠柱石浮選可以分為酸法和堿法兩種流程, 又可分為陰離子捕收劑和陽(yáng)離子捕收劑浮選兩大 類(lèi)。肛彼石和魁硅彼仃浮選時(shí).需要用換化鈉、六偏 磷酸鈉等調(diào)整劑對(duì)礦漿進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的處理.以期獲 得比較理想的浮選指標(biāo)。金綠卞石是我國(guó)僅次于綠 柱石的重要破礦資源,具有品位高、儲(chǔ)藏a大的特 點(diǎn),但選礦難度很大，分選指標(biāo)很不理剋采川新技 術(shù)、新工藝高效開(kāi)發(fā)和合理利用該類(lèi)含

15、破礦石是破 資源領(lǐng)域的重要課題。參考文獻(xiàn)：(i) f余清，許紹權(quán).超級(jí)金ww( j|.冶金從pj, 1994. 5): 2*31.|2|吳海道.彼的件質(zhì)、個(gè)產(chǎn)和用途m.北京：冶金工業(yè)出 版社,1986-3劉世友.彼的生產(chǎn)現(xiàn)狀與應(yīng)用開(kāi)發(fā)j|.稀fj金屬打皎質(zhì) 合金.199x.<4>:5fr61 (4|稱本雙彼的應(yīng)用進(jìn)展j稀有金風(fēng)1995,19(2): 12> 131.(上接第44頁(yè))從表3數(shù)據(jù)可以看出，用此方法制備的nbio, 雜質(zhì)含ht較低完全能満足陶瓷電容器的礙要。2.2焙燒條件對(duì)產(chǎn)品粒度的影響焙燒的ii的是將nb()h)s轉(zhuǎn)變成nhm,并 除去低沸點(diǎn)雜質(zhì)x00匸焙燒時(shí)發(fā)生

16、如卜反應(yīng)：2nb()11)5 nbios + 5lh() t隨焙燒溫度不同,nb2(),發(fā)生相變，在900 c以 卜為ornbos,在900 950匸以上則由crnwo、轉(zhuǎn) 變?yōu)椤皀bos。焙燒過(guò)程可將人部分f除去(f以 m14f形式揮發(fā))。焙燒溫度対nho,的粒度仃較 大影響分析結(jié)果見(jiàn)表4。表4焙燒溫度與nbo,平均粒度的關(guān)系” r700750800850900950fsss/pm 0. m) o.k! 0. 830.95 i. 072.30從表4的分析結(jié)果可以看出當(dāng)溫度超過(guò)850 c時(shí).nbios的平均粒徑明顯増大,ifu且粒蝕分布不 均勻。但當(dāng)燒結(jié)溫度低于800匸時(shí)，氧化鋸中f的 含呈超過(guò)10(x)x 10 6.并仃部分nh()h)s沒(méi)仃轉(zhuǎn) 化成nb2(ho故試驗(yàn)中選擇800匸的焙燒溫度可制備合格的陶瓷電容器用nk(bo3結(jié)論采用氨中和沉淀方法，可制備出純度高、粒度分 怖血?jiǎng)虻奶沾呻娙萜饔胣g.該法具有設(shè)備簡(jiǎn) 單生產(chǎn)成本較低等優(yōu)點(diǎn)。用該法制備的nkos生 產(chǎn)的陶瓷電容器，其介電常數(shù)高，穩(wěn)定性好,可靠性 禹.對(duì)拓寬n血0,使用范附及提爲(wèi)陶瓷電容器的性 能均具右重要意義。參考文