[精品]含披矿物浮选研究现状与展望

1、含披矿物 浮选研 究现状 与展望彼是碱土金属的第-个成员，属f稀仃轻金属. 具仃密度低、熔点命、弹性模址大、拉伸强度大、热性 能优异、尺寸稳定性好、中子吸收截ifii小、x射线透 射性好等很多优异的性能,是航天、航空、电子和核 丁业等领域不可替代的材料.仃“超级金属”、“尖端 金应、“空间金属” z称w彼储虽比较丰富的国家仃巴曲、印度、俄罗斯、 英国以及中国.中国的镀资源上要分布在新媼、湖 南、江西、广东、四川、河南等地叭自然界中含铁矿 物大约仃40多种.上要是绿柱石isa l2(si(h)6|、 硅彼仃(似品右igsi(h)、婭硅彼右mjsigll)、 金绿宝仃(isa 12 5)以及门光榴

2、石(be. mm fe) sms等®。li前,具有经济价值的矿物主要是 绿柱石、硅彼石、硅破石以及金绿宝石。我国首次 发现的两种含彼新矿物，一种是香花石5山1如 (si()4)»t'2|. f i95x年(.湖南香花岭含彼条纹岩中 发现91；另一种是顾家石(c迦iwsi2(b), f 1959年 在辽宁一与碱性岩仃关的夕k岩中发m1，01 o在20世纪皱冶炼工业发展的相当长的时间内, 破冶炼的原料一 h是采用经于选获得的绿柱石粘 矿，含beo通常达到7%甚至10%以h-随着破矿 产诳源的日益枯竭，含皴矿物的使用范南不断扩大, 彼矿石的选矿匚作ii益受到重视。木文基于

3、會彼矿 石的件质及分离的难易用度.对含彼矿物的选矿研 究现状进行综述与展里。1披矿石的类型及选矿流程彼矿床主耍分两大类型，花岗伟晶岩型和气成 热液型，其中绿柱右注要采ii花岗伟晶岩矿床,硅彼 石主要采门气成热液矿床|级。含破矿物-般与萤石、云母、锂辉石、方解石、白 云石等矿物密切共生，何时矿石中还含有黑鸽矿、锡石、辉钿砂、黄铁矿等矿物，因此，为了实现含皱矿物 与脉仃"物的分离.同时回收其他仃用矿物破矿仃 的选矿流程比较复杂。原则是:当矿石中含仃钩、 锡、锂、铤等矿物时.杵先采用重选冋收相应卩'物：当 矿石中含有硫化物时，采用预先浮选回收钳、铅、锌、 铁等硫化矿；当矿石中含有黄

4、玉、滑石、云母等易浮 矿物时.同样必须采用预先淳选以排除易浮矿物对 后续作业的彫响。在选矿作业中，含械矿物与萤石的分离是皱矿 石浮选的重要环节。当萤石为k要回收组分，彼矿 物可浮性较差时可优先浮选萤石；但是，一般为了 充分回收矿石中的皴矿物，萤石优先浮选是不彻底 的,因此在后续披浮选尾矿以及披糟选中矿中,可进 一步通过浮选决得萤石箱矿。当矿石的价值以披矿 物为ijru im矿物可浮性较好时.可以优先浮选皴 矿物获wars矿.当矿石中钺矿物和萤石的可浮性 比较接近优先浮选难以丈施时.也可采収彼矿物和 萤石混合浮选再分离的方案。一般认为，含彼矿物 可浮性从高到低的顺序为:硅彼石、硅披石、金绿 宝石

5、、蓝柱石、绿柱石、锌日光石、白闪石.2破矿石的浮选2.1绿柱石浮选绿柱石属铝耐酸盐矿物一般为六方柱状品形, 仃时为块状，呈绿色、淡黄色、淡蓝色或淡红色等条 痕为白色，一般无磁性，纯绿柱石的beo理论含址 为 14. i%1"1。按照采用捕收剂的性质绿柱石浮选可以分为 阴离子捕收剂浮选和阳离戸捕收剂浮选两大类当 采用油酸钠、烷基仃油磺酸盐等阴离了捕收剂时，其 与矿物表而的作用机理为静电吸附，因此浮选过程 对|41值的变化比较敏感.通常在ph值为2 4的 酸性弱酸性介质中进行。当采用胺类阳离子为捕 收和时.浮选可以（- pll值为9. 0 10. 5的弱碱性 介质中进行，但浮选的选择性不

6、易控制。若矿浆经 包姒酸预先处理，在强酸件介质中.绿柱石和长石表 【佰形成荷負电的撅硅络合物.强化了与胺类阳离子 捕收剂之间的吸附过程，而行英在此条件卜受到强 烈抑制，因此，可以实现绿柱石、长石与石英的浮选 分离“叽由于绿柱石浮选前通常必须进行预先处理才能 获得良好的可浮性，按预先处理的方式不同,绿柱石 浮选流程可以分为酸法流程和碱法流程两大类。酸 法流用是预先用圮氟酸或就化钠打硫酸等处理矿 浆，活化绿柱石，然后加捕收剂和起泡剂浮选.根据 绿柱石在流程中浮出的顺序，酸法流程又可细分为 酸法混合浮选流程和酸法优先浮选流程两种.其中 酸法混合浮选流程如丹佛（denver）公司推荐的流 程,在酸性（

7、如硫酸）介质中（屮 值为1.5 2. 0）,用 胺类捕收剂浮出云母再加入氢氟酸活化长石与绿 柱石,在强酸性条件b （ ph值为2. 0 2. 5）.加入阳 离子捕收剂混合浮选长呑绿柱石,混合粘矿经洗 矿、脫泥后，用石油磺酸盐浮选绿柱仃：崗恢沃优先 浮选流程是用硫酸调浆.先加入阳离子捕收剂浮选 出云母然际洗矿、浓缩，再加圮做酸处理在采用碳 酸钠作调整剂的情况卜用脂肪酸类捕收剂优先浮选 绿柱仃。碱法浮选流程是在惦旷过程中或浮选调浆 时用氢氧化钠对“右先进行处理.在pll值为8. 0 -&5的范用内用脂肪酸类捕收剂将绿柱石从脉石 矿物中浮选出。如果上述浮选方法得到的绿柱石榕 矿品位不太高，常

8、需采用磁选、加温浮选或其他方法 精选“叽在绿柱石浮选过程中.另一个值得关注的问题 是绿柱石和锂辉石的浮选分离。花岗伟晶岩矿床中 绿柱石通常与锂辉石共生在-起，它们的可浮性相 近，实现绿柱右和锂辉仃浮选分离的关键是寻找仃 效的抑制剂。研究发现，在阴离尹捕收剂浮选体系 中，常用调整剂对锂辉石进行抑制，其作用由弱到强 的顺序为纵化钠、木质素磺酸盐、确酸盐、姒gi酸钠、 硅酸钠、淀粉等。其中木质索磺酸盐対裡w右的抑 制作用很徽弱而氟化钠基本匕不起抑制作用反而 可以提高其浮选速度。对绿柱石浮选來说.这吐调 1的抑制作用也有很大差别，如在中性和弱mtt 介质中.过业的姒化钠.木质索磺酸盐、磷酸盐和碳 酸盐

9、等对其仃强烈的抑制作用而少就的淀粉、硅酸 钠的抑制作用不明显;在强碱件介质中这些调整剂 对绿柱石的抑制作用普遍减弱,而对锂辉石的抑制 作用泮遍加强。展于上述研究，对r绿柱右和理辉 仃的浮选分离可以采収以卜三种方案:一是在碳酸 钠、硫化钠、氢氧化钠形成的高减介质中使锂辉石处 抑制状态.用脂肪酸乞优先浮选绿柱石，绿柱仃浮 选皑矿经活化后.添加脂肪酸2浮选锂辉石。二是 花礦酸钠和木质索碱酸盐长时间作用的低碱性介质 中,绿柱石和脉石矿物受到抑制，用氧化石蜡皂、环烷酸2和柴油浮选理w仃，此后加氢vi化钠、硫化 钠、氯化铁活化绿柱石并抑制脉石矿物，用氧化石蜡 t和柴油浮选绿柱石.三是用氟化钠、碳酸钠作调

10、整剂.用脂肪酸皂优先浮选部分理辉仃.然示添加氢 氧化钠和can 用脂肪酸皂混合浮选绿柱呑锂辉 右，显后将绿柱yr锂辉右混合粘矿用碳酸钠、氮氧 化钠以及酸、碱性水玻璃加温处理丿二浮选分离出绿 柱石旳.2.2硅镀石和轻硅披石浮选硅彼石属三方晶系.常为针状、柱状、粒品状.无 色或呈粉红色、黄色.性脆常含氧化镁、氧化钙、氧 化铝等杂质。梵硅彼仃属斜方晶系，常为薄板状、片 状,无色或淡黄色，性脆，常产p花岗伟晶岩和气成 热液矿床中(叭由于与硅彼石和轻硅皱石共生的有用矿物通常 包括黄铁矿以及白钙矿.在會彼矿物浮选之前.可以 用黄药预先浮选黄铁矿，在含破矿物浮选z后，用摇 床等重选方法回收白钩矿在硅披石和轻

11、硅彼右： 昔之间，硅皱石的可浮性优f羟硅披石。含披矿物 浮选前.需要用六偏磷酸钠对矿浆进行20 30 min 长时何的处理，时间越长，皱回收率越融但糟矿品 位仃所卜降。如果矿石中含有较第的方解石和萤仃 矿物姒化钠与六偏磷酸钠混合便用可以収得比单 独使用更好的效果。硅破石和疑硅破石浮选的捕收 剂-般采用油酸，有时采用油酸与煤油混合便用,甚 至煤油的用址大幅度超过油酸用址也是可能的。对 r含破矿物结晶较机的/仃.采用浮选方法处理硅 彼仃和做仃.通常川以获得比校理想的浮选指 标,皱精矿品位可以达到10%其至20%以匕回收 率也能达到75%左右；但对于结晶很细的矿石,& 精矿品位难以达到7%l

12、，,o 2.3金绿宝石浮选金绿宝右呈绿色或黄绿色.斜方晶系，至呈板状 或块状结晶常化铁、魚化猛等朵质而呈册 磁性,绿柱生产子花岗伟晶岩中”*。在我国金绿宝石是仅次于绿柱石的重耍破矿 资源,特别是湖南省湘南地区的金绿宝石矿不仅品 位高，而且储址大,是我国潜在的重要皱原料基地。 该矿分为尖品石含彼条纹岩、尖晶右會彼大理岩、电 气彳f尖品仃會彼条纹岩等类熨.其'持点是金绿宝石 与萤石、方解石和尖晶石致密共生，嵌布很细，选矿 难度很大。对我国金绿宝右型含皴矿石宜采用浮11-浸 出浮选、浮选焙烧浮选等选冶联合处理方案。原 矿烧细后.先浮选出黄铁矿等硫化矿及部分方解石, 然后金水玻璃、硫酸铝、姒硅

13、酸钠等调整剂作用卜. 加脂肪酸皂做捕收剂浮选金绿宝石虽后从浮选尾 矿中回收萤石.由于矿石性质分复杂，浮选获得 的披糟矿品位较低，其中含有-定虽的萤石及方解 石难以通过浮选方法£除必须通过焙烧浸出萃 取等相关匸艺才能得到氢氧化皱或氧化俄产品，选 冶总回收率在60%左右'o血且，这些方法并不典 备广泛的适应性,在处理湘南某些矿区的金绿宝石 型含皴矿石时，上述捕收剂和调整剂方案并不具备 分选效果.在原矿含beo为0. 3%的情况卜.要求披 粘矿品位达到2%都十分困难。由此可见,进一步 加强我国金绿宝仃熨含彼矿右性质的研究、浮选谿 剂和浮选工艺的研究、矿石预处理过程的研究、选冶 联合

14、处理流程的研究等等対于保障我国彼资源安 全具有重要直义。3结语11前.具仃经济价值的含破矿物i要是绿柱石、 硅彼石、轻硅彼石以及金绿宝石。含彼矿物一般与萤石、云母、理辉石、方解石、白 云石、锡石等矿物密切从'i .彼矿石的选矿流程比较 复杂。绿柱石浮选可以分为酸法和碱法两种流程, 又可分为阴离子捕收剂和阳离子捕收剂浮选两大 类。肛彼石和魁硅彼仃浮选时.需要用换化钠、六偏 磷酸钠等调整剂对矿浆进行长时间的处理.以期获 得比较理想的浮选指标。金绿卞石是我国仅次于绿 柱石的重要破矿资源,具有品位高、储藏a大的特 点,但选矿难度很大，分选指标很不理剋采川新技 术、新工艺高效开发和合理利用该类含

15、破矿石是破 资源领域的重要课题。参考文献：(i) f余清，许绍权.超级金ww( j|.冶金从pj, 1994. 5): 2*31.|2|吴海道.彼的件质、个产和用途m.北京：冶金工业出 版社,1986-3刘世友.彼的生产现状与应用开发j|.稀fj金属打皎质 合金.199x.<4>:5fr61 (4|称本双彼的应用进展j稀有金風1995,19(2): 12> 131.(上接第44页)从表3数据可以看出，用此方法制备的nbio, 杂质含ht较低完全能満足陶瓷电容器的碍要。2.2焙烧条件对产品粒度的影响焙烧的ii的是将nb()h)s转变成nhm,并 除去低沸点杂质x00匸焙烧时发生

16、如卜反应：2nb()11)5 nbios + 5lh() t随焙烧温度不同,nb2(),发生相变，在900 c以 卜为ornbos,在900 950匸以上则由crnwo、转 变为“nbos。焙烧过程可将人部分f除去(f以 m14f形式挥发)。焙烧温度対nho,的粒度仃较 大影响分析结果见表4。表4焙烧温度与nbo,平均粒度的关系” r700750800850900950fsss/pm 0. m) o.k! 0. 830.95 i. 072.30从表4的分析结果可以看出当温度超过850 c时.nbios的平均粒径明显増大,ifu且粒蚀分布不 均匀。但当烧结温度低于800匸时，氧化锯中f的 含呈超过10(x)x 10 6.并仃部分nh()h)s没仃转 化成nb2(ho故试验中选择800匸的焙烧温度可制备合格的陶瓷电容器用nk(bo3结论采用氨中和沉淀方法，可制备出纯度高、粒度分 怖血匀的陶瓷电容器用ng.该法具有设备简 单生产成本较低等优点。用该法制备的nkos生 产的陶瓷电容器，其介电常数高，稳定性好,可靠性 禹.对拓宽n血0,使用范附及提爲陶瓷电容器的性 能均具右重要意义。参考文