选矿尾矿中的长石可选性试验研究

李 兵，王全亮

（1.化工部长沙设计研究院，湖南 长沙 410116；2.湖南有色金属研究院，湖南 长沙 410100）

选矿尾矿中的长石可选性试验研究

李 兵1，王全亮2

（1.化工部长沙设计研究院，湖南 长沙 410116；2.湖南有色金属研究院，湖南 长沙 410100）

文章介绍了某选矿尾矿的工艺矿物学性质及可选性试验研究。根据试样性质，确定采用浮选除杂－长石、石英分离的工艺流程，获得了K2O品位为7.57%，Na2O含量为2.54%的长石精矿产品。

选矿尾矿；长石；工艺流程

在自然界中广泛分布长石矿物，长石是钾、钠、钙和少量钡等碱金属或碱土金属的无水架状铝硅酸盐矿物，长石的化学式为（K，Na，Ca，…）AlSi3O8，其主要成分为SiO2、Al2O3、K2O、Na2O、CaO等［1］。长石矿物富含钾、钠等碱金属，熔融温度较低（1 100～1 300℃），熔融间隔较长，具有较强的助熔性和较高的化学稳定性。长石因其优良的工艺特性被广泛用作玻璃、陶瓷、化工、磨料磨具、玻璃纤维、电焊条等工业的原料。自然界中纯的长石矿物很少，多数是以各类岩石的集合体产出，共生矿物有石英、云母、角闪石、金红石等，其中以云母（尤其是黑云母）、角闪石、金红石和铁的化合物等为有害杂质［2］，只有在相当富集时长石才可能成为工业矿物［3，4］。试验对某选钼尾矿中回收长石进行了可选性研究。

1 试样工艺矿物学研究

1.1 试样化学多元素分析

本次回收长石的原料为某选钼后的尾矿，其化学多元素分析结果见表1。从表1分析数据可知，试样中主要化学成分为SiO2、Al2O3、K2O、Na2O等。

表1 试验样品化学多元素分析结果 %

1.2 试样的矿物组成及相对含量

试样中矿物组成及相对含量见表2。从表2分析数据可知，试样中矿物组成主要由石英、钾长石、钠长石等构成，其它矿物含量低。

表2 矿物组成及其相对含量 %

1.3 长石的粒级分布

为查明尾矿中长石的粒级分布，对尾矿进行了筛水析，并分析了K2O的含量，长石粒级分布测定结果见表3。

表3 长石粒级分布测定结果

1.4 嵌布特性

经x衍射分析及镜下观察，试样中长石矿物分为钾长石和钠长石。前者有的呈斑晶产出，包裹有少数的白云母、石英、钠长石微晶。长石呈聚粒镶嵌，与石英呈弧形弯曲，少数呈齿状、波纹状镶嵌，被白云母交代，呈齿状镶嵌，有的白云母包裹于长石中。云母沿长石的解理裂纹充填交代，一些钾长石有钠长石条纹分布。钠长石条纹呈定向排列。

2 长石回收试验

2.1 工艺流程的确定

试样主要是石英、长石及少量云母等，长石以正长石和钠长石为主，云母以白云母为主。由于石英、长石及云母矿物的比重基本相同，因此浮选是实现长石回收的有效手段。长石精矿的质量要求除K2O、Na2O合量需达标外，煅烧白度也是一重要指标，而提高长石煅烧白度的关键在于降低铁矿物的含量。试样中的铁主要赋存于黄铁矿、云母、少量赤褐铁矿中。因此根据试样的性质，选矿尾矿回收长石的原则流程为“浮选除杂（脱除少量的黄铁矿、云母等矿物）－长石、石英分离”。

2.2 浮选除杂试验

试样中硫化矿含量较少，通过添加少量丁黄药和2＃油即可浮选干净；云母的天然可浮性较好，在酸性、中性及碱性条件下均有着优异的的可浮性，考虑长石与石英的分离，本次试验采用在酸性条件下浮选云母。由于云母的纯度分析较为复杂，而云母、长石、石英三者中，只有云母含铁，因此通过分析Fe的含量来判断浮选除杂的富集和走向。浮选除杂试验流程图如图1所示，试验结果见表4。

图1 浮选除杂试验流程图

表4 浮选除杂试验结果 %

2.3 长石、石英浮选分离试验

石英零电点为pH 2～3，长石零电点为pH 1.5，利用长石和石英的零电点差异，将矿浆pH值调至2 ～3时，石英表面不带电荷，而长石表面荷负电，此时添加阳离子捕收剂（十二胺）可浮选长石，实现长石、石英的分离。目前在工业生产尚应用的主要是传统的有氟法（又称氢氟酸法）、无氟有酸法。但由于氟离子会造成严重的环境污染，传统的氢氟酸法正逐渐被无氟法工艺所取代。本试验以浮选除杂后的尾矿为原料，对无氟有酸法工艺进行了考察，主要研究了硫酸及十二胺用量对长石、石英分离的影响。除杂尾矿中长石、石英分离的工艺流程如图2所示。

图2 长石、石英浮选分离粗选试验流程图

硫酸用量是影响长石、石英分离的关键因素，硫酸用量试验流程图如图2所示，控制十二胺用量为100 g／t，不同硫酸用量结果如图3所示。由图3可以看出，随着硫酸用量的增加，长石精矿的K2O、Na2O品位升高，回收率降低，综合考虑长石精矿K2O、Na2O合量及回收率，硫酸用量在1 200 g／t左右时较为适宜。

图3 硫酸用量条件试验结果

控制硫酸用量在1 200 g／t，不同十二胺用量结果如图4所示。由图4可以看出，随着十二胺用量的增加，长石精矿K2O、Na2O含量降低，回收率升高，综合考虑长石精矿的K2O、Na2O含量及回收率，十二胺用量在100 g／t左右时较为适宜。

图4 十二胺用量条件试验结果

2.4 尾矿回收长石全流程试验

尾矿回收长石采用无氟工艺，全流程如图5所示，试验结果见表5。从表5可知：试样采用“浮选除杂（脱除少量的黄铁矿、云母等矿物）－长石、石英分离”回收长石的试验流程，可使试样中的长石得到较好的回收。长石精矿多元素分析结果分别见表6。从表6可知：采用图5流程所得长石精矿能满足作为陶瓷坯料原料的要求。

图5 尾矿回收长石试验流程图

3 结 语

1.某钼选矿尾矿主要由SiO2、Al2O3、K2O、Na2O等组成，主要矿物为石英、钾长石、钠长石等，有回收价值的矿物主要为长石。

表5 尾矿回收长石全流程试验结果 %

表6 长石精矿多元素分析结果 %

2.根据试样物质成分研究结果采用“浮选除杂（脱除少量的黄铁矿、云母等矿物）－长石、石英分离”回收长石的试验流程，可使试样中的长石得到较好的回收；回收的长石产品可作为于陶瓷坯料的原料。

［1］ 朱良友.钾长石粉提纯工艺研究［J］.非金属矿，2009，（32）：21－22.

［2］ 任觉世.工业矿产资源开发利用手册［M］.武汉：武汉工业大学出版社，1993.

［3］ Ribbe，p.H.FeldsPar Mineralogy［M］.Washington：Mineralogical Society of Allleriea，1983.

［4］ Smith，J.V.Feldspar Minerals，Vol.I，Ⅱ，Ⅲ，［M］.Beriin：SpringerVerlag，1988.

The Beneficability Research of Feldspar from Tailings

LI Bing1，WANG Quan-liang2

（1.Changsha Design and Research Institute of Ministry of Chemical Industry，Changsha 410116，China；2.Hunan Research Institute of Nonferrous Metals，Changsha 410100，China）

This paper describes mineralogical composition of the tailing and separability study.A feldspar concentrate grading of 7.57%K2O and assaying of 2.54%Na2O can be obtained by the process of flotation impurity-feldspar，quartz separation flow sheet according to the characteristics of the tailing.

tailings；feldspar；flowsheet

TD926.4

A

1003－5540（2015）03－0015－03

2015－04－17

李 兵（1974－），男，工程师，主要从事选矿厂设计咨询研究工作。