复杂难选高岭土矿选矿工艺实验研究

田 野

（准格尔旗蒙盛新材料有限责任公司，内蒙古 鄂尔多斯 010399）

1 高岭土矿石性质

以A地区的高岭土矿为研究对象，发现该地区有着丰富的铁、金等矿产资源，其中铁矿的储量最高，超过12.4t[1]。这些矿产资源的嵌布粒度细且较为紧密，同时氧化程度较高回收困难，因此对高岭土矿进行矿物组成和化学元素分析，结果见下表1和表2。

表1 高岭土矿物组成分析结果

表2 化学元素分析结果

根据表1中的数据可知，主要回收元素为钼与金，主要金属矿物为黄铁矿，矿石为氧化钼、铅矿石。因此针对上述测试结果，进行两阶段的选矿工艺。

2 浮选脱硫和强磁选除铁选矿实验

第一阶段进行除铁脱硫工艺，利用非极性捕收剂，通过两段浮选流程浮出炭质后再选硫[2]。该试验流程如下图1所示。

图1 浮选试验流程图

两段浮选流程可以选出黄铁矿杂质，同时浮选出部分炭质。设置磨矿细度分别为70%、80%以及90%，下表3为浮选脱硫铁矿的测试结果。

表3 浮选脱硫铁矿试验结果

根据表3中的测试结果可知，当磨矿细度为80%时，浮选脱硫率达到了70%，此时的尾矿煅烧白度，提高到86.7%。当磨矿细度进一步提高时，高岭土矿物泥化严重，因此将磨矿细度控制在80%。根据实验测试结果可知，高岭土硫含量下降了约0.31%。因为部分黄铁矿呈微细粒嵌布的状态，因此进一步降低含硫量较为困难。采用QQC-50*70周期式高梯度磁选机，进行强磁选除铁试验，测试结果如下表4所示[3]。

表4 强磁选除铁试验结果

采用浮选脱硫、强磁选除铁的方式，将选矿脱硫率和除铁率，分别控制在65.45%和78.24%左右，此时的高岭土矿含硫量下降到0.17%，三氧化二铁（Fe2O3）的含量下降到0.23%，浮选脱硫、强磁选除铁的方法具有较好的选矿除杂效果。

图2 重选工艺流程图

3 重选工艺实验

根据表2中的分析结果可知，高岭土矿中含有大量的元素，这些元素属性不同类型多样，其中主要脉石矿物为硅酸盐矿物，与金属硫化矿之间存在较大的密度差异。已知硫化矿单体粒度较粗，因此根据螺旋溜槽、矿砂摇床、尼尔森离心机以及悬震锥面选矿机四种设备的使用流程，分析不同设备对磨矿细度为-0.075mm占50%的矿石预富集效果[4]。为了便于记录，将上述四组重选设备按照顺序进行编号，分别为01、02、03和04，测试结果详细数据如下表5所示。

表5 不同重选设备的预富集效果

根据表5中的比较结果可以看出，03号尼尔森离心机的矿石品位各项指标，要好于其他三种重选设备。这是离心机“强化重力”特性下，高倍离心力的作用结果，根据不同密度矿物的重力差，对高岭土矿物颗粒进行不同密度筛选。同时根据光片鉴定图像可知，离心机对金颗粒的回收效果，要明显好于其他三种重选设备，因此从侧面印证了离心机回收率高的原因[5]。因此保证基本测试工具和测试条件不变，添加离心机以及摇床等设备，设计重选工艺基本流程，如下图2所示。

利用重选工艺对复杂难选高岭土矿，进行矿石筛选，该过程利用离心机，进行第一阶段的矿物颗粒筛选，为了近一步提升矿物颗粒的筛选精细程度，再利用矿泥摇床进行第二、第三阶段的矿物颗粒筛选。实验设置4个测试对象，分别为同一复杂难选高岭土矿中，四个不同位置处的矿床，选择对应的测试对象，结果如下表6所示。

表6 重选工艺实验结果

根据表6中的测试结果可知，对于不同的测试对象，重选工艺得到了不同的实验结果。为了具体分析实验结果，合并中矿实验数据分析粒度，结果如表7所示。

表7 重选工艺的中矿粒度

根据表6中的测试结果可知，金矿石主要分布在不超过0.28mm的粒级中，可见结合摇床设备的重选工艺，对于复杂难选高岭土矿选矿工作，有着极高的应用效果。

4 结束语

为了进一步分析复杂难选高岭土矿选矿工作，从三种不同的选矿工艺入手，进行了深入测试，分析了不同工艺的研究重点。但此次研究并没有进行综合实验测试，因此没有一个具体的横向对比结果，今后的研究工作中，可以设置同样的测试条件，比较三种选矿工艺在同一个研究内容上的差异。