湖北某铌钽矿磁精产品浮选条件试验*

李 健 朱 丹 林 璠 刘 爽 黄 鹏 康 健 白 丁

（1.自然资源部稀土稀有稀散矿产重点实验室；2.湖北省地质实验测试中心）

铌钽作为重要的战略资源在冶金、化工、电子、航天等领域都有广泛应用，世界铌钽资源主要分布于澳洲、巴西、俄罗斯、中国等国，我国铌钽资源储量约占世界的20%。与国外相比，我国的钽铌资源品位低，矿石组成复杂，矿物嵌布粒度细，回收难度大［1-6］，常采用重、磁、浮等多种工艺联合进行处理［7-10］。对于低品位、嵌布粒度细的铌钽矿石，采用磁选工艺进行预富集，再用羟肟酸类捕收剂进行浮选是获取较高品质精矿的有效工艺［11-13］。

湖北某铌钽矿石Nb2O5+Ta2O5品位在0.015%～0.020%，铌钽主要以铌锰矿、钽锰矿、铌钽锰矿的形式赋存，这些矿物普遍嵌布粒度细微，单体解离困难。探索试验表明，矿石宜采用弱磁选除杂、强磁选预富集、浮选开路再富集、湿法冶金浸出工艺处理，本文将介绍磨矿细度为-0.074 mm95%的原矿经弱磁选除杂、强磁选预富集的磁精产品（Nb2O5+Ta2O5品位为1.186%）的浮选再富集工艺技术条件研究情况。

1 磁精产品性质

磁精产品中主要矿物为硅酸盐类，其中以钠长石和石英为主，其次为白云母、黑云母与高岭石等黏土矿物，铌钽矿物主要为铌锰矿（0.517%）、铌钽锰矿（0.514%）、钽锰矿（0.469%）。磁精产品主要元素分析结果见表1，主要矿物组成见表2。

2 试验结果与分析

条件试验采用1次粗选流程。

2.1 pH值试验

苯甲羟肟酸是铌钽矿浮选的常用捕收剂，其适宜的使用矿浆酸碱度为pH=6～10。为了确定适宜的酸碱性环境，在水玻璃用量500 g/t，硝酸铅用量1 000 g/t，苯甲羟肟酸用量1 000 g/t，松醇油用量1 000 g/t情况下，以盐酸和氢氧化钠为酸碱性调整剂，pH值试验结果见图1。

由图1可知：随着pH值的增大，粗精矿Nb2O5+Ta2O5品位和加权平均回收率均呈先升后降的趋势，在pH=8时，粗精矿Nb2O5+Ta2O5品位和加权平均回收率均达到最大值，因此，确定后续试验的pH=8。

2.2 水玻璃用量试验

水玻璃用量试验固定矿浆pH=8，硝酸铅用量1 000 g/t，苯甲羟肟酸用量1 000 g/t，松醇油用量1 000 g/t，试验结果见图2。

由图2可知：随着水玻璃用量的增大，粗精矿Nb2O5+Ta2O5品位和加权平均回收率呈同步下降趋势，这可能是因为使用过量，同时降低了泡沫的粘稠度，因此，确定后续试验的水玻璃用量500 g/t。

2.3 硝酸铅用量试验

硝酸铅用量试验固定矿浆pH=8，水玻璃用量500 g/t，苯甲羟肟酸用量1 000 g/t，松醇油用量1 000 g/t，试验结果见图3。

由图3可知：随着硝酸铅用量的增大，粗精矿Nb2O5+Ta2O5加权平均回收率上升，Nb2O5+Ta2O5品位先升后降。综合考虑，确定后续试验的硝酸铅用量1 500 g/t。

2.4 苯甲羟肟酸用量试验

苯甲羟肟酸用量试验固定矿浆pH=8，水玻璃用量500 g/t，硝酸铅用量1 500 g/t，松醇油用量1 000 g/t，试验结果见图4。

由图4可知：随着苯甲羟肟酸用量的增大，粗精矿Nb2O5+Ta2O5品位及加权平均回收率同步上升。综合考虑，确定后续试验的苯甲羟肟酸用量1 000 g/t。

2.5 松醇油用量试验

松醇油用量试验固定矿浆pH=8，水玻璃用量500 g/t，硝酸铅用量1 500 g/t，苯甲羟肟酸用量1 000 g/t，试验结果见图5。

由图5可知：随着松醇油用量的增大，粗精矿Nb2O5+Ta2O5品位及加权平均回收率先升后降。综合考虑，确定后续试验的松醇油用量1 000 g/t。

2.6 混合捕收剂试验

在单因素条件试验基础上，考察以油酸钠+正辛醇为辅助捕收剂和起泡剂代替松醇油，在矿浆pH=8，水玻璃用量优化微调至300 g/t，硝酸铅用量优化微调至2 000 g/t，苯甲羟肟酸用量优化微调至1 500 g/t，油酸钠用量100 g/t，正辛醇用量500 g/t情况下，混合捕收剂苯甲羟肟酸+油酸钠+正辛醇试验结果见表3。

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由表3可知：采用混合捕收剂苯甲羟肟酸+油酸钠+正辛醇的粗精矿指标并不理想，没必要开展后续优化研究。

2.7 浮选精矿产品分析

对2.5节的浮选粗精矿进行矿物成分分析，结果见表4。

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由表4可知：浮选精矿中铌钽锰矿含量较磁精产品有明显增长，其中主要脉石矿物仍为长石、石英、石榴子石等。

显微镜下分析表明，铌钽锰矿单体解离情况不理想，主要与锰铝榴石、石英、黑云母等连生，要获得高品位铌钽精矿难度很大。

3 结论

（1）磨至-0.074 mm占95%的铌钽原矿经弱磁选除杂、强磁选预富集得到的Nb2O5+Ta2O5品位为1.186%磁精产品，铌钽主要赋存于铌钽锰矿中，脉石矿物主要为钠长石和石英，其次为黏土类矿物。

（2）磁精产品在矿浆pH=8，水玻璃用量500 g/t，硝酸铅用量1 500 g/t，苯甲羟肟酸用量1 000 g/t，松醇油用量1 000 g/t的情况下，得到Nb2O5+Ta2O5品位为2.983%、加权平均回收率为65.58%的浮选精矿，其中的铌钽锰矿主要与锰铝榴石、石英、黑云母等连生。