徐佩利

（遼寧東方測控集團(tuán)，遼寧 丹東 118000）

某硼鐵礦屬于新型接觸交代鎂質(zhì)矽卡巖多金屬礦床，其中包含的礦物元素種類較多，有鐵、硼、鎂和鈾等，并且儲量豐富。從當(dāng)前該礦區(qū)已探明開采礦物資源情況來看，鐵礦石的資源儲量在我國總鐵礦資源中占比較大，此外，B2O3資源的儲量也達(dá)到2 000萬t[1]。另外，在社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展與工業(yè)生產(chǎn)開展中，鐵和硼的用途都十分廣泛，再加上我國礦產(chǎn)資源儲備有限，需求日益提升，上述擁有豐富金屬礦產(chǎn)資源的某硼鐵礦，具有很大的開采利用與研究價(jià)值。本文以該硼鐵礦為例，在對其礦區(qū)礦物組成與特征分析的基礎(chǔ)上，通過試驗(yàn)分析，對浮選分離選礦技術(shù)在該硼鐵礦的應(yīng)用進(jìn)行研究。

1 硼鐵礦選礦技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著國內(nèi)硼鐵礦區(qū)的發(fā)現(xiàn)，硼鐵礦綜合利用與選礦技術(shù)的研究越來越多，并且取得了較為突出的進(jìn)展。結(jié)合當(dāng)前國內(nèi)硼鐵礦選礦綜合利用技術(shù)來看，常見的技術(shù)方式主要包括濕法分離以及火法分離、磁選/浮選分離與各種技術(shù)手段綜合利用下的新工藝形式等。其中，濕法分離工藝是以酸堿鹽溶液進(jìn)行硼鐵礦溶解后，從浸出液中進(jìn)行硼酸提取，然后對浸渣進(jìn)行磁選獲取鐵精礦，實(shí)現(xiàn)硼鐵分離選取，該工藝在硼鐵礦選礦中已經(jīng)有較為廣泛的應(yīng)用和研究。而火法分離則是通過高溫條件進(jìn)行礦石金屬或金屬氧化物提取，由于工藝流程簡單并且選礦分離的設(shè)備需求也比較簡單，其在實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)濟(jì)效益相對突出。此外，磁選/懸浮分離工藝也是硼鐵礦選礦中常見的一種工藝技術(shù)，需要注意的是，這種工藝方法進(jìn)行單一磁選的效果較差，選取的鐵精礦中硼含量較高，且鐵品位較低。

2 硼鐵礦的浮選分離選礦技術(shù)研究

上述硼鐵礦包含多種含量儲備較高、規(guī)模較大的礦物資源，其中以硼、鐵、鎂資源含量與儲備最為豐富，其中還包含較高TFe、B2O3、MgO等物質(zhì)，存在多元素共生特征[2]。礦區(qū)礦石中的有用礦物質(zhì)含量以及脈石礦物類型相對較多，粗略統(tǒng)計(jì)，該礦區(qū)的礦物類型在60種以上，其中，硼鎂石以及磁鐵礦是礦區(qū)含量較高、規(guī)模較大的有用礦物。此外，其中還包含蛇紋石、斜硅鎂石等多種脈石礦物，以及晶質(zhì)鈾礦等微量礦物，它們都是工業(yè)生產(chǎn)與社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展所需的礦物。

2.1 硼鐵礦浮選分離選礦技術(shù)

根據(jù)該硼鐵礦的礦物組成，本文所提出的硼鐵礦浮選分離選礦技術(shù)，是以現(xiàn)有金屬礦產(chǎn)資源分離選取工藝聯(lián)合應(yīng)用為基礎(chǔ)的一種浮選分離選礦方法。其中，現(xiàn)有的金屬礦產(chǎn)分離選取工藝，主要是指以磁選-重選-分級實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)分離選別的方法，該方法的工藝流程如圖1所示。該工藝進(jìn)行礦產(chǎn)分離選別，是通過三段磨礦聯(lián)合三次弱磁選實(shí)現(xiàn)鐵、硼、鈾以及以蛇紋石為主的鎂精礦分離獲取，從而達(dá)到選礦目的。

圖1 現(xiàn)有金屬礦產(chǎn)的磁選-重選-分級選別工藝流程

根據(jù)該工藝的實(shí)際應(yīng)用與研究情況，一般情況下，應(yīng)用該工藝進(jìn)行選礦分離時(shí)，對于一段磨礦，其參數(shù)設(shè)置多以-200目60%～65%水平為主，二段磨礦參數(shù)設(shè)置以-200目達(dá)到95%水平為主，三段磨礦的參數(shù)則以-320目96%為主。此外，當(dāng)磨礦粒度為-200目95%時(shí)，鐵精礦的品位一般達(dá)到55.85%左右；磨礦粒度為-320目96%時(shí)，鐵精礦品位一般為60.4%；磨礦粒度為-400目98%時(shí)，鐵精礦品位達(dá)到63%的指數(shù)水平。磁選尾礦中，蛇紋石的選礦指標(biāo)一般為60%左右，而硼鎂石選礦指標(biāo)則在30%，不透明礦物分離選別指標(biāo)約為5%。

值得注意的是，開采礦石中，晶質(zhì)鈾礦與硼鎂石中所含礦產(chǎn)的比重分配差異較大，同時(shí)礦石結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其中包含的礦物含量差異較大。因此，在進(jìn)行這類礦石的分離選礦時(shí)，通過重選進(jìn)行鈾精礦分離回收后，針對尾礦再次重選。重選過程中可以根據(jù)硼鎂石的質(zhì)脆易碎特點(diǎn)，使用旋流器分離出硼精礦，完成選礦工作。

上述硼鐵礦中，礦物以磁鐵礦、硼鎂石、蛇紋石三種類型為主，并且達(dá)到某一礦區(qū)礦物總含量在94%的標(biāo)準(zhǔn)，由此可見，該礦區(qū)中硼鐵礦礦物資源的儲備以及含量之豐富[3]。需要注意的是，上述三類礦物總含量最為豐富的礦產(chǎn)資源，其在礦石結(jié)構(gòu)中表現(xiàn)出來的受浸染粒度都比較細(xì)，再加上硼鎂石以及蛇紋石本身容易發(fā)生泥化的特點(diǎn)，在進(jìn)行選礦分離過程中，其工藝技術(shù)要求十分嚴(yán)格。本文以懸浮分離選礦技術(shù)作為該硼鐵礦的礦產(chǎn)分離與選別使用技術(shù)。圖2即為本文采用的差步浮選技術(shù)的工藝流程。

圖2 差步浮選技術(shù)的工藝流程

2.2 試驗(yàn)驗(yàn)證與結(jié)果分析

根據(jù)上述的硼鐵礦浮選分離選礦技術(shù)及其工藝流程，筆者對該硼鐵礦礦石進(jìn)行取樣并對其中所含化學(xué)成分進(jìn)行分析，結(jié)果如表1所示。

表1 某硼鐵礦礦石化學(xué)成分及含量結(jié)果

根據(jù)上述分析結(jié)果，以每噸使用1 kg的5%濃度六偏磷酸鈉和十二胺（其用量為變量，其用量與化學(xué)成分品位、礦產(chǎn)回收率關(guān)系如圖3所示）作為試劑，設(shè)置浮選溫度為25℃，進(jìn)行試驗(yàn)分析后顯示，十二胺用量應(yīng)為60 g/t。同理，以每噸使用60 g濃度為1%的十二胺，將六偏磷酸鈉用量設(shè)置為變量，即可通過試驗(yàn)得出本次試驗(yàn)中六偏磷酸鈉的使用量為3 kg/t。如圖4所示，即為六偏磷酸鈉用量試驗(yàn)的結(jié)果。圖4中，1表示的是回收率，2為化學(xué)成分的品位變化。

圖3 十二胺用量與化學(xué)成分品位、礦產(chǎn)回收率關(guān)系

圖4 六偏磷酸鈉與化學(xué)成分品位、礦產(chǎn)回收率關(guān)系

在通過上述方式確定本次試驗(yàn)的試劑用量后，人們就可以按照硼鐵礦的浮選分離選礦工藝流程對上述礦石中所需礦產(chǎn)實(shí)現(xiàn)選取。通過試驗(yàn)分析，筆者得出以下結(jié)果：浮選分離選礦技術(shù)在硼鐵礦礦產(chǎn)分離選取應(yīng)用中，對鐵精礦、硼精礦指標(biāo)結(jié)果產(chǎn)生影響的關(guān)鍵因素是磨礦細(xì)度，在磨礦細(xì)度為-360目95%情況時(shí)，其鐵精礦指標(biāo)為58.5%；試驗(yàn)中十二胺與六偏磷酸鈉試劑用量分別為3 kg/t與60 g/t；以細(xì)磨-浮選-磁選為主的浮選分離選礦工藝，在上述試驗(yàn)條件下，根據(jù)工藝流程進(jìn)行試驗(yàn)論證，結(jié)果顯示鐵精礦品位為58.5%時(shí)，其礦產(chǎn)回收率達(dá)到84%，而B2O3品位在12%時(shí)，礦產(chǎn)回收率能夠達(dá)到72%。由此可見，細(xì)磨-浮選-磁選為主的浮選分離選礦工藝在硼鐵礦選礦應(yīng)用中具有可行性。

3 結(jié)語

總之，進(jìn)行硼鐵礦浮選分離選礦技術(shù)研究，有利于促進(jìn)其在硼鐵礦選礦中的推廣應(yīng)用，具有較為突出的價(jià)值和意義。

1 鄭 禹，王維清，從金瑤，等.新型捕收劑浮選輝長巖型鈦鐵礦試驗(yàn)[J].鋼鐵釩鈦，2017，38（5）：9-14.

2 劉偉軍，王維清，閆 武，等.MOH浮選橄輝巖型釩鈦磁鐵礦中鈦鐵礦試驗(yàn)[J].鋼鐵釩鈦，2016，37（1）：1-6.

3 曹 釗，曹永丹，桂 富.硼鐵礦資源開發(fā)利用研究現(xiàn)狀及進(jìn)展[J].礦產(chǎn)綜合利用，2013，（2）：17-20.