石俊龍，余德文，李 建

（邛崍市豪致科技有限公司，成都 610213）

重晶石是以硫酸鋇作為主要成分的礦石，重晶石的比重大且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有非常多的用途。比重較大的重晶石粉可用于制作鉆井泥漿的配重劑， 白度較高且品位較高的重晶石粉可用于顏料和油漆中，重晶石還可以添加到橡膠、塑料及紙用品中。浮選常用于處理品位較低的重晶石難選礦，對(duì)于成分復(fù)雜且品位較低的重晶石礦，采用浮選法進(jìn)行分選比較合適。

本文對(duì)牦牛坪大型稀土礦山中伴生的超低品位重晶石礦進(jìn)行了浮選研究，在工藝礦物學(xué)研究及條件試驗(yàn)基礎(chǔ)上，確定了最終的試驗(yàn)流程，獲得的重晶石精礦指標(biāo)良好，為后續(xù)浮選其他超低品位的重晶石礦奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 重晶石礦的性質(zhì)

一般來(lái)說(shuō)，若重晶石礦中BaSO的品位低于60%，則其就屬于低品位重晶石礦。牦牛坪伴生重晶石礦中BaSO的品位低于20%，它屬于超低品位浮選礦，該礦中有用礦物主要為重晶石和稀土，有少量螢石，硅酸鹽是主要的脈石礦物，其次為云母、角閃石、褐鐵礦和赤鐵礦等礦物。經(jīng)顯微鏡觀察，礦石為半自形-它形粒狀結(jié)構(gòu)，包含膠狀結(jié)構(gòu)，以細(xì)粒為主。重晶石礦的化學(xué)多元素分析結(jié)果如表1 所示。

表1 重晶石礦的化學(xué)多元素分析結(jié)果

2 試驗(yàn)設(shè)備及藥劑

將礦山獲取的原礦經(jīng)顎式破碎機(jī)和對(duì)輥式破碎機(jī)進(jìn)行破碎，碎至合適的粒度。采用四分法和縮分法獲取試驗(yàn)所需礦樣。

主要試驗(yàn)設(shè)備有XMQ250 mm×100 mm 錐形球磨機(jī)、XFD 型掛槽式浮選機(jī)、SQΦ150 盤式真空抽濾機(jī)和DZF-255 型鼓風(fēng)式干燥箱。主要浮選藥劑有BC-1捕收劑、水玻璃（模數(shù)2.5）和XP-2 消泡劑。

3 浮選結(jié)果與討論

3.1 浮選各因素試驗(yàn)

3.1.1 磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)

浮選指標(biāo)的好壞取決于磨礦的細(xì)度，要想使重晶石礦與脈石礦物達(dá)到充分的單體解離，必須將原礦磨至合適的細(xì)度。所以，對(duì)礦石做了磨礦細(xì)度的條件試驗(yàn)。試驗(yàn)條件如下：水玻璃用量為1 000 g/t，BC-1捕收劑用量為800 g/t，XP-2 消泡劑用量為50 g/t。粗選試驗(yàn)流程如圖1 所示，磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)結(jié)果如圖2 所示。

圖1 粗選試驗(yàn)流程

由圖2 可知，粗選精礦中BaSO的品位先隨磨礦細(xì)度的增加逐漸增加，品位達(dá)到88.96%后開始降低，回收率則呈一直升高的趨勢(shì)，說(shuō)明在磨礦細(xì)度200 目（-0.074 mm）以下的占比為53.47%時(shí)，大部分重晶石礦與脈石礦物已充分解離，此時(shí)粗精礦中BaSO的品位達(dá)到88.96%，回收率達(dá)到96.34%，繼續(xù)增加磨礦細(xì)度時(shí)，礦漿中的礦泥含量過多，精礦指標(biāo)反而出現(xiàn)下降。所以，最終將磨礦細(xì)度200 目以下的占比定為53.47%。

圖2 磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)結(jié)果

3.1.2 水玻璃用量試驗(yàn)

水玻璃不僅可以作為礦漿的pH 調(diào)整劑，對(duì)礦泥起到分散作用，還可以作為硅酸鹽的抑制劑。此次試驗(yàn)的條件為：磨礦細(xì)度200 目以下占比為53.47%，BC-1捕收劑用量為800 g/t，XP-2消泡劑用量為50 g/t。水玻璃用量條件試驗(yàn)流程如圖1 所示，水玻璃條件試驗(yàn)結(jié)果如圖3 所示。

由圖3 可以得出，當(dāng)水玻璃的用量從600 g/t 增至1 000 g/t 時(shí)，粗精礦中BaSO的品位逐漸升高，然后穩(wěn)定在一定范圍，不再升高，說(shuō)明在一定用量范圍內(nèi)水玻璃對(duì)硅酸鹽類的脈石礦物具有很好的抑制作用。用量過大時(shí)，粗精礦的回收率開始大幅下降，表明水玻璃開始對(duì)重晶石起到一定的抑制作用。若水玻璃的用量過小，則對(duì)脈石礦物的抑制作用不夠，導(dǎo)致粗精礦中含有大量脈石礦物；若水玻璃用量過大，則把大量脈石礦物抑制在尾礦中，也導(dǎo)致大量重晶石礦被抑制在尾礦中。因此，最終確定水玻璃的用量為1 000 g/t。

圖3 水玻璃用量條件試驗(yàn)結(jié)果

3.1.3 捕收劑用量試驗(yàn)

BC-1 捕收劑是一種高效的重晶石捕收劑，它具有選擇性高、抓礦能力好、水溶性和耐低溫性能好等優(yōu)點(diǎn)。試驗(yàn)條件如下：磨礦細(xì)度200 目以下占比為53.47%，水玻璃用量為1 000 g/t，XP-2 消泡劑用量為50 g/t。捕收劑用量試驗(yàn)流程如圖1 所示，試驗(yàn)結(jié)果如圖4 所示。

由圖4 可知，隨著BC-1 捕收劑用量的增加，粗選精礦BaSO的品位、回收率均呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，當(dāng)BC-1 捕收劑添加過量時(shí)，品位出現(xiàn)下滑，回收率繼續(xù)提高。這說(shuō)明BC-1 捕收劑對(duì)重晶石礦物具有很好的選擇性，當(dāng)BC-1 捕收劑的用量過大時(shí)，部分脈石礦物也會(huì)隨著重晶石的上浮被選入精礦中。因此，BC-1 捕收劑的用量要控制在合理范圍內(nèi)。所以，最終確定BC-1 捕收劑的最佳用量 為800 g/t。

圖4 捕收劑用量試驗(yàn)結(jié)果

3.2 重晶石的開路、閉路浮選流程試驗(yàn)

為優(yōu)選出最佳的浮選流程，本文對(duì)重晶石浮選的開路試驗(yàn)和閉路試驗(yàn)分別進(jìn)行了研究。重晶石浮選的開路試驗(yàn)結(jié)果如表2 所示，重晶石浮選的閉路試驗(yàn)流程如圖5 所示，閉路試驗(yàn)結(jié)果如表3 所示。

表2 開路重晶石浮選結(jié)果

圖5 閉路重晶石浮選流程

由表3 可以看出，經(jīng)過閉路重晶石浮選后，精礦BaSO的品位達(dá)到97.62%，精礦的回收率達(dá)到93.96%。因重晶石礦硬度較低，磨礦使礦漿中的礦泥含量過高，三次精選后精礦的品位已經(jīng)達(dá)到97%，后續(xù)也無(wú)法使精礦中的雜質(zhì)繼續(xù)減少，最終確定采用一次粗選、三次精選、二次掃選、中礦依次返回的閉路流程，可獲得指標(biāo)良好的精礦，使該大型礦山中伴生的重晶石資源得到了有效利用。

表3 閉路重晶石浮選結(jié)果

4 結(jié)論

牦牛坪大型稀土礦山中伴生的重晶石礦BaSO品位為18.92%，重晶石與脈石礦物嵌布關(guān)系復(fù)雜，其屬于超低品位重晶石礦。重晶石浮選的效果好壞取決于磨礦細(xì)度。對(duì)不同的重晶石礦來(lái)說(shuō)，其回收率會(huì)隨磨礦細(xì)度的上升而提高，但細(xì)度增加到過磨的程度時(shí)品位就會(huì)下降，因此最佳磨礦細(xì)度要根據(jù)不同的礦石性質(zhì)確定。在磨礦細(xì)度-0.074 mm 占比53.47%、水玻璃用量1 000 g/t、BC-1 捕收劑用量800 g/t、XP-2消泡劑用量50 g/t 的浮選條件下，該重晶石礦采用一次粗選、三次精選、二次掃選、中礦依次返回的閉路流程，最終的精礦品位為97.62%，精礦的回收率為93.96%，這就為該伴生超低品位重晶石礦的合理開發(fā)利用提供了理論指導(dǎo)。