广东某铌钽矿石的工艺矿物学研究

郭 恺

（广东省地质局第五地质大队，广东 肇庆 526020）

花岗伟晶岩具有独特的成矿作用机理，铌、钽稀散金属往往在花岗伟晶岩中得以高度富集，是世界上铌钽矿产的重要来源[1，2]。

广东省广宁县某铌钽矿位于广东西部隆起北东缘，高要河台金矿田北缘，是产于海西—印支期广宁岩体外围断裂中的中型花岗伟晶岩型铌钽矿床[3，4]。为进一步指导该矿勘探开发工作，研究已开采多年的生产矿山某矿段，并进行类比研究，经综合研究认为：已生产矿段的选矿工艺较纯熟，本区花岗伟晶岩型铌钽矿为易选矿石，其选矿方法具有较大的类比性。

1 区域地质

本区域位于粤西云开北东端，位于广宁—罗定断裂带变质带的北东段。本区在地史上曾经历了加里东、海西、印支和燕山多旋回构造作用。本区域地层发育有震旦系C组第二、三、四、五、六段，寒武系八村群下亚群和第四系地层。区内主要有加里东期、加里东-海西期、海西-印支期三期侵入岩。

本区经历了前加里东期、加里东期海西-印支期和燕山期四个大的构造活动期。主要为广宁复式背斜，地层为震旦系C组第五、六、七段，震旦系d组，以及寒武系八村群下亚群，轴向为北北西向，轴面倾向北西，轴部由震旦系C组第五段地层组成，但为广宁岩体所破坏，并在南西部的发育多条伟晶岩脉。南东翼为混合片麻岩所破坏。区内主要发育两组断裂，一组为北东向的剪压性断裂，基本平行广宁复背斜的轴面。另一组为北西向的张剪性断裂，基本横切广宁复式背斜的轴部[3，4]。

2 矿区矿石工艺特征

本区属于工作矿段，与某矿段邻近，矿石类型同属于花岗伟晶岩型铌钽矿床。已生产矿段为多年开采生产矿山，选矿工艺较纯熟，经多年选矿经验认为本区花岗伟晶岩型铌钽矿为易选矿石，其选矿方法具有较大的类比性。

2.1 采样种类、方法及其代表性

选矿试验的样品采取以地表坑道花岗伟晶岩的原岩露头为主，采样方法总体上，本次取样比例按矿体规模来选取，总矿样为5150公斤。

选矿试验样品采取基本涵盖了本区有规模的铌钽矿体，能代表全区铌钽矿类型。

2.2 试验种类、方法及结果

本次试验主要进行实验室流程试验，样品采取以后，由广东省广宁县某有限公司送往广东省资源综合利用研究所，经双方讨论后确认，将6个样品全部混匀配成一个综合试验样。

分别将6种矿样粗碎至-17mm，分别缩分出二分之一备用，其余各二分之一混匀后，作为-17mm原矿样。-17mm原矿筛分结果如表1所示。

根据本次对矿物组成研究表明，本区矿石中主要回收的矿物为钽铌铁矿、云母（铷载体矿物），可综合回收收绿柱石、石英长石等。原矿-0.074+0.043mm粒级代表性矿样磁性分析结果表明，钽铌在450mT～1100mT磁性产品中有明显富集，铷、石英长石、铍则多数分布于非磁产品中。因此，针对此次试验原矿样的流程为磁选粗选钽铌-重选-浮选脱硫-重选-干式磁选流程(具体选矿过程见附件9)。先采用磁选粗选，预先富集钽铌，然后对磁选尾矿进行铷的浮选回收，浮选尾矿即为石英长石产品。

表1 -17mm原矿样筛分结果

2.3 试验结果

（1）-17mm原矿样经洗矿破碎后，在磨矿细度为-0.074mm占59%时，经磁选粗选钽铌-重选-浮选脱硫-重选-干式磁选流程，可获得钽铌精矿，对-17mm原矿产率为0.044%，钽品位Ta2O511.16%，回收率48.11%，铌品位Nb2O510.34%，铌回收率43.92%。

（2）-17mm原矿样经洗矿破碎后，在磨矿细度为-0.074mm占59%时，经“磁选粗选钽铌-重选-重选尾矿回收云母”和磁选尾矿浮选回收云母。摇床扫选尾矿及磁选尾矿，经浮选回收云母，可获得对-17mm原矿产率为13.42%，Rb2O品位为0.61%，铷回收率为54.71%的云母精矿。对含产率为13.42%，Rb2O品位为0.61%，铷回收率为54.71%的云母精矿进行摇床重选，可获得更高品质的云母精矿。

（3）该矿中的铍矿物无磁性，原矿经磁选后，铍矿物富集于磁选尾矿非磁产品中，采用浮选回收云母后，对云母浮选尾矿进行铍的选矿探索试验。按照铍浮选的工艺方法，分别进行了酸法工艺及碱法工艺铍浮选探索试验，铍富集效果较差，但依本矿的矿物学分析和同类矿ft的选冶数据推断，通过优化选冶方法，是可以获得7%以上铍精矿。因此，为了实现矿石中有价矿物的综合回收，建议对铍进行更进一步的选矿试验或选冶联合试验研究。

（4）云母浮选尾矿作为石英长石产品（白度为55.90），再次经过高梯度磁选获得白度为60.01的一类长石产品，虽然在云母浮选中添加了氢氧化钠和混合胺浮选云母，但残余的药剂不会对长石品质产生影响。通过综合回收，获得对原矿产率为60.85%的一类长石产品和产率为14.57%的二类长石产品。

（5）采用磁选+细泥摇床精选工艺处理洗矿细泥，可得到产率为0.035，Ta2O5为1.75%，Nb2O5品位为1.53%，钽的选矿回收率为5.88%，铌的选矿回收率为5.07%的低品位铌粗精矿。

（6）本矿石含BeO为0.041%，达到矿ft综合利用品位边界品位，矿物学研究表明铍主要以绿柱石形式存在，通过选矿探索试验可获得低品位铍粗精矿。根据国内同类矿ft推测，通过进一步的选矿试验或选冶联合试验研究可以获得含BeO 7%以上铍精矿，实现矿石中铍矿物的综合回收，提高矿ft经济效益。

（7）本试验研究的选矿工艺以重选和磁选为主，而且生产过程中不产生固体废弃物，选矿废水可循环使用，对环境影响小。

3 结论

通过选矿试验表明，本区铌钽矿石中回收的有用矿物为云母（富含铷），钽铌铁矿、绿柱石、石英长石。铷精矿可作制取铷盐的原料；长石产品质量中等，可以作为制取常见陶瓷面料；其它尾矿可以作为免烧砖的主要原材料。全部生产过程中不产生固体废弃物。