某铅锌矿尾矿降镁试验研究①

2020-09-14白成庆颜顺德潘仁球

矿冶工程 2020年4期

白成庆，颜顺德，潘仁球

（湖南水口山有色金属集团有限公司，湖南衡阳421513）

尾矿资源化利用已经成为建设绿色矿山的必经之路，截止2018 年末，我国矿山尾矿堆存量已达80 亿吨，且以每年3 亿吨的增速不断增长，这些尾矿如果得不到合理处置，不但会造成资源的巨大浪费，还可能造成环境污染以及由堆放带来的安全隐患［1］。近年来随着选矿技术的发展和矿产资源的大量消耗，尾矿资源化利用主要集中在以下3 个方面：一是用作采空区充填料，二是对尾矿有用组分再选再回收，三是制备尾矿烧结砖［2-4］。某铅锌矿尾矿中氧化镁含量2.01%～2.2%，而烧结砖要求氧化镁含量低于1%。为达到尾矿烧结砖的要求，对该铅锌矿尾矿进行了降镁试验研究，并取得了良好的效果。

1 矿石性质

研究对象为某铅锌矿尾矿（以下简称原矿），前后共取样二次，两次所取试样各元素含量基本接近，大部分非金属矿物为石英，其他为方解石、白云石、高岭石、绢云母和绿泥石，另含有少量金属硫化物。原矿主要元素分析结果见表1。

表1 原矿化学多元素分析结果（质量分数）/%

2 选矿试验研究

2.1 试验流程

矿石性质研究结果表明，原矿中氧化镁主要在脉石矿物中。查询了相关的菱镁矿选矿方法［5-8］，拟采用反浮选的方法除去镁。试验流程见图1。

图1 试验流程

2.2 六偏磷酸钠用量

按照图1 所示流程，在碳酸钠用量2 600 g/t、水玻璃用量1 000 g/t、油酸用量500 g/t 条件下进行了抑制剂六偏磷酸钠用量试验，结果见表2。从表2 可以看出，随着六偏磷酸钠用量减少，尾矿中MgO 含量逐渐降低，不添加六偏磷酸钠时，MgO 浮选效果较好。说明六偏磷酸钠抑制钙的同时，对MgO 也有一定的抑制作用，因此，浮选镁矿物无需添加六偏磷酸钠。

表2 六偏磷酸钠用量试验结果

2.3 碳酸钠用量

按照图1 所示流程，在水玻璃用量1 000 g/t、油酸用量500 g/t 条件下进行了碳酸钠用量条件试验，结果见表3。由表3 可知，不添加碳酸钠时，尾砂中MgO 含量在1%以下，可以达到浮选除镁的预期目的；添加了碳酸钠后，当碳酸钠用量达到2 600 g/t，pH 值调节到9～10 之间时，尾砂MgO 含量才降至1%以下。表明碳酸钠对浮镁影响较大，综合考虑，无需采用碳酸钠调节矿浆pH 值。

表3 碳酸钠用量试验结果

2.4 水玻璃用量

按照图1 所示流程，在油酸用量300 g/t 条件下，进行了水玻璃用量条件试验，结果见表4。从表4 可知，当水玻璃用量为500 g/t 时，尾矿中氧化镁含量都能达到预期目标；继续增大水玻璃用量，尾矿中氧化镁含量逐渐增大。可能是由于水玻璃用量过高对氧化镁也存在一定的抑制作用；水玻璃用量过低，没有达到抑制效果。综合考虑，水玻璃用量选择500 g/t 为宜。

表4 水玻璃用量试验结果/%

2.5 捕收剂种类及用量

为确定最佳的捕收剂，选用油酸、油酸钠及氧化石蜡皂作为选镁捕收剂，按照图1 所示流程，进行了捕收剂种类试验研究，各捕收剂用量根据试验情况来确定，水玻璃用量1 000 g/t，结果见表5。从表5 可知，油酸对MgO 捕收能力强，尾矿中MgO 品位低，达到了降镁的目的，选别指标优。因此，采用油酸作为降镁捕收剂。