低品位复杂难选含铍矿物富集技术研究

郭 庆

（五矿铍业股份有限公司，湖南 长沙 410100）

铍是一种重要的国家战略稀有金属，因其具有一系列不可多得的优异性能，已成为国民经济建设、国防军工事业、尖端科学及高新技术等诸多领域中不可缺少及无法替代的重要材料，具有极其重要的经济价值及战略意义。随着科技的进步，对金属“铍”的利用需求日趋旺盛，我国优质铍矿石原料面临枯竭的窘境，而对于低品位伴生铍矿石，因其原矿中铍品位低、多金属矿共存使铍的富集困难，且铍回收效率低下，造成大量铍资源的浪费。近年来，国内针对低品位伴生铍矿石的富集分离开展了一系列的研究，采用常规物理选矿方式对铍矿石进行破碎、分选和富集，但效果均不太理想，铍被分散在萤石尾矿、粗铍精矿及铍尾矿中，且每段的铍品位都低。

根据相关资料［1］，将碳酸锂铍矿石在一定的温度下焙烧，以破坏某些矿物的结构，有利于碳酸锂-铍的分离。将矿石在1 050℃焙烧1 h，锂矿石由α型变为β型，冷却后用不同的调整剂搅拌［2］，以环烷酸皂作为捕剂进行浮选，控制条件，铍矿石进入泡沫的回收率达95%以上，而锂矿石留在槽内，品位约为6.5%±，锂回收率75%以上。浮选混合泡沫，经磁选除去含铁矿物（含BeO=2.33%）烘干后在600℃二次焙烧1 h，冷却后用适量的硫化钠和环烷酸皂再进行浮选，可获得BeO品位6.06%的粗铍精矿，铍回收率（对作业）为82.56%。采用二次焙烧和浮选的方法分离富集铍矿石，可有效富集铍，但该工艺需要进行两次焙烧，铍富集成本过高且对产生大量的焙烧烟气，污染环境。因此，本研究选取国内一种成分复杂、总储量大的典型低品位铍矿石为原料，采用加热浸煮的方式替代其第二次焙烧，考察不同加热浸煮条件对铍的富集效果。

1 试 验

1.1 试验原料

试验用原料为复杂低品位含铍矿石，氧化铍平均含量约为0.22%～0.28%，其主要化学组成见表1。经扫描电镜分析和MLA（矿物参数自动分析系统）测定查明，样品中含铍矿物主要为金绿宝石和绿泥石，副矿物有萤石、铅、锌、毒砂、黄铁矿、萤石等，具体矿物组成见表2，该类矿石为含萤石的碳酸盐金绿宝石-绿柱石矿石。

表1 矿石的主要化学成分 %

表2 矿石中主要矿物的含量 %

1.2 试验方法

将铍矿石进行初碎后，在经1 050℃焙烧1 h，冷却后将焙烧矿粉磨至粒度小于0.074 mm，以环烷酸皂作为捕剂进行浮选，铍矿石进入泡沫，将浮选作业精矿经磁选去除含铁矿物，得到品位为2.33%的粗铍精矿（以BeO计）。针对得到的粗铍精矿进行加热浸煮，考察浸煮过程的药剂种类、浸煮温度、浸煮时间等条件对铍回收率的影响。

2 试验结果及讨论

2.1 浸煮药剂对铍富集效果的影响

选取经焙烧、浮选、磁选处理后的粗铍精矿，投加浸煮药剂150 g/t矿（浸煮剂为次氯酸钙、氯化钠、水玻璃、氢氧化钠中的一种或几种），控制固液比为1∶3，在85℃浸煮30 min，冷却至常温后，采用硫化钠和环烷酸皂对浸煮后的矿粉进行浮选，考察浸煮药剂对铍富集效果的影响，结果见表3。

表3 不同药剂浸煮对铍富集效果的影响%

由表3可知，选取水玻璃+氢氧化钠为浸煮剂时，铍的回收率可到82.19%，浮选后得到的铍精矿品位为7.07%（以BeO计），效果最佳。

2.2 浸煮时间对铍富集效果的影响

选取经焙烧、浮选、磁选处理后的粗铍精矿，投加浸煮药剂（水玻璃+氢氧化钠）150 g/t矿，控制固液比为1∶3，在85℃，分别浸煮15 min、30 min、45 min、60 min，冷却至常温后，采用硫化钠和环烷酸皂对浸煮后的矿粉进行浮选，考察浸煮时间对铍富集效果的影响，结果见表4。

表4 浸煮时间对铍富集效果的影响

由表4可知，随着浸煮时间的延长，经浮选后氧化铍回收率和氧化铍精矿的品位随之升高，当浸煮时间为60 min时，铍的回收率可到88.19%，浮选后得到的铍精矿品位为7.94%（以BeO计），铍的富集效果最好。

2.3 浸煮温度对铍富集效果的影响

选取经焙烧、浮选、磁选处理后的粗铍精矿，投加浸煮药剂（水玻璃+氢氧化钠）150 g/t矿，控制固液比为1∶3，分别在26℃、60℃、85℃、95℃下浸煮60 min，冷却至常温后，采用硫化钠和环烷酸皂对浸煮后的矿粉进行浮选，考察浸煮温度对铍富集效果的影响，结果见表5。

表5 浸煮温度对铍富集效果的影响

由表5可知，随着浸煮的温度的升高，经浮选后氧化铍回收率和氧化铍精矿的品位随之升高，浸煮温度越高对铍的富集越有效，但温度在85℃和95℃时铍的富集效果相差不大，选择浸煮温度为85℃为宜。

3 结 论

通过以上浸煮的条件试验可知，矿石在1 050℃下焙烧1 h后经过浮选和磁选得到的粗铍精矿，通过浸煮条件为：水玻璃+氢氧化钠150 g/t矿、温度85℃、浸煮60 min，冷却后再浮选，铍对作业的回收率可达88%以上，氧化铍品位可到8%±，表明采用浸煮替代二次焙烧的方法，能从成分复杂、品位低的含铍矿石中有效富集铍，且效果明显。