某铌钽矿尾矿中长石石英的浮选分离回收试验*

李 健 刘 爽 黄 鹏 康 健 林 璠 朱 丹 白 丁 张响荣

（1.自然资源部稀土稀有稀散矿产重点实验室；2.湖北省地质实验测试中心）

湖北某铌钽矿石中有价金属成分为铌、钽，非金属成分主要为长石、石英。现场采用磁选预富集工艺获得铌钽粗精矿，长石、石英等硅酸盐矿物在磁选尾矿中得到富集，具备综合利用价值。为提高矿石的综合利用率和分选效果，长石、石英的分离浮选技术经历了从有氟有酸到无氟有酸再到无氟无酸的发展历程［1-5］。综合考虑各项因素，本研究采用无氟少酸、阴阳离子捕收剂的工艺流程［6-7］。

1 试样的性质

试样为湖北某铌钽矿石磁选预富集铌钽后的尾矿，主要矿物组成见表1，主要化学成分分析结果见表2。

由表1、表2可知，试样中长石、石英总含量达70.2%，SiO2含量69.7%，Na2O含量5.73%、K2O含量1.35%，是主要回收成分。

矿物自动定量分析结果显示，长石颗粒粒径主要为22～53μm，石英颗粒粒径主要为22～75μm。

2 试验结果与分析

2.1 探索试验

探索试验拟采用抑制石英浮长石的流程。

2.1.1 粗选探索试验

试样在磨矿细度为-0.074 mm占98%的情况下，以草酸、六偏磷酸钠、十二胺、石油磺酸钠为药剂进行浮选探索试验，粗选探索试验流程（图1）对应的试验结果见表3。

从表3可以看出，选择性富集效果欠佳，导致粗精矿品位不高、但产率较高，分选效果不理想。

2.1.2 1粗1精探索试验

基于粗选探索试验流程的试验结果，考虑在增加六偏磷酸钠用量的基础上再增加1次精选，努力实现目标矿物的分离分选。1粗1精探索试验流程2（图2）对应的试验结果见表4。

从表4可以看出，精矿Na2O和K2O总含量达9.49%，尾矿SiO2品位88.45%，明显改善了长石与石英的分离效果。

2.1.3 1粗1精强化活化长石探索试验

1粗1精探索试验情况下的尾矿Na2O和K2O回收率仍较高，因此，考虑加大草酸用量以强化对长石的活化效应。1粗1精强化活化长石探索试验流程（图3）对应的试验结果见表5。

从表5可以看出，加大草酸用量并没有改善钾钠的回收效果，同时SiO2并没有富集在尾矿中，试验效果不显著。

2.2 优化试验

2.2.1 十八胺复配十二烷基磺酸钠优化试验

浮选探索试验表明，草酸对长石有一定的活化作用，在加大草酸用量活化长石的同时需保证浮选的酸性条件；十二胺的捕收能力强但选择性不强，因而选取十八胺为捕收剂，同时采用十二烷基磺酸钠为辅助捕收剂，两者结合以二胺-磺酸盐络合物形式共吸附于长石表面使其疏水，而石英表面仍然亲水；添加六偏磷酸钠以抑制石英。试验流程见图4，结果见表6。

从表6可以看出，精矿K2O、Na2O总含量为9.64%，K2O、Na2O回收率分别为90.89%和92.23%，绝大部分钾钠被回收；尾矿SiO2含量达89.56%，各项指标均显著高于探索试验指标。

2.2.2 药剂用量再优化试验

为了进一步提高长石精矿品质，控制精矿产率，对药剂制度进行了调整，优化试验流程见图5，试验结果见表7。

从表7可以看出，最终优化药剂制度下可得到Na2O和K2O总含量11.27%的长石精矿，达到工业制备陶瓷的标准要求（≥11%）；尾矿SiO2含量93.35%，达到玻璃工业用料的标准需求，试验回收率都较理想。

3 结 论

（1）湖北某铌钽矿磁选尾矿含长石、石英等矿物，Na2O含量5.74%、K2O含量1.37%、SiO2含量69.70%，长石、石英具有综合回收价值。

（2）通过探索试验和优化试验，最终确定抑石英浮长石1次粗选流程的草酸用量1 000 g/t、六偏磷酸钠用量1 200 g/t、十八胺用量600 g/t、十二烷基磺酸钠用量300 g/t，得到Na2O+K2O品位11.27%的长石精矿，达到工业制备陶瓷对钾钠含量的要求；浮选尾矿SiO2品位达93.35%，达到玻璃工业原料的指标要求。试验在无氟少酸的条件下实现了尾矿中长石、石英的分离回收，提高了资源的利用率。