宜春钽铌矿细粒级低品位钽铌选矿工艺试验

2023-08-24王强强

现代矿业 2023年7期

刘洋王强强

（1.宜春钽铌矿有限公司；2.赣州有色冶金研究所有限公司）

江西宜春钽铌矿经过多年运行，目前生产基本稳定，细粒级钽铌采用铺布溜槽粗选、摇床精选工艺回收，回收率约为40%。随着采矿平台由强钠长石化锂云母花岗岩带向中钠长石化锂云母花岗岩带的转变，中钠长石化矿石占比越来越高，钽、铌、锂等元素品位逐年降低，矿石硬度逐步增大［1-2］，导致选厂磨矿细度降低，细粒级钽铌产率升高，钽铌整体品位和回收率逐年下降。因此，提高细粒级钽铌回收率对选厂意义重大。

一般而言，细粒级钽铌采用重选法回收效果较差，回收率仅40%左右，采用浮选法可达55%～70%［3-5］。钽铌矿选矿实践中，采用单一重选、浮选工艺流程钽铌回收率低、精矿质量差，很难实现资源的高效综合利用，所以大都采用联合工艺流程［6-8］。如白云鄂博的微细粒铌钙矿采用重选—浮选—重选联合流程，澳大利亚格林布斯钽矿采用重选—磁选—电选联合流程［9-10］。

1 矿样性质

矿样Ta2O5含量0.013%，Nb2O5含量0.006%，Li2O含量0.10%，钽、铌在矿石中的赋存状态见表1。赋存于铌钽锰矿、细晶石和含钽锡石中的氧化钽合计占原矿总量的80.30%，氧化铌合计58.16%，预计从原矿中分选钽铌矿物和含钽锡石，Ta2O5理论品位31%，钽理论回收率约80%，Nb2O5理论品位12%，铌理论回收率约58%。粒度组成及金属分布见表2。

由表1、表2 可知，钽铌矿物主要为铌钽锰矿、细晶石和含钽锡石，其中细晶石嵌布粒度微细，重选回收率差，磁选无法回收，故采用浮选将铌钽锰矿、细晶石预富集，对保证后续精选流程钽回收率有利。

2 浮选药剂用量试验

采用赣州有色冶金研究所有限公司自主研发的羟肟酸类阴阳离子组合捕收剂Zh-2作为钽铌浮选捕收剂，酸性水玻璃作为长石、石英等脉石矿物的抑制剂，硝酸铅作为铌钽锰矿、细晶石的活化剂，分别开展药剂用量试验。试验流程见图1。

2.1 酸性水玻璃用量试验

试验固定活化剂硝酸铅用量800 g/t，粗选+扫选捕收剂Zh-2 用量（600+300）g/t，进行酸性水玻璃用量试验，试验流程见图1，试验结果见图2。

由图2可见，钽铌粗精矿品位随酸性水玻璃用量增大而上升，回收率先升后降；综合考虑，酸性水玻璃用量1 400 g/t为宜。

2.2 硝酸铅用量试验

试验固定抑制剂酸性水玻璃用量1 400 g/t，粗选+扫选捕收剂Zh-2 用量（600+300）g/t，进行硝酸铅用量试验，试验流程见图1，试验结果见图3。

由图3可见，钽铌粗精矿品位与回收率随硝酸铅用量的增大先升后降；综合考虑，硝酸铅用量1 000 g/t为宜。

2.3 捕收剂Zh-2用量试验

试验固定抑制剂酸性水玻璃用量1 400 g/t，硝酸铅用量1 000 g/t，进行粗选捕收剂Zh-2 用量试验，扫选捕收剂用量随之减半，试验流程见图1，试验结果见图4。

由图4 可见，钽铌粗精矿品位随捕收剂Zh-2 用量的增大而降低，回收率先快速上升后趋于平稳；因此，粗选捕收剂Zh-2用量800 g/t为宜。

3 浮选预富集全流程试验

3.1 浮选开路试验

在条件试验的基础上进行开路试验，采用1 粗1扫、粗精矿再空白精选2 次试验流程，试验流程及药剂制度见图5，试验结果见表3。

3.2 浮选闭路试验

在浮选开路试验的基础上进行闭路试验，试验流程及药剂制度见图6，试验结果见表4。

由表4 可知，闭路试验可获得产率2.65%、Ta2O5品位0.42%、回收率83.25%的钽铌精矿。

4 浮选钽铌精矿精选试验

为得到合格钽铌精矿，以浮选钽铌精矿为研究对象开展了摇床、离心选矿机、悬振锥面选矿机及悬浮选矿机精选工艺流程对比试验。悬振锥面选矿机与悬浮选矿机的分选理论均为拜格诺剪切松散理论和斜面流膜分选原理的交叉渗透［11］，其中悬振锥面选矿机分选面为圆锥形，而悬浮选矿机为长条形，两者给矿方式也不尽相同。精选试验结果见表5。

由表5可知，悬振锥面选矿机与悬浮选矿机精选结果各有优劣，悬浮选矿机精选钽铌的回收率更高，而悬振锥面选矿机精矿品位更高；结合精矿产率与钽铌市场，采用浮选预富集—悬浮选矿机精选工艺效益更大，钽铌精矿产率0.057%，（TaNb）2O5品位30.82%，其中Ta2O5品位17.32%，精选作业回收率83.81%，对原矿回收率69.77%，对比原铺布溜槽预富集—摇床精选工艺，钽回收率提高明显。