幾種難處理礦產資源的工藝礦物學研究

作者：紅星機器 發表于： 2015-04-16 10:08:50

楊帥軍老師 紅星技術工程師

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國內礦產資源儲量豐富，要實現對資源的高產綜合利用，除了要提高礦石加工整體技術水平，還應對我國礦石性質有清楚的了解，而工藝礦物學是研究礦石性質的重要手段，本文從工藝礦物學角度探討一些難處理的礦石資源在開發利用過程中應注意的問題及影響選礦的工藝礦物學因素。

幾種難處理礦產資源的工藝礦物學研究

銅鎳硫化礦礦石、含片狀礦物輝鉬礦礦石、大洋錳結核、含彌散狀磁鐵礦礦石、含磁性硅酸鹽礦物的赤鐵礦礦石、含放射性礦物礦石等礦石類型常因目標元素復雜的賦存狀態、礦物之間緊密的嵌布關系或者礦石內含難以分選的脈石礦物或者有害雜質等原因，給選冶工藝帶來不利影響。在此對以上礦石類型進行分述，探討其影響選冶流程的工藝礦物學因素及應對方法。

一、銅鎳硫化礦礦石

銅鎳硫化礦床產于超基性巖體中，其脈石礦物主要為橄欖石、輝石及蝕變礦物蛇紋石、碳酸鹽礦物及少量滑石，而蛇紋石是影響銅鎳硫化礦物浮選關鍵的礦物學因素。

蛇紋石由橄欖石蝕變生成，蛇紋石進一步蝕變會生成滑石，橄欖石、蛇紋石及滑石中鎂含量依次降低，在由橄欖石蝕變為蛇紋石及滑石過程中多余的鎂生成碳酸鹽礦物。有文獻研究銅鎳硫化礦礦石中的蛇紋石表面為蛇紋石向滑石的過度結構，其可浮性比產于其它環境的蛇紋石可浮性高。銅鎳硫化礦礦石中橄欖石、輝石和蛇紋石三者的相對含量會影響礦石的浮選難度，一般情況下銅鎳硫化礦礦石中蛇紋石含量高，礦石的浮選難度加大，銅鎳回收率降低，精礦鎂含量增加，而輝石含量高、蛇紋石含量低的礦石浮選難度小。

從工藝礦物學角度看，蛇紋石含量較高的銅鎳硫化礦礦石的選礦原則流程建議為選擇性磨礦、精細分級，利用蛇紋石容易過磨泥化的特點，使細粒級集中大部分蛇紋石，粗粒級集中大部分橄欖石、輝石和目標硫化礦物，粗細兩個級別進入不同選礦流程分別浮選，粗粒級含蛇紋石少，有加酸調低礦漿pH活化硫化礦物浮選的可能，而富含蛇紋石的細粒級則通過多加精選及掃選次數以獲得滿意選礦指標。

二、含片狀礦物的輝鉬礦礦石

鉬礦床可分為斑巖型和矽卡巖型兩種礦床類型，斑巖型輝鉬礦礦石的礦物組成一般簡單，脈石礦物主要為組成斑巖的石英、正長石、鈉長石、黑云母、角閃石以及斑巖所侵入的非碳酸鹽沉積巖，有價金屬礦物除輝鉬礦外還有黃銅礦可綜合回收利用。

矽卡巖是巖漿巖侵入灰巖及白云巖等碳酸鹽沉積地層，巖漿巖與碳酸鹽巖發生復雜交代蝕變反應而形成一套矽卡巖礦物組成的巖石，特別是巖漿巖與白云巖反應?？缮苫?，而富含有機物的成礦熱液又可通過變質反應形成石墨或高石墨化碳質物，滑石和石墨都具有與輝鉬礦相似的天然可浮性，故礦石中滑石和石墨的礦物含量高常導致不能得到質量合格的鉬精礦。

正是由于此礦石中存在石墨和滑石，且滑石礦物量高于輝鉬礦，致使鉬品位很高的資源經過浮選不能得到合格鉬精礦而難以開采利用。

三、含彌散狀磁鐵礦礦石

所謂彌散狀磁鐵礦是指磁鐵礦呈微細粒狀或微細脈狀散布在脈石礦物中，彌散狀磁鐵礦常會對如下礦石的選礦工藝產生不良影響：

矽卡巖型黑鎢礦白鎢礦共生礦石。對于矽卡巖型黑白鎢礦共生礦石的一種重要的選礦流程為，以黃藥作捕收劑浮選回收硫化物，通過強磁選使黑鎢礦和白鎢礦分開，黑鎢礦和白鎢礦磁選粗精礦分別以羥肟酸和脂肪酸作捕收劑浮選得到黑鎢礦和白鎢礦精礦。但有些矽卡巖型黑鎢礦白鎢礦共生礦石中磁鐵礦彌散分布在白鎢礦及含鈣的方解石、螢石及石榴石中，在強磁選流程中，含彌散狀磁鐵礦的白鎢礦及含鈣的方解石、螢石及石榴石常因為磁鐵礦的鐵磁性不能有效通過強磁選與黑鎢礦分離而進入黑鎢礦磁選粗精礦，在接下來的黑鎢礦浮選流程中由于含鈣礦物與捕收劑具有較強的作用，而使黑鎢礦精礦品位低。這種情況下，應該對浮選黑鎢礦精礦以脂肪酸為捕收劑進行反浮選，除掉黑鎢礦精礦中的含鈣雜質礦物。

四、含磁性硅酸鹽礦物的赤鐵礦礦石

我國冀東和鞍山、本溪及密云地區發育沉積變質型鐵礦，分磁鐵石英巖型和變質角閃巖型兩類礦石，這兩類礦石主要為磁鐵礦礦石，但有些礦石含有大量赤鐵礦，赤鐵礦礦石需要強磁選加反浮選工藝獲得赤鐵礦精礦。

該赤鐵礦礦石的成礦巖體為堿性花崗巖，其暗色礦物為霓石、霓輝石、鈉鐵閃石及黑云母，這三種礦物磁性強，同時彌散狀磁鐵礦分布于脈石礦物中，造成該赤鐵礦礦石強磁選精礦中脈石礦物含量高，同時霓石、霓輝石、鈉鐵閃石及黑云母的反浮選難度遠高于含鈣脈石礦物，這使白云鄂博赤鐵礦選礦難度巨大。

結論

1、鐵精礦產品中雜質含量超過標準的元素為錫、硫、砷，品位分別為0.86%、0.77%、0.10%。

2、錫主要以獨立礦物形式賦存于錫石內，其占有率為96.75%，另有部分賦存在黝錫礦中。

3、鐵的分布相對較為廣泛，但主要是賦存于磁鐵礦內，其占有率達96.78%，此外，有部分鐵則是分布在磁黃鐵礦、黃鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦、土狀褐鐵礦、毒砂、黃銅礦、錫石以及綠泥石、石榴石、黏土、鐵染黏土等礦物中。

4、硫的分布也較為廣泛，磁黃鐵礦、黃鐵礦、閃鋅礦、鐵閃鋅礦、毒砂、黃銅礦以及黝錫礦均為鐵精礦中硫的載體，但磁黃鐵礦、黃鐵礦占有率相對較高，分別為65.49%和17.61%；砷的分布較為單一，主要賦存于毒砂中，其占有率為96.64%。只要通過浮選工藝便可降低產品中的硫、砷。

5、硫鐵精礦產品中的錫石與磁鐵礦、磁鐵礦與脈石礦物嵌布關系較為緊密，且工藝（結晶）粒度細小，因而必須確定合適的磨礦粒度與選別工藝，使錫石與磁鐵礦、磁鐵礦與脈石礦物充分分離，才有利于鐵品位的提高以及錫金屬的綜合回收，從而產出高質量的鐵精礦。

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