某钽铌尾矿综合回收试验研究_李少平.pdf

有色金属（选矿部分）年第期 ：收稿日期：基金项目：自 治 区 创 新 环 境（人 才、基 地）建 设 专 项（自 然 科 学 基 金 计 划）项 目（）；塔 里 木 大 学“双 聘”院 士 开 放 课 题项目（）作者简介：李少平（），男，江西浮梁人，硕士，讲师，主要从事矿物分选理论与工艺研究。某钽铌尾矿综合回收试验研究李少平，李白英，迪里努尔阿不都卡得，王雨桐，张俊敏，高杰（新疆工程学院 矿业工程与地质学院，乌鲁木齐 ；迪马新材料科技（苏州）有限公司，江苏 苏州 ；塔里木大学 机械电气化工程学院，新疆 阿拉尔 ）摘要：某钽铌原矿经“阶段磨矿阶段重选”工艺获得回收率大于 的钽铌精矿。经化学分析，钽铌尾矿中钽铌品位较低，但有价组分锂含量较高且赋存在云母中，钾长石和钠长石含量也较高。为提高矿产资源利用率，回收钽铌尾矿中的其他有价矿物，对钽铌尾矿进行了综合回收试验研究。试验考虑优先回收锂云母和长石，钽铌可作为副产品富集。但由于该尾矿中 含量为 ，会影响长石产品的白度，因此综合回收需要采用强磁选工艺除铁回收长石，同时采用浮选法回收锂云母、重选法富集钽铌。在优化条件试验的基础上进行了全流程综合回收试验，最终可获得长石产品（产率 、）、锂云母精矿（品位 、回收率 ）和钽铌精矿（品位 、回收率 ，品位 、回收率 ），较好地实现了该钽铌尾矿中有价矿物的综合回收利用。关键词：尾矿；综合回收；长石；锂云母；钽铌中图分类号：；文献标志码：文章编号：（），（.，；.（）.，.，；.，）：，（，），（，）（，）：；年第期李少平等：某钽铌尾矿综合回收试验研究随着国内外选矿技术的发展，降低选矿成本的同时打破了许多难处理矿石的选矿技术瓶颈。对于资源濒临枯竭的矿山企业，尾矿库堆积的尾矿中含有大量的金属和非金属矿物未被分选和回收，尾矿已俨然成为非常重要的二次可利用资源。尾矿资源的综合利用不仅可以改善我国矿山企业面临的资源枯竭困境，还可以解决矿山企业的经济、环境和安全等问题。因此，尾矿的综合开发利用将成为我国矿业经济发展的趋势，也是矿山可持续发展的重要途经之一。我国大部分钽铌矿属于稀有金属（钽铌锂铷铯）矿床，多与长石、云母和石英等非金属矿物伴生。原矿经重选等选矿工艺分选出钽铌精矿后，钽铌尾矿中含有的大量非金属矿物可作为钽铌矿重要的副产物，是提取稀有金属和制造陶瓷玻璃的重要原料。为综合回收江西某钽铌尾矿中有价矿物，本文对该钽铌尾矿进行综合回收试验研究，为选厂实现钽铌尾矿综合回收利用提供依据。矿样性质矿石中矿物组成复杂，主要有用矿物为富锰铌钽铁矿、细晶石、高钽锡石、锂云母、锂白云母、磷锂云母、铁锂云母、钾长石和钠长石等。矿石破碎后进行筛分，合格矿样经磨矿和重选回收得到钽铌精矿和钽铌尾矿。本文试验矿样为钽铌尾矿，试验矿样多元素化学分析结果见表。由表可知，钽铌尾矿可综合回收的的有价矿物为钽铌、锂云母和长石。表矿样多元素化学分析结果 组分 含量 对试验矿样进行了粒度筛析，筛析结果见表。由表可知，尾矿粒度分布主要集中在 粒级，产率占 。该粒级中 、和 的分布率分别为 、和 。、和 在各个粒级品位相差不大，的品位随着粒度减小而降低。表粒度筛析试验结果 粒级产率品位分布率 合计 选矿试验与结果分析 试验方案钽铌原矿经“阶段磨矿阶段重选”工艺获得的钽铌精矿回收率大于，钽铌尾矿中钽铌品位和回收率较低，而锂含量较高且赋存在云母中，钾长石和钠长石含量也较高。针对该钽铌尾矿，考虑优先回收锂云母和长石，钽铌可作为副产品进行富集。由于尾矿中 含量为 ，会影响长石产品的白度，因此，综合回收需要采用强磁选工艺除铁回收长石，同时采用浮选法回收锂云母、重选法富集钽铌。从除铁效果、设备台数和工艺流程复杂性等方面考虑，强磁选既可放在分级作业前，也可放在分级作业后。本文对“分级浮选磁选”和“磁选分级浮选”工艺方案进行了对比，试验流程见图，试验结果见表。由表可知，“磁选分级浮选”方案一次性除铁，除铁效果稍差，但锂云母在长石产品的损失更少，损失率为 ，且磁性产品的钽铌回收 率 更 高，和 的 回 收 率 分 别 为 和 ；“分级浮选磁选”方案可实现窄 级 别 入 磁 选，长 石 产 品 的 含 量 降 至 以下，除铁效果较好，但工艺流程相对复杂、需要的磁选设备台数较多，增加了综合回收成本。综合考虑，采用“磁选分级浮选”作为该钽铌尾矿综合回收的原则流程。有色金属（选矿部分）年第期图试验方案对比 表不同方案试验结果对比 工艺方案产品名称产率品位回收率 磁选分级浮选锂云母精矿 磁性产品 长石 长石 给矿 分级浮选磁选锂云母精矿 磁性产品 长石 长石 给矿 条件优化试验为获得更好质量的长石产品、锂云母精矿和钽铌精矿，在“磁选分级浮选”原则流程的基础上进行条件优化试验，具体包括磁选段数、流程结构和捕收剂用量等的优化。磁选段数试验采用 高梯度磁选机对试验矿样进行磁选段数试验。固定磁选条件：脉动冲次 次 、冲程 、磁 介 质 为 棒 介 质、转 环 转 速 。一 次 粗 选 磁 选 条 件 为：粗 选 磁 场 强 度 ；一粗一扫磁选条件为：粗选磁场强度 ，扫选磁场强度 。试验流程见图，试验结果见表。由表可知，经一 粗 一 扫 强 磁 选，尾 矿 中 的 含 量 降 至 ，提高了除铁效率，同时因铁锂云母的存在，磁性产品中 的回收率提高了 ，磁选段数对磁性产品中的钽铌的品位和回收率影响不大，故磁选作业选用一粗一扫作业进行。图磁选段数试验 年第期李少平等：某钽铌尾矿综合回收试验研究表磁选段数试验结果 磁选段数产品名称产率品位回收率 一次粗选磁性产品 磁选尾矿 给矿 一粗一扫磁性产品 磁选尾矿 给矿 流程结构对比试验试验矿样经一粗一扫强磁选获得的磁性产品中锂云母得到了富集，磁性产品中含 、回收率 。综合考虑钽铌和锂云母的回收，对磁性产品开展流程结构对比试验：磁性产品直接采用摇床重选回收钽铌、磁性产品先浮选回收锂云母，再摇床重选回收钽铌。试验流程见图，试验结果见表。由表可知，磁性产品直接重选，可获得 回 收 率 为 、回 收 率 为 的钽铌精矿，高于先浮后重获得的钽铌精矿；但先浮后重可获得 品位 、回收率 的锂云母精矿。综合考虑，磁性产品采用先浮选回收锂云母，再摇床重选回收钽铌的流程结构。图流程结构对比试验 表流程结构对比试验结果 流程结构产品名称产率品位回收率 直接重选钽铌精矿 尾矿 给矿 先浮选后重选锂云母精矿 钽铌精矿 尾矿 给矿 捕收剂用量试验为提高浮选锂云母精矿的品位和回收率，进行捕收剂椰油胺用量试验。分级后的筛上产品采用一次粗选，浮选矿浆浓度为，调节矿浆 值为。捕收剂用量试验流程见图，试验结果见图。由图可知，随着椰油胺用量增加，锂云母精矿的 品位降低，回收率增加。综合考虑，椰油胺的用量确定为 ，经一次浮选粗选，可得 品位为 、回收率 的锂云母精矿。图捕收剂用量试验流程 有色金属（选矿部分）年第期图浮选捕收剂用量试验结果 综合回收全流程试验在优化条件试验的基础上，对钽铌尾矿进行综合回收全流程试验。试验流程见图，试验结果见表。由表可知，综合回收全流程试验可获得长石产品（产 率 、）、锂 云 母 精矿（品 位 、回 收 率 ）和 钽 铌 精矿（品位 、回收率 ，品位 、回收率 ），较好地实现了该钽铌尾矿中有价矿物的综合回收利用。图综合回收试验流程 表综合回收试验结果 产品名称产率品位分布率 钽铌精矿 锂云母精矿 长石产品 长石产品 尾矿 给矿 年第期李少平等：某钽铌尾矿综合回收试验研究结论）钽铌尾矿可综合回收的的有价矿物为钽铌、锂云母和长石，尾矿中 含量为 ，会影响长石产品的白度。钽铌尾矿粒度分布主要集中在 粒 级，产 率 占 。该 粒 级 中、和 的分布率分别为 、和 。）经过两种工艺方 案的 对 比，结 果表明，“分级浮选磁选”方案中长石产品的 含量降至 以下，除铁效果更好；“磁选分级浮选”方案中锂云母在长石产品的损失更少，损失率为 ，且磁性产品的钽铌回收率更高，和 的回收率分别为 和 。）在优化条件试验的基础上进行综合回收流程试验，可 获 得 长 石 产 品（产 率 、）、锂云母精矿（品位 、回收率 ）和 钽 铌 精 矿（品 位 、回 收 率 、品位 、回收率 ），较好地实 现 了 该 钽 铌 尾 矿 中 有 价 矿 物 的 综 合 回 收利用。参考文献陈永伟浅谈矿资源回收与尾矿综合利用世界有色金属，（）：，（）：李荣改，李彦令，孙景敏，等河南某铌钽铍稀有多金属综合利用 研 究 有 色 金 属（选 矿 部 分），（）：，（），（）：胡红喜，张忠汉，刘超，等 内蒙某钽铌尾矿回收锂云母工艺研究 有色金属（选矿部分），（）：，（），（）：周贺鹏，张永兵，雷梅芬，等磁选尾矿综合回收钽铌锂及长石 选 矿 工 艺 研 究 非 金 属 矿，（）：，（）：张婷，李平，李振飞某钽铌矿重选尾矿中锂云母回收试验研究 矿冶，（）：，（）：蔡建社 湖南某钽铌矿中非金属矿回收选矿试验研究湖南有色金属，（）：，（）：刘书杰，王中明，刘方，等某微细粒、低品位钽铌尾矿的选矿试验研究有色金属（选矿部分），（）：，（），（）：刘 霞湖 南 某 钽 铌 矿 综 合 利 用 矿 产 综 合 利 用，（）：，（）：苏建芳，王中明，刘书杰，等 在宜春钽铌矿浮选锂 云 母 的 工 业 试 验 中 国 矿 业，（）：，（）：（本文编辑刘水红）