辽宁海城某低品位菱镁矿选矿试验研究

摘要通过化学成分和Ⅺ①分析等方法，对实验用菱镁矿进行了矿石性质分析研究，确定了该矿样中主要合有菱镁矿、白云石、方解石、石英等成分。通过对菱镁矿矿样进行破碎、分级、磨矿、浮选等选矿工艺的试验研究，同时运用数学逼近分析方法寻找最优药剂制度，可获得MgO 含量为46.83%，回收率为68.82%的菱镁矿精矿。关键词低品位;菱镁矿;选矿工艺;药剂制度

Research on Low Grade Magnesite Processing from Liaoning Haicheng Ren Ruic】1en Wang Zhiheng’ Li Caixia Bai Yang Wang Fcifei (Liaoning TecllIlical Univers时College ofMining Engenie如g，F11)【in，Liaoning 123000) Abstract By也e chemical composition and XRD analysis methods，the expedmental magnesite are analyzed.The ore sarnple mainly contais magnesite，dolomite，calcite，quaftz and other ingredients.The techn0109y research and optimization tests were completed by crushing，grading， notation process and using mathematical analysis to get optimaI phamacy system.we can get the content of MgO was 46.83%and magnesite concen仃ate recoVery was 68.82%. Keywords 10w孕们e;magnesite;mineml processing;phamacy system

菱镁矿是我国优势矿产资源之一，我国菱镁矿以量大质优闻名，已探明储量30亿t，约占世界探明储量的1/4，居世界之首。资源主要集中于辽宁南部，储量达25.8亿t，约占我国总探明储量的86%。菱镁矿是一种极具工业价值的碳酸镁矿物，因具有较高的耐火性、黏缔l生及其他优良物化特性而被广泛应用于冶金、建材、化工、轻工、农牧及金属镁提炼等领域[1】。菱镁矿资源无论在数量上还是质量上都具有得天独厚的优势，为我国镁盐工业的发展奠定了坚实的物质基础。随着工业的发展，取优去劣的采矿和加工方式造成了我国商品位菱镁矿资源日益减少。低品位菱镁矿的大量废弃资源带来了极大浪费。为了实现资源综合利用，提高低品位菱镁矿经济价值，试验采用选择性磨矿和单因素控制变量法进行了浮选试验研究。通过数据分析探索氧化镁含量变化规律，并以此为根据，寻找高效、廉价的浮选方法，获得了较好的菱镁矿精矿产品。 l试验部分 1.1原料本试验菱镁矿取自辽宁海城，其主要成分是MgcO”属三方晶系，集合体为粒状或致密块状，收稿日期：2017.05—03 基金项目：辽宁省自然科学基金指导计划(201601331)。 ’通信作者，Tel：13470303207;E-mail：[email protected]。.67.大体呈灰白色，由于含少量Fe20，，显淡黄色条带，玻璃光泽，硬度4.0，密度3∥锄3。菱镁矿加热到640℃ 以上时，开始分解为M90和c0：，其体积显著收缩。用化学分析方法对菱镁矿矿样的化学成分进行分析，其化学组成(%)为：MgO，39.48;Cao，4.26; Si02，11.84;越203，2.78;Fe203，0.36;LOI，41.28。本试验采用了D8型x射线衍射分析仪，在电压40 kV、电流40 rrA、靶型Cu靶、起始角50、终止角 80。、扫描速度0.5(。)/s、积分时间0.02 s的条件下对菱镁矿进行x射线衍射分析，结果见图1。 o一石英 ◆一方解石 -一白云石 ^一绿泥石 ■ ● · o， ;.}. t O 10 20 30 40 50 60 2斟(。) 图1菱镁矿X射线衍射(Ⅺ①)分析结果由图1可知，矿石成分以菱镁矿为主，含量为 67.22%，其次为白云石，含量为15.53%，但也含有少量绿泥石、方解石、石英等杂质。Mgo主要以菱镁矿形式赋存在矿石中圆;自云石属三方晶系的碳酸盐矿物，白云石中也含有少量Mgo;cao主要存在自云石万方数据第40卷第4期 非金属矿 2017年7月和方解石中;菱镁矿中的杂质成分主要是硅质，少量的石英粗粒呈石英单体可达1 2啪，总量不超过硅质总量的20%，即大部分硅质是以细粒与菱镁矿密切连生的形式存在的圆;舢：O，主要以绿泥石形式赋存在矿石中‘31。

1.2试剂及仪器设备试验所用药剂为№CO，、十二胺，分析纯;2号油，工业纯。试验所用设备为Ⅺm一100×150型颚式破碎机; )四E.60×100型颚式破碎机;Ⅺ，C一200×125型对辊破碎机;xSB-88型振动筛;)QvIQ一150×50型球磨机; ⅪDⅣ型1L单槽浮选机;FA2004型电子天平。 2结果与讨论 2.1破碎流程取菱镁矿2009经过两段颚式破碎后使用对辊破碎机进行3段破碎。试验进行多组相同条件的破碎流程。破碎流程见图2。 T 原矿图2菱镁矿破碎流程图 2.2分级流程取破碎后样品200 g，用标准振动筛进行分级，结果见表1。表1菱镁矿破碎产物筛分结果由表1可以看出，M90含量随着矿样粒级的减小而升高，在一0.074 mm粒级中含量最高，达到 40.17%，硬度较大的方解石、石英伴生矿物中M90含一68一量较少。有用矿物是否单体解离是影响精矿指标的重要因素嘲。样品经3段破碎后可获得粒级均小于 3 mm产品，2~3 mm负累积率为100%，达到磨矿粒度要求。 2.3磨矿流程试验采用锥形球磨机进行磨矿。主要技术参数：给矿量200 g，矿浆质量分数20%，给料粒度一3 nun，出料粒度一0.074 mm。为防止过磨，取分级后粒级为0.07和3 mm样品200 g进行选择性磨矿试验，结果见图3。图3磨矿时间对矿样粒度级别产影响由图3可知，随着磨矿时间的增长，矿物粒度中一0.074 mm粒级所占比例逐渐增加。当磨矿时间为5 miIl时，一O.074 mm矿物粒级占88.63%，达到了浮选要求。在矿物浮选体系中对矿物的粒度有一定的限制，粒度过粗的矿物不能上浮，粒度过细的矿物难以回收【5】。因此本试验为了防止矿物的过磨，确定磨矿时间为5HliIl。 2.4浮选试验流程设计两组对照试验，根据破碎后-0.074 mm粒级产率占20.89%，取分级后一0.074 mm粒级矿样41.8 g和选择性磨矿后矿样158.2 g混匀进行浮选流程。分别考察高水平和低水平Na2c0，值对浮选指标的影响。。试验流程见图4。霉图4 反浮选试验流程图高水平Na2CO，值试验条件如下：矿浆浓度200 班;十二胺用量400鱿;选用Na2C03做pH值调整剂，十万方数据任瑞晨，王志恒，李彩霞，等 辽宁海城某低品位菱镁矿选矿试验研究用量为0酚、100矾、200眺和300鲈。试验结果见图5。嘏咖』缸。苎 0 50 100 150 200 250 300 Na：c0。用量/(g/1) 图5 高水平试验条件下Na，CO，用量对试验指标的影响由图5可看出，Na2cO，用量对菱镁矿浮选产率能产生较大影响。当Na2cO。用量小于100鲈时，随着Na2cO，用量增多，菱镁矿精矿中M90含量逐渐升高;当Na2c0，用量为100砂时，M90含量达到 45.82%，浮选效果明显;当Na2C03用量超过100酣时，MgO含量开始下降。原因是随着Na2c0，用量增加，pH值升高，碱性增强，逐渐超过了十二胺活性的最适宜pH值，十二胺的活性也随之由高到低发生了变化。为了进一步寻找合适的调整剂用量，试验采用了低水平Na2co。逼近试验。低水平Na2CO，值试验条件如下：矿浆浓度200 班;十二胺用量400舭;选用Na2c0，做pH值调整剂，用量为20鲈、40舭、60咖80鲈、100眺120舭。试验结果见图6。 Na：C03用量/(g/t) 图6低水平试验条件下Na，CO，用量对试验指标的影响由图6可知，当Na2C03用量处于低水平阶段时MgO含量较高。控制Na2c0，用量处于低水平，设置不同的十二胺用量进行对照实验。试验条件如下：矿浆浓度200 g几;Na2c03做pH 值调整剂，用量为60鲈、80吼、loo舭和120眇;十二胺用量为100卧、200舭、300矿和400卧，试验结果见图7。.69.誉训锕。苫图7十二胺用量与M90含量关系图由图7可知，当Na2c03用量为60酣和80妙时，随着十二胺用量增加，菱镁矿精矿中M90含量上升。当Na2CO。用量为100酣和120酚时，增大十二胺用量，Mgo含量呈下降趋势。胺类捕收剂解离后产生带有疏水烃基的阳离子，是有色金属氧化矿、石英、云母等矿物的捕收剂，胺离子以及其分子的物理吸附主要是静电力吸附【6】。当Na2C0，用量为80舭时，十二胺用量为300鲈时，有良好的捕收效果，菱镁矿精矿产物中氧化镁含量达到46.83%，菱镁矿精矿回收率为68.82%。 3结论 1.辽宁海城某低品位菱镁矿Mgo含量39.48%、 caO含量4.26%、si02含量为11.84%，属于高硅低品位级菱镁矿石，主要脉石矿物有自云石、石英、方解石、绿泥石等杂质。 2.将样品破碎至小于3 Hun进行磨矿，磨矿时间为5 rnjn时，磨矿产品中一o.074 mm粒级含量占 88.63%。

3.通过试验可知Na2CO。用量80趴、十二胺用量 300舭、2≠}油1.2 mL，可获得M90含量为46.83%，回收率为68.82%的菱镁矿精矿。参考文献： [1]胡章文，饶丹丹，杨保俊，等高纯纳米氧化镁制备工艺研究[J] 矿冶工程，2006，26(5)：68—7l 【2】于传敏.低品位菱铁矿选矿脱硅技术研究叨.轻金属，2007(1)：销. [3]李彩霞，庞鹤，满东，等.低品位菱镁矿选矿工艺研究[J].硅酸盐通报，2014(05)：“89—1192 [4]付亚峰，印万忠，姚金，等.宽句某低品级菱镁矿立式辊磨一浮选试验研究[J].金属矿山，2016(2)：103—107. [5]张庆铭.大石桥某低品位菱镁矿选矿工艺技术研究[D】.阜新：辽宁工程技术大学硕士论文。2013. [6]王资-浮游选矿技术瞰]·北京：冶金工业出版社，2006· 觚敏印褐f{弓H鸵卯勰舶“档万方数据