研究：钽铌锂云母矿的综合回收实验,矿业澳洲微信公众号文章

【矿业澳洲点评】在开展某含钽铌锂云母矿石工艺矿物学研究的基础上，采用重选-浮选-磁选联合工艺对该矿石中有价组分进行综合回收试验。结果表明，在原矿含Ta2O50.0088%、Nb2O50.0099%、Li2O1.12%、K2O5.16%、Na2O4.27%、Fe2O30.72%条件下，最终可获得(TaNb)2O5品位为45.78%、回收率为41.62%的钽铌精矿产品，Li2O品位为4.21%、回收率为63.60%的锂云母精矿产品以及K2O品位为4.28%、Na2O品位为4.26%、Fe2O3含量小于0.3%的长石产品，较好实现了该矿石中有价组分的综合回收。

《综合回收某含钽铌锂云母矿的选矿试验研究》

某矿石含钽铌、锂等稀有金属元素，且富含长石。钽和铌广泛应用于化工、电子、航空航天等高科技领域中，是不可或缺的金属材料；锂云母属单斜晶系层状硅酸盐矿物，是提炼锂的主要矿物原料之一；长石是玻璃和陶瓷制造业的主要原料，还广泛应用于涂料、橡胶、造纸、玻璃纤维等领域。本研究采用重选-浮选-磁选联合工艺对该矿石中有价组分进行回收。

【1 实验部分】

【1.1矿石性质】

该矿石矿物种类繁多，矿物组成较复杂。金属矿物有磁铁矿、赤铁矿、钽铌铁矿、细晶石、锡石、蚀变锆石、羟硅铍石软锰矿、磷钇矿、黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、辉铜矿、斑铜矿、褐铁矿、铜蓝等，各种金属矿物含量都很稀少；非金属矿物主要有锂云母、钾钠长石、石英、高岭土、黄玉等。原矿化学多元素分析结果（w/%)为：Li2O，1.12；K2O，5.16；Na2O，4.27；CaO，0.37；MgO，0.085；SiO2，69.86；Al2O3，17.94；Fe2O3，0.72；TiO2，0.018；MnO，0.16；P2O5，0.78；Ta2O5，0.0088；Nb2O5，0.0099。该矿中锂云母矿物可作为主要回收对象，钽铌矿物、长石矿物可作为副产品回收利用，主要脉石矿物为石英。将原矿破碎、筛分至-2mm，取样作为选矿试样。

【1.2 试剂及设备】

十二胺、硫酸铜、硫酸亚铁、碳酸钠、水玻璃，均为矿山选厂工业性药剂；HZ-00为实验室自主配置的锂云母类矿物捕收剂，是脂肪酸钠和磺酸按不同比例配制的混合物；试验用水为民用自来水。XMQ-240×90型锥形球磨机，XMB-70型三辊四筒棒磨机，螺旋溜槽，摇床，XFD、XFG系列浮选机，SLon高梯度强磁选机。

【1.3 试验方案】

矿样钽铌矿物品位较低，考虑首先回收钽铌矿，钽铌矿与脉石矿物比重差异大，宜采用重选方法进行回收，钽铌重选尾矿进行浮选回收锂云母，浮选尾矿则回收长石产品。

【2 结果与讨论】

【2.1 钽铌矿物的重选试验】

根据原矿的矿物特性，钽铌矿石密度在5.48~5.6g/cm3范围，石英、长石、高岭土等脉石矿物的密度小于3g/cm3，目的矿物与脉石矿物密度差较大，故考虑采用溜槽-摇床重选工艺。在前期探索试验及参考相关资料的基础上，确定钽铌矿物的重选试验流程见图1，试验结果见表1。由表1可知，采用重选工艺流程，可获得(TaNb)2O5品位为45.78%的钽铌精矿，由于原矿中(TaNb)2O5品位仅为0.0187%，所得精矿回收率较低，仅为41.62%。

【2.2 重选尾矿中锂云母的浮选试验】

【2.2.1 捕收剂种类】

对锂云母选别指标的影响试验：考察4种捕收剂方案对锂云母粗选效果的影响，方案一：150g/t十二胺；方案二：300g/tCuSO4与150g/t十二胺；方案三：300g/tFeSO4与150g/t十二胺；方案四：300g/tHZ-00与150g/t十二胺。试验流程见图2，其中Na2CO3用量为800g/t，水玻璃用量为1000g/t，试验结果见表2。由表2可知，方案一单独使用阳离子捕收剂十二胺，氧化锂品位及回收率均最低，浮选指标最差。方案二、方案三为金属离子活化剂与阳离子捕收剂十二胺组合使用，选别效果比方案一好，但仍不理想。方案四为自制锂云母类矿物辅助捕收剂与十二胺组合使用，选别指标最好，此时Li2O品位及回收率分别为3.33%、69.60%。因此选用HZ-00与十二胺组合药剂为锂云母粗选捕收剂。

【2.2.2 捕收剂用量】

对锂云母选别指标的影响试验：考察捕收剂用量对锂云母粗选的影响，试验流程见图2，其中Na2CO3用量为800g/t，水玻璃用量为1000g/t，捕收剂为HZ-00与十二胺，固定HZ-00与十二胺质量配比为2∶1，改变其总用量，试验结果见图3。

由图3可知，随着组合捕收剂用量的增加，氧化锂品位逐渐降低，而回收率逐渐升高，综合考虑，将HZ-00、十二胺用量定为300g/t、150g/t。

【2.2.3 碳酸钠用量】

对锂云母选别指标的影响试验：考察不同Na2CO3用量对锂云母粗选的影响，试验流程见图2，其中水玻璃用量为1000g/t，捕收剂为300g/tHZ-00与150g/t十二胺，改变Na2CO3用量，试验结果见图4。由图4可知，随着Na2CO3用量的增加，氧化锂品位逐渐升高，回收率则逐渐下降，综合考虑回收率及品位，Na2CO3用量宜为1000g/t。

【2.2.4 水玻璃用量】

对锂云母选别指标的影响试验：水玻璃对石英、硅酸盐等脉石矿物有良好的抑制作用。考察了不同水玻璃用量对锂云母粗选效果的影响，试验流程见图2，其中Na2CO3用量为1000g/t，捕收剂为300g/tHZ-00与150g/t十二胺，试验结果见图5。

由图5可知，随着水玻璃用量的增加，氧化锂品位越来越高，其回收率则逐渐降低，综合考虑，水玻璃用量选用1200g/t为宜。

【2.2.5 锂云母浮选闭路试验】

在条件实验和开路实验的基础上，进行了钽铌重选尾矿锂云母浮选的闭路试验，试验流程见图6，结果见表3。

由表3可知，钽铌重选尾矿以碳酸钠为pH调整剂，水玻璃为抑制剂，HZ-00与十二胺为捕收剂，采用1粗2精1扫流程可获得Li2O品位为4.21%，Li2O回收率为63.60%的锂云母精矿，选别指标较理想。

【2.3 长石矿物的回收试验】

经化验分析，浮选锂云母尾矿中K2O品位为4.12%，Na2O品位为4.10%，Fe2O3品位为0.68%，按照我国长石产品质量要求，可直接作为二级产品销售。为提高产品效益，针对锂云母浮选尾矿进行磁选以降低Fe2O3含量，考察了磁感应强度大小对锂云母浮选尾矿除铁效果的影响，试验流程见图7，结果见表4。

由表4可知，在0.5T磁感应强度条件下，长石产品中Fe2O3品位降到0.23%，符合我国长石产品特级品质量要求。因此锂云母浮选尾矿磁选除铁的磁感应强度定为0.5T，可获得K2O品位为4.28%、Na2O品位为4.26%、Fe2O3含量小于0.3%的长石产品。

【3 结论】

该矿石中金属矿物有磁铁矿、赤铁矿、钽铌铁矿、细晶石、锡石、蚀变锆石、羟硅铍石软锰矿、磷钇矿、黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、辉铜矿、斑铜矿、褐铁矿、铜蓝等；非金属矿物主要有锂云母、钾钠长石、石英、高岭土、黄玉等。锂云母矿物为主要回收对象，钽铌矿物、长石矿物可作为副产品回收利用。

在原矿含Ta2O50.0088%、Nb2O50.0099%、Li2O1.12%、K2O5.16%、Na2O4.27%、Fe2O30.72%的条件下，实验室通过重选-浮选-磁选联合工艺，最终可获得(TaNb)2O5品位为45.78%、回收率为41.62%的钽铌精矿产品，Li2O品位为4.21%、回收率为63.60%的锂云母精矿产品以及K2O品位为4.28%、Na2O品位为4.26%、Fe2O3品位小于0.3%的长石产品。

——艾光华严华山吴艺鹏李晓波

——江西理工大学资源与环境工程学院；江西省矿业工程重点实验室，江西赣州341000

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