几种难处理矿产资源的工艺矿物学研究

作者：红星机器 发表于： 2015-04-16 10:08:50

杨帅军老师 红星技术工程师

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国内矿产资源储量丰富，要实现对资源的高产综合利用，除了要提高矿石加工整体技术水平，还应对我国矿石性质有清楚的了解，而工艺矿物学是研究矿石性质的重要手段，本文从工艺矿物学角度探讨一些难处理的矿石资源在开发利用过程中应注意的问题及影响选矿的工艺矿物学因素。

几种难处理矿产资源的工艺矿物学研究

铜镍硫化矿矿石、含片状矿物辉钼矿矿石、大洋锰结核、含弥散状磁铁矿矿石、含磁性硅酸盐矿物的赤铁矿矿石、含放射性矿物矿石等矿石类型常因目标元素复杂的赋存状态、矿物之间紧密的嵌布关系或者矿石内含难以分选的脉石矿物或者有害杂质等原因，给选冶工艺带来不利影响。在此对以上矿石类型进行分述，探讨其影响选冶流程的工艺矿物学因素及应对方法。

一、铜镍硫化矿矿石

铜镍硫化矿床产于超基性岩体中，其脉石矿物主要为橄榄石、辉石及蚀变矿物蛇纹石、碳酸盐矿物及少量滑石，而蛇纹石是影响铜镍硫化矿物浮选关键的矿物学因素。

蛇纹石由橄榄石蚀变生成，蛇纹石进一步蚀变会生成滑石，橄榄石、蛇纹石及滑石中镁含量依次降低，在由橄榄石蚀变为蛇纹石及滑石过程中多余的镁生成碳酸盐矿物。有文献研究铜镍硫化矿矿石中的蛇纹石表面为蛇纹石向滑石的过度结构，其可浮性比产于其它环境的蛇纹石可浮性高。铜镍硫化矿矿石中橄榄石、辉石和蛇纹石三者的相对含量会影响矿石的浮选难度，一般情况下铜镍硫化矿矿石中蛇纹石含量高，矿石的浮选难度加大，铜镍回收率降低，精矿镁含量增加，而辉石含量高、蛇纹石含量低的矿石浮选难度小。

从工艺矿物学角度看，蛇纹石含量较高的铜镍硫化矿矿石的选矿原则流程建议为选择性磨矿、精细分级，利用蛇纹石容易过磨泥化的特点，使细粒级集中大部分蛇纹石，粗粒级集中大部分橄榄石、辉石和目标硫化矿物，粗细两个级别进入不同选矿流程分别浮选，粗粒级含蛇纹石少，有加酸调低矿浆pH活化硫化矿物浮选的可能，而富含蛇纹石的细粒级则通过多加精选及扫选次数以获得满意选矿指标。

二、含片状矿物的辉钼矿矿石

钼矿床可分为斑岩型和矽卡岩型两种矿床类型，斑岩型辉钼矿矿石的矿物组成一般简单，脉石矿物主要为组成斑岩的石英、正长石、钠长石、黑云母、角闪石以及斑岩所侵入的非碳酸盐沉积岩，有价金属矿物除辉钼矿外还有黄铜矿可综合回收利用。

矽卡岩是岩浆岩侵入灰岩及白云岩等碳酸盐沉积地层，岩浆岩与碳酸盐岩发生复杂交代蚀变反应而形成一套矽卡岩矿物组成的岩石，特别是岩浆岩与白云岩反应常可生成滑石，而富含有机物的成矿热液又可通过变质反应形成石墨或高石墨化碳质物，滑石和石墨都具有与辉钼矿相似的天然可浮性，故矿石中滑石和石墨的矿物含量高常导致不能得到质量合格的钼精矿。

正是由于此矿石中存在石墨和滑石，且滑石矿物量高于辉钼矿，致使钼品位很高的资源经过浮选不能得到合格钼精矿而难以开采利用。

三、含弥散状磁铁矿矿石

所谓弥散状磁铁矿是指磁铁矿呈微细粒状或微细脉状散布在脉石矿物中，弥散状磁铁矿常会对如下矿石的选矿工艺产生不良影响：

矽卡岩型黑钨矿白钨矿共生矿石。对于矽卡岩型黑白钨矿共生矿石的一种重要的选矿流程为，以黄药作捕收剂浮选回收硫化物，通过强磁选使黑钨矿和白钨矿分开，黑钨矿和白钨矿磁选粗精矿分别以羟肟酸和脂肪酸作捕收剂浮选得到黑钨矿和白钨矿精矿。但有些矽卡岩型黑钨矿白钨矿共生矿石中磁铁矿弥散分布在白钨矿及含钙的方解石、萤石及石榴石中，在强磁选流程中，含弥散状磁铁矿的白钨矿及含钙的方解石、萤石及石榴石常因为磁铁矿的铁磁性不能有效通过强磁选与黑钨矿分离而进入黑钨矿磁选粗精矿，在接下来的黑钨矿浮选流程中由于含钙矿物与捕收剂具有较强的作用，而使黑钨矿精矿品位低。这种情况下，应该对浮选黑钨矿精矿以脂肪酸为捕收剂进行反浮选，除掉黑钨矿精矿中的含钙杂质矿物。

四、含磁性硅酸盐矿物的赤铁矿矿石

我国冀东和鞍山、本溪及密云地区发育沉积变质型铁矿，分磁铁石英岩型和变质角闪岩型两类矿石，这两类矿石主要为磁铁矿矿石，但有些矿石含有大量赤铁矿，赤铁矿矿石需要强磁选加反浮选工艺获得赤铁矿精矿。

该赤铁矿矿石的成矿岩体为碱性花岗岩，其暗色矿物为霓石、霓辉石、钠铁闪石及黑云母，这三种矿物磁性强，同时弥散状磁铁矿分布于脉石矿物中，造成该赤铁矿矿石强磁选精矿中脉石矿物含量高，同时霓石、霓辉石、钠铁闪石及黑云母的反浮选难度远高于含钙脉石矿物，这使白云鄂博赤铁矿选矿难度巨大。

结论

1、铁精矿产品中杂质含量超过标准的元素为锡、硫、砷，品位分别为0.86%、0.77%、0.10%。

2、锡主要以独立矿物形式赋存于锡石内，其占有率为96.75%，另有部分赋存在黝锡矿中。

3、铁的分布相对较为广泛，但主要是赋存于磁铁矿内，其占有率达96.78%，此外，有部分铁则是分布在磁黄铁矿、黄铁矿、赤铁矿、褐铁矿、土状褐铁矿、毒砂、黄铜矿、锡石以及绿泥石、石榴石、黏土、铁染黏土等矿物中。

4、硫的分布也较为广泛，磁黄铁矿、黄铁矿、闪锌矿、铁闪锌矿、毒砂、黄铜矿以及黝锡矿均为铁精矿中硫的载体，但磁黄铁矿、黄铁矿占有率相对较高，分别为65.49%和17.61%；砷的分布较为单一，主要赋存于毒砂中，其占有率为96.64%。只要通过浮选工艺便可降低产品中的硫、砷。

5、硫铁精矿产品中的锡石与磁铁矿、磁铁矿与脉石矿物嵌布关系较为紧密，且工艺（结晶）粒度细小，因而必须确定合适的磨矿粒度与选别工艺，使锡石与磁铁矿、磁铁矿与脉石矿物充分分离，才有利于铁品位的提高以及锡金属的综合回收，从而产出高质量的铁精矿。

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