菱镁矿选矿工艺研究

菱镁矿选矿工艺研究10412844范晨子E-mail:[e-mail]•一、概述•二、选矿工艺•三、改进工艺1.1矿物性质•纯的菱镁矿其化学组成为MgO47.81%，CO252.19%，是一种呈菱面体结晶的碳酸盐矿物。菱镁矿的主要性质矿物名化学式成分比重硬度结晶形状颜色菱镁矿MgCO3MgO47.81%CO252.19%2.9~3.13.5~4.5三方晶系菱、柱、粒白色、浅黄、灰白•菱镁矿是常见的碳酸盐类矿物，和方解石CaCO3、白云石[CaMg(CO3)2]、菱锌矿(ZnCO3)、菱铁矿(FeCO3)、菱锰矿(MnCO3)、菱钴矿(CoCO3)等无水碳酸盐矿物一起，在矿物学上统称为方解石族矿物。•这类矿物结晶构造相似，阳离子半径相近，能形成广泛的类质同象，在物理性质上也有相似性，常密切共生或混杂在一起。1.2矿石类型•(一)矿物组成菱镁矿矿石的矿物组成比较简单，主要矿物为菱镁矿，其重量约占73～97%，脉石矿物主要是滑石、白云石和绿泥石，其次是透闪石、方解石、石英等，其他微量组分有锰、铜、镍、钾、钠、硫、磷等。•(二)矿石类型菱镁矿矿石的自然类型可分为晶质和非晶质两大类。•按结构构造则可分为细粒(0.5mm)矿石、中粒(0.5～1mm)矿石、粗粒(1～5mm)矿石，巨粒(5mm)矿石和块状、条带状、斑纹状、菊花状、砂粒状、皮壳状、疏松多孔状矿石，后三者发育于矿床的氧化带。•按矿石的共生矿物组合划分矿石类型，常见的有白云石-菱镁矿、滑石-菱镁矿、蛋白石-石英-菱镁矿、绿泥石-菱镁矿。1.3资源状况•世界：主要产地加拿大，美国的内华达州、加利福尼亚、佛蒙特、华盛顿，俄罗斯，希腊，澳大利亚，中国。•中国：截至1996年,全国共探明菱镁矿矿区27个,保有菱镁矿储量30.01亿吨，主要集中在辽宁和山东两省，储量合计占全国总储量的95.16%。我国菱镁矿资源特点：1.储量高度集中，大中型矿床多2.矿石质量优良，在国际市场上具有很强的竞争力3.以碳酸盐岩型矿床为主4.勘查程度高，利用程度也高1.4主要用途•1、冶炼金属镁的原料•2、氧化镁溶渣—用于碱性的耐火材料以及炉床用的碎料•3、轻度煅烧的氧化镁，用做镁质水泥的主要原料。华威矿业菱镁矿位于辽宁省岫岩满族自治县韭菜沟乡四道沟村，与鞍岫镁矿和岫岩第二镁砂矿比邻，储量200余万吨，为晶质粗粒集合体结构，是大结晶电熔镁生产必不可少的优质原料。轻烧镁轻烧镁粉是用菱镁矿石为原料，经煅烧700-1000度后烧成的蛋黄粉白色的物质。主要用于：化工，医药，农药，建筑材料，污染治理，冶金等行业。二、菱镁矿的选矿工艺•50年代以后美国、希腊、前苏联在菱镁矿的浮选实验中取的很大进展。•70年代日本用静电选矿法对其进行选矿实验。•我国于1965年进行了菱镁矿的浮选矿实验，提纯可获得MgO含量98.13%的超高纯镁砂。2.1浮选的原理以及条件•浮选是利用矿物表面物理化学性质（疏水-亲水）的不同，来分选矿物的一种选矿方法。从水的悬浮液中（通常称矿物悬浮液为矿浆）浮出固体矿物的选矿过程称为浮游选矿，简称浮选。几种重要的浮选药剂：•捕收剂：在矿浆中能够吸附（物理吸附或化学吸附）在矿物表面形成疏水薄膜，使矿物的疏水性增大，增加矿物浮游性的药剂。•起泡剂：它是一种表面活性物质，能富集在气-水界面并降低表面张力、促使泡沫形成、提高气泡的稳定性和延长气泡寿命。•抑制剂：削弱捕收剂与矿物作用，降低和恶化矿物可浮性的药剂。•调整剂：主要是调整其他药剂（主要是捕收剂）与矿物表面作用，还调整矿浆的性质，提高浮选过程的选择性。•在菱镁矿的选矿过程中一般采用以下方式：•1）对含Ca和Fe少的高品位矿石，采用阳离子捕收剂浮游硅酸质矿物，尾矿即为菱镁矿的精矿。（反浮选）•2）对低品位的矿石，反浮选工艺脱除含硅矿物—正浮选工艺除去含钙和铁的矿物。•在评价菱镁矿浮选效果时，由于原矿中氧化物主要为MgO、CaO及SiO2，采用各氧化物（MgO、CaO及SiO2）在浮选产品中回收率指标来直接评价浮选效果。如精矿中MgO回收率越高，CaO及SiO2回收率越低则精矿质量越好，反之越差。在评价反浮选效果时，如尾矿中SiO2回收率越高，MgO回收率越低，则反浮效果越理想2.2辽镁高纯镁砂厂的浮选工艺•厂址位于辽宁省海城市牌楼镇金家堡子村北侧。•设计规模年处理原矿14万吨，其中特级菱镁矿7万吨，一级菱镁矿石7万吨。•年产高纯镁砂（含MgO96~98%）5万吨。•菱镁矿的选矿是利用菱镁矿的物理化学性质，首先将矿石磨碎至单体分离后，添加十二胺阳离子捕收剂，2号油（主要成分为萜品醇）为起泡剂进行反浮选，选出滑石和透闪石为尾矿，然后进行正浮选，添加特效抑制剂水玻璃和六偏磷酸钠抑制二氧化硅和氧化钙，用脂肪酸类捕收、起泡剂油酸钠选出菱镁矿精矿。•同时用碳酸钠调节pH值在9~10范围内，并且可以有效分散硅酸盐脉石矿泥，改善菱镁矿浮选工艺中反浮效果。矿浆温度保持在35~45度范围内活化矿粒表面，进一步降低白云石、滑石、透闪石的含量，获得高纯菱镁矿精矿。反浮过程中的主要影响因素：•1、磨矿细度磨矿细度对尾矿中各氧化物回收率的影响pH=8，十二胺200g/t1-SiO22-CaO3-MgO2、矿浆pH值、十二胺用量对反浮选的影响矿浆pH值对反浮选的影响十二胺200g/t，磨矿细度-74μm75%1-SiO22-CaO3-MgO十二胺用量对尾矿指标的影响矿浆pH=10.5;磨矿细度:-74μm75%1-SiO2;2-CaO;3-MgO;2、浮选过程中的主要影响因素：混和抑制剂对正浮精矿指标的影响1-MgO;2-CaO;3-SiO2;六偏磷酸钠:750g/t;水玻璃:1500g/t;油酸钠:1500g/t特级菱镁矿7万t一级菱镁矿7万t原矿槽原矿槽反击式破碎机反击式破碎机振动筛振动筛均化库均化库磨矿仓磨矿仓球磨机球磨机单螺旋分级机单螺旋分级机搅拌槽搅拌槽反浮粗选反浮粗选反浮扫选搅拌槽反浮扫选搅拌槽正浮粗选正浮粗选正浮扫选正浮扫选精矿浓缩中矿浓缩污水浓缩污水浓缩过滤过滤压滤机精矿中矿回水尾矿浮选工艺各产品指标氧化镁品位（%）产率（%）品位（%）SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOMgO9851.4800.0710.0460.260.43347.47MgO9642.0750.410.150.490.7846.89MgO876.4453.750.710.840.9544.93三、改进工艺•1、反浮选工艺脱除含硅矿物，正浮选工艺除去含钙和铁的矿物。反浮选使用阳离子胺类捕收剂，正浮选使用的捕收剂常用脂肪酸、烷基磺酸盐和烷基硫酸盐，通常需要配合一些抑制剂来抑制脉石矿物。•目前菱镁矿浮选制度对于脱硅已经取得成功的经验，但是在降钙方面效果都不很理想，而且钙的降低总是伴随着精矿的产率大幅度下降。•李晓安等人采用十二烷基磷酸酯做捕收剂，水玻璃作为抑制剂可以更有效的分选菱镁矿和白云石。当介质pH值为5.5左右，矿样500mg，溶液中十二烷基磷酸酯浓度为100ppm，水玻璃浓度为70ppm，菱镁矿和白云石的上浮率的差异最显著。水玻璃用量对菱镁矿和白云石可浮性的影响•2、国内现有菱镁矿选矿厂均采用正反浮流程，但其反浮选流程要求浮选在自然pH值矿浆中进行，由于矿泥罩盖恶化浮选，致使尾矿中菱镁矿损失量增大,并连锁影响到正浮选作业，在原矿SiO2含量较高时尤其如此。某浮选入料脱泥前后精矿指标浮选对比参考文献•1、李国风菱镁矿选矿的发展和浮选工艺的成功中国矿业1995Vol.4No2•2、夏云凯等英落菱镁矿选矿试验研究有色金属1996Vol.48No4•3、吴万伯谈菱镁矿的综合开发和利用矿产保护与利用1994No4•4、邸素梅我国菱镁矿资源及市场非金属矿2001Vol.24No1•5、陈公伦等用十二烷基磷酸酯浮选分离菱镁矿和白云石的研究矿产保护与利用1999No6•6、李晓安等十二烷基磷酸酯作为捕收剂浮选分离菱镁矿和白云石的探索中国矿业1997Vol6No3•7、丁明非金属矿加工工程化学工业出版社2001•8、（日）富田坚二非金属矿选矿法1982•9、•10、谢谢！欢迎斧正！