张迎棋

（新疆有色金属工业（集团）有限责任公司乌鲁木齐830000）

某铁尾矿云母回收试验研究

张迎棋

（新疆有色金属工业（集团）有限责任公司乌鲁木齐830000）

根据某铁矿尾矿云母的性质，进行了中碱性pH值下的浮选试验、磁选试验（弱磁、强磁）和重选试验，最终确定原则工艺流程为选择性磨矿（云母剥片）－摇床粗选与分级－筛分精选。经过大量的重选试验研究，取得了令人满意的试验效果，产品指标达到了市场要求。

铁尾矿云母回收重选

1 原矿矿石性质

1.1 原矿多元素分析

原矿多元素分析见表1。

表1 原矿多元素分析结果%

1.2 矿物组成

该矿样由20多种矿物组成，其中金属矿物主要为铁氧化物（1.80%），如磁铁矿、钛铁矿、钛磁铁矿，微量金属硫化矿物（0.19%），如黄铁矿、方铅矿等，主要的铝硅酸盐矿物为黑云母、绿泥石、钙镁铁硅酸盐以镁闪石、辉石、透闪石为主，微量脉石矿物种类较少，包括方解石、白云石、石英、滑石等，副矿物为榍石和磷灰石，其中含量最高的脉石矿物为辉石、镁闪石、黑云母，占84.05%。

1.3 矿石嵌布粒度

从矿样中各主要矿物组分的粒度分布看，金属矿物以磁铁矿和钛铁矿较粗，99%左右均为中细粒；硅酸盐矿物也为中细颗粒，约99%在0.01 mm以上。磨矿后铁氧化物粒度减小，细粒级增多；硅酸盐矿物粒度减小的幅度较小，细粒级均有不同程度的增多，不管是铁氧化物还是硅酸盐矿物，仍然是约98%分布在0.01mm以上。

1.4 云母单体解离情况

尾矿中的黑云母多以单体矿物的形式存在，连生体则以闪石类脉石矿物为主，磨矿后单体含量增加，与其片理结构有关，黑云母变薄，形成细长的片状或针状，在粗粒级相对富集，应较有利于回收。

2 选矿试验

2.1 磨矿曲线

磨矿时间与磨矿细度的关系见表2，磨矿曲线见图1。

表2 磨矿时间与磨矿细度关系

图1 磨矿时间与磨矿细度关系

2.2 原则流程确定

原则流程确定试验结果见表3。

表3 原则流程确定试验结果%

原则流程确定试验表明：

（1）在中性矿浆条件下，由于黑云母表面化学性质与其主要脉石矿物辉石、镁闪石和透闪石极为相似，用浮选方法很难将云母精矿富集到市场销售标准要求。既使采用新型表面清洗技术、新型选择性捕收剂技术和强拉强压工艺，其最好指标也仅为：精矿品位（K2O）6.24%，回收率（K2O）17.9%，离工业实施还有较大距离；

（2）由于在中性矿浆条件下，黑云母和其主要脉石矿物辉石、镁闪石和透闪石等表面都吸附有微细粒磁性氧化铁（或铁）矿物，因此，采用磁选较难将其分离，即使采用新型表面清洗工艺，其最好指标仅为：精矿品位（K2O）2.23%，回收率（K2O）50.2%。由于磁选尾矿损失主要是粗粒云母，因此，磁选工艺也不能作为粗选甩尾工艺；

（3）由于云母片状解理特性，采用重力选矿工艺可以获得较高的精矿品位。采用水力分级技术选别云母可以获得较高精矿品位，但回收率较低；摇床选矿技术可以有效选别云母，采用其丢弃粗粒尾矿，然后将中粒和细粒部分分别采用筛分技术精选，可以获得较高云母精矿品位和较理想回收率；

（4）磨矿工艺对云母解理过程影响较大，理想的磨矿工艺是仅对云母进行剥片，而不会使云母片折断。试验表明：棒磨工艺有利于云母剥片；立磨工艺有利于阻止云母折断，但剥片能力较弱；有利于摇床选别的磨矿工艺是低浓度棒磨。

2.3 重选试验

2.3.1 试验条件与流程

最终确定的试验条件参数见表4，工艺流程见图2。

图2 工艺流程图

表4 摇床操作参数

2.3.2 试验结果

最优试验结果见表5。

表5 最优试验结果%

2.4 产品检查

精矿分析结果见表6，尾矿分析结果见表7。

表6 精矿多元素分析结果%

表7 尾矿多元素分析结果%

3 讨论与分析

（1）原矿样采用选择性磨矿－摇床粗选－筛分精选工艺，最终取得黑云母精矿云母含量96.2%，回收率52.2%的较好指标。说明对该矿样而言，用重选工艺选别黑云母合理有效；

（2）考虑到为选别黑云母而进行磨矿会大幅增加成本，导致工艺因经济亏损而无法实施。因此，整个试验过程均控制磨矿细度在56%左右，保证其细度与现场选铁尾矿细度基本一致。生产现场可考虑通过调整选铁前的磨矿作业浓度，使云母得到选择性剥片，然后选铁尾矿不经磨矿直接选别云母；

（3）原矿样中含钾矿物包括黑云母和镁闪石两种，黑云母中钾含量占原矿总钾量的63.6%，镁闪石中钾含量占原矿总钾量的36.4%，因此，不能直接采用氧化钾品位作为云母含量衡量指标。考虑到黑云母中不含有氧化钙，90%以上的脉石矿物都含有氧化钙。因此，本试验条件试验和验证试验阶段均同时采用氧化钙法和氧化钾法计算云母含量，验证试验阶段采用物量法对云母精矿含量进行验证，结果表明，对高品位云母精矿而言，氧化钙法与物量法测定结果差别很小；

（4）推荐的工艺流程除选择性磨矿外，其本质是利用了云母的水力直径和筛分直径的差异。现场操作时，保证云母精矿品位的最直接方法有两种：一是通过调整摇床接矿量调整品位，即当筛分作业云母精矿品位偏低时，则减少该筛分作业接矿量；当筛分作业云母精矿品位偏高时，则增加该筛分作业接矿量；二是云母已经成为库存产品才发现品位不合格时，可以对云母精矿进行干式筛分，从而提高精矿品位。

收稿：2014-03-25