选铁厂尾矿回收云母选矿试验研究

我国许多钢铁矿山企业铁矿石中伴生有云母，原矿云母含量通常在5%～15%，在选铁过程中，云母作为非目的矿物向尾矿富集，尾矿中云母含量通常达到10%～20%，但在选铁过程中通常将其作为脉石矿物而随尾矿排放，这不仅造成了云母资源的巨大浪费，而且增加了尾矿排放量，影响尾矿库的安全性能，污染环境。为此，某选铁尾矿进行了云母回收试验，最终获得了良好的技术指标。

1 试验矿样

某选铁尾矿由石英、白云母、黑云母及赤铁矿组成，云母含量为20.34%，已具有工业回收价值。经电子探针分析，尾矿样品中k₂o含量主要由目的矿物云母提供。白云母k₂o含量理论值为11.80%，黑云母k₂o含量理论值为8.70%，其值越高说明矿物越纯。因此，试验过程中以k₂o含量作为衡量云母含量的依据。矿样矿物含量分析结果与化学多元素分析结果分别见表1、表2。

表1  矿物含量分析结果  %

表2   矿物化学多元素分析结果  %

2 选矿试验

尾矿中碎云母和细粒云母的回收通常采用浮选方法进行，回收过程一般在酸性介质中使用阳离子捕收剂进行或在碱性介质中使用阴、阳离子捕收剂进行。此次试验研究在弱碱性介质中进行，采用naoh调浆，水玻璃作为抑制剂，油酸和胺为捕收剂。

2.1脱泥粒度试验

矿泥的存在不仅消耗大量浮选药剂，而且干扰捕收剂的选择性，恶化分选过程。但脱泥量过大时，云母矿物的损失随之增大。此次试验脱泥粒度分别为-20μm、-30μm、-40μm、-50μm，并对脱泥后的样品进行1粗3精浮选试验，其试验结果见表3。

  表3  脱泥粒度试验结果

由表3可知，随着脱泥粒度的增大，云母精矿的产率及回收率下降，k₂o含量提高。当脱泥粒度为-50μm时，精矿产率及回收率下降幅度增大，故选择脱泥粒度为-40μm为宜。

2.2粗选药剂用量正交试验

选铁尾矿脱泥后进行粗选药剂用量正交试验，以不同的naoh、水玻璃、油酸、胺用量为主要考察因素（依次为因素a、b、c、d），每个因素各取3个水平，采用正交表l₉（3⁴）安排正交试验设计。粗选药剂用量试验流程见图1，试验因素水平见表4，试验结果列于表5，各项指标的平均值与因素、水平直观分析图见图2。

表4 粗选药剂用量正交试验因素水平安排

表5 粗选药剂用量正交试验结果

    (a) a因素用量与指标分析图                    (b) b因素用量与指标分析图

    (c) c因素用量与指标分析图                  (d) d因素用量与指标分析图

        精矿品位           精矿产率           精矿回收率

图2  各项指标的平均值与因素、水平直观分析图

由表5及图2可知，①a因素（naoh用量）：精矿产率与k₂o回收率随着naoh用量的增大略有降低，大于水平2时，指标有较大回升。精矿k₂o含量则随着naoh用量的增大而提高，大于水平2时，指标又有回落；故naoh用量以水平2为最佳，即200g/t；②b因素（水玻璃用量）：精矿产率及k₂o回收率随着水玻璃用量的增大而下降，但精矿k₂o含量随着水玻璃用量的增大而提高，为保证精矿质量，水玻璃用量选用水平3，即2800 g/t；③c因素（油酸用量）：随着油酸用量的增大，精矿产率缓慢提高，精矿k₂o含量和回收率均随之下降，大于水平2时，精矿k₂o含量和回收率又有回升，考虑到药剂成本及综合指标，故油酸用量取水平1较为合适，即200g/t； = 4 \* gb3 ④d因素（胺用量）：随着胺用量的增大，精矿产率和k₂o回收率均随之提高，但精矿k₂o含量随之下降，故胺用量取水平1，即100 g/t。

综合分析，适宜的药剂制度为naoh用量为200 g/t，水玻璃用量为2800 g/t，油酸用量为200 g/t，胺用量为100 g/t。

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