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1、镒矿石的开发利用技术feigeoer1、概述我国镒矿资源总量十分丰富,主要分布在广西、湖南和贵州三省(区),储量位列世界第四,但镒矿石质量普遍较差,平均品位仅22%,符合国际商品级标准的富矿(248%)十分缺乏,富镒矿石(氧化镒230%,碳酸铢N25%)资源储量约占全国的6.7%。镒矿物主要有硬镒矿,软镒矿和镒氧化物。我国镒矿的主要矿物是碳酸镒矿物,约占镒矿总储量的70%以上,由于碳酸镒矿不仅品位低,而且磷、铁、硅等杂质含量较高,无法在冶金工业中直接利用。复杂低品位碳酸锦矿的富集和降磷,一直是各国研究者关注的焦点,国内从20世纪60年代始对含磷低品位碳酸镒矿的合理利用进行了大量研究,为我国锦矿
2、的开发利用奠定了基础。2、镒矿的开发利用方法2.1工艺技术方面我国镒矿绝大多数属于贫矿,必须进行选矿处理。但由于多数锌矿石属细粒或微细粒嵌布,并有相当数量的高磷矿、高铁矿和共(伴)生有益金属,因此给选矿加工带来很大难度。目前,常用的镒矿选矿方法为机械选矿(包括洗矿、筛分、重选、强磁选和浮选),以及火法富集、化学选矿法等。1)氧化锌矿氧化镒矿选矿方法以重选为主。耐候型镒氧化物矿泥含有大量煤泥和细矿,使用的洗选方法是重选法。原矿经过洗选脱泥,有的需要使用振动筛跳汰机及重选等方法。洗选流程有时需要重洗或强磁选和其他方法来进一步选别。铁氧化镒矿石,铁、镒很难重新选出,使用浮选或强磁选先富集,磁选需要结
3、合还原焙烧方法,工业上已采用了洗矿-还原焙烧磁选-重选流程。目前国内已建成的重-磁选厂有福建连城,广西龙头、靖西和下雷等锦矿。如连城锦矿重-磁选厂,主要处理淋滤型氧化镒矿石,采用AM-30型跳汰机处理303mm的洗净矿,可获得含锦40%以上的优质镒精矿,再经手选除杂后,可作为电池镒粉原料。跳汰尾矿和小于3mm洗净矿经磨矿至小于Imm后,用强磁选机选别,镒精矿品位要提高24%25%,达至U36%40%。氧化镒和碳酸镒矿石,选别时难以兼顾,即镒,铁,磷,或煤肝石密切共生,嵌布粒度非常细,很难进行排序,对冶炼方法可考虑电解。2)碳酸镒矿沉积碳酸盐镒矿石,脉石矿物的硅酸盐和碳酸盐,往往伴随着杂质如硫和
4、铁。矿石一般比较复杂,分离并不容易,往往很难得到较高的精矿品位,一般采用浮选、强磁或重选工艺。一些热液碳酸盐锦矿石含有铅,锌,用强磁场浮选工艺。一些含硫丰富的镒矿,焙烧方法可用于除硫。一些碳酸盐丰富的镒矿的焙烧生产方法,采用消除挥发性成分来提炼矿石。当碳酸盐中主要矿物为菱镒矿时,采用单一浮选方法进行分选。因菱锦矿是含镒矿物中可浮性较好的,用脂肪酸类阴离子捕收剂选别是比较成功的。如日本的大江菱镒矿,用浮选工艺处理含镒13.20%的矿石,以油酸为捕收剂可获得含镒32.30%回收率为82.90%的镒精矿,该矿石中96%镒为菱镒矿和镒白云石,可采用浮选选别。目前,对难选贫碳酸镒矿石的机械选矿方法及工艺
5、,多趋向几种选矿方法组成的联合流程。如采用强磁-浮选联合工艺的遵义镒矿,该矿是以碳酸镒矿为主的低镒、低磷、高铁锌矿。如苏联的波科罗夫斯克碳酸镒矿选矿厂,采用洗矿磁选-浮选联合流程,使镒的品位由16.55%提高到28.60%,回收率为86.95%。苏联的恰图拉选矿厂,采用洗矿-重选-磁选-浮选流程,使镒矿品位由7.85%提高到29.30%,回收率为85%左右。机械选矿所获得的镒精矿,一般杂质含量不太理想,对于这类情况多采用化学方法,如火法选镒、焙烧一酸浸或水浸、亚流酸盐法、二氧化硫法、硫酸镒一电化法、连二硫酸盐法、硝酸法、离子交换法、细菌浸出法等。2.2设备方面对于镒矿的选矿设备,除了常规一般矿
6、石的设备外,也逐渐开发出了一些专用设备。常规选矿设备如洗矿常用的洗矿筛、圆筒洗矿机和槽式洗矿机;重选常用的重介质选矿、跳汰选矿和摇床选矿,多为哈兹式往复型跳汰机和6-S型摇床;浮选设备多为机械式充气浮选机。针对镒矿开发较多的是磁选机,镒矿专用磁选机标准化工作是从“全国模具标准化技术委员会”成立后才开始的,至此,解决了频繁大面积出现的问题,降低了模具生产成本和周期。近年来磁选机已在锦矿选矿中占主导地位,各种新型的粗、中、细粒强磁机陆续研制成功,国内镒矿应用最普遍的是中粒强磁选机,粗粒和细粒强磁选机也逐渐得到应用。如连云港助力机械有限公司生产的镒矿永磁辑带式强磁场高梯度磁选机,磁源采用永久磁性材料
7、稀土被铁硼;如S1on磁选机,有效解决了磁介质堵塞问题;以及改良的滚筒干/湿式磁选机。磁选机的研究已趋向多元化,在磁选设备中引入风力、离心力、重力、电场力等诸多力学元素,将更有助于针对性的提高矿物的分离效果。重选设备近几年应用较多的还是常规设备以及改良型,如隔膜跳汰机,弹簧摇床等,具有开发前景的有磁团聚重选机,和适宜分选粒度为100微米10微米矿泥的悬振锥面选矿机,这两种设备在其它矿种上已有应用,对镒矿的适用性有待研究;其次引进的尼尔森选矿机,采用重力和离心力结合的一种选矿设备,在国内贵金属矿较为青睐,其连续式排矿型号已在研究,届时对锌矿的选别或许有所帮助。浮选设备、碎磨设备与其他设备类似,具
8、有相同性,经过多年的经验总结和设备改进,浮选设备研发出了全截面气升式浮选机、CJM-60型微泡浮选机、浮选柱等;碎磨设备研发出了压力自磨机、高压辐压机、卧式磨机(类似艾萨磨机)等。总之,随着矿业设备的发展,镒矿选矿设备也在发展,越来越多的企业开始进行有针对性的研究,这是一个趋势也是促进不同矿种发展的动力。3、磷灰石除镒探索针对镒矿石的一系列选别方法,对磷灰石矿除镒也有所借鉴。碳酸镒矿与磷灰石主要的性质差异有磁性和比重,可浮性方面有所相似,所以,我司磷灰石浮选工艺含锌超标,如果是碳酸镒,则正浮选需要探索选择一个高效的抑制齐J,但可能致使磷灰石也略受抑制,其金属量会有所损失,反浮选在技术上和指标上相对易于实现。其次,为了降低生产成本,可以考虑磷精矿重选或磁选降镒,由于设备的局限性和浮选泡沫的干扰等因素,这二者工艺一般易使磷金属有所损失,需要试验探讨对比分析再作定论。再次,还可以综合浮选、磁选和重选进行联合工艺探索,目标就是先除掉一部分镒,再强化分离达到磷精矿含镒合格或者先获得一部分合格磷精矿,再强化分离,最终达到磷精矿含锌合格。联合工艺往往能够解决综合回收利用和技术攻关方面的疑难杂症,相较于单一工艺可兼顾技术指标和生产成本,但流程会变得复杂一些。关于磷精矿除镒主要有这几方面工艺考虑,要确定最适宜的工艺技术需要进行试验对比分析和成本的考量。