辽宁某铁尾矿云母选矿试验研究

历 平，高 野，徐铜林，关志浩

(1.建昌马道矿业有限责任公司，辽宁 葫芦岛 125300；2.辽宁省地质矿产研究院有限责任公司,辽宁 沈阳 110000)

云母是地壳分布最广的矿物之一[1-2]，它是一种重要的非金属矿物材料。云母具有较好的耐低高温、耐酸、耐碱性能，能够被劈分成极薄的云母薄片，具有很好的弹性和挠性，易采用冲、切、粘等进行机械加工，因此在工业上具有广泛的应用[3]。

云母产品主要分为片云母和碎云母两类，碎云母主要用于生产云母粉和云母纸，云母纸主要应用在电气工业中[4-5]，质量较好的云母粉可用于制备云母陶瓷和高级云母制品，质量较差的云母粉用于制备电焊条、塑料填料等建筑材料[6-11]。

辽宁某铁矿尾矿中含有一定量的黑云母，云母的回收对尾矿资源化、减量化具有重要意义。在获得云母精矿的同时减少了尾矿排放，矿山综合利用效率显著提高，对其他相似类型矿山综合利用具有重要的借鉴意义。

1 尾矿性质

铁矿尾矿原矿化学分析结果如表1所示，XRD光谱如图1所示，砂光片结果如图2所示。

表1 铁矿尾矿原矿主要化学成分分析结果 (单位：%)

图1可以看出，矿物主要成分为角闪石(相对含量为50.5%)、黑云母(相对含量为14%)及石英(相对含量为34.5%)，白云石(相对含量为1.0%)。几乎不含长石类矿物，因此本次试验采用氧化钾含量作为云母选矿的指标。

图1 铁矿尾矿原矿XRD图谱

图2对铁矿尾矿共进行了七组砂片光片云母粒度统计，-120目(-125μm)含量为31.41%，-160目(90μm)含量为18.18%，-200目(74μm)含量为11.57%。云母大片径居多，最大片径为387.14μm，最小片径为34.69μm，结果可以看出，部分云母与脉石呈连生体状态。

图2 部分云母砂光片图

2 试验研究

2.1 酸性浮选、碱性浮选对比试验

常用的浮选方法包括酸性浮选法和碱性浮选法，酸性介质中阳离子捕收剂浮选云母，在碱性介质中采用阴阳离子捕收剂浮选云母。在酸性介质中，由于云母矿物具有较强的pH值适应范围，在较低pH值条件下也能被捕收剂捕收。酸性浮选、碱性浮选试验流程如图3、图4所示。试验结果如表2、表3所示。

图3 酸性浮选试验流程图

图4 碱性浮选试验流程图

表2 酸性浮选试验结果

表3 碱性性浮选试验结果

试验结果表明，酸性浮选较碱性浮选精矿氧化钾品位更高，提纯效果更好，碱性浮选产率更高，云母富集效果更好。酸性浮选pH值需控制在3.5左右，试验过程中，该矿石中pH值酸性矿浆较难调节，矿浆中有大量耗酸物质，因此硫酸消耗量较大，硫酸用量为6 000g/t。碱性浮选中，十二烷基磺酸钠和十二胺作为捕收剂，阴阳离子缔合作用能够使十二烷基磺酸钠和十二胺不仅协同吸附在云母的表面，还在云母的表面发生了酰胺化反应，捕收力增强，但精矿品位不高。

2.2 酸性浮选浮选闭路试验

采用酸性浮选对原矿进行了闭路试验(图5、图6)，采用一次粗选，两次精选，一次扫选，一共进行了六次试验，最后精矿、中矿、尾矿产量稳定后取最后三次的平均值作为本次试验的最终闭路试验数据(表4、表5)。

图6 酸性浮选闭路试验数质量流程图

表4 酸性浮选闭路试验结果 (单位：%)

表5 精矿化学成分分析 (单位：%)

图5 酸性浮选闭路流程图

闭路试验可以得到产率为14.17%，氧化钾品位为5.76%的精矿，XRD分析(图7)结果显示样品的主要成分为钡镁脆云母(相对含量为38.6%)、黑云母(相对含量为61.2%)、蛭石(相对含量为0.2%)。钡镁脆云母化学式为BaMg3Al2SiO10(OH)2，钡镁脆云母的存在是造成云母氧化钾含量比理论品位偏低的主要原因，因此可以判定精矿云母含量99%以上。

图7 精矿XRD分析结果

3 结论

(1)通过化学分析、XRD分析、砂片光片、选矿试验结果分析可以判定该铁矿尾矿中的云母矿物以黑云母为主，同时含有一定量的钡镁脆云母。

(2)对于铁矿尾矿中的云母矿物，采用重选、磁选的方法很难使该云母矿物附件富集或预富集，因此必须采用浮选的方式使该铁矿尾矿中的云母富集。

(3)通过酸性浮选、碱性浮选对比试验，酸性浮选对该铁矿尾矿的云母提纯效果更佳，闭路试验可以得到产率为14.17%、氧化钾品位为5.76%的精矿，精矿XRD结果显示云母精矿含量可以超过99%。