重晶石常與石英、方解石、白云石、螢石、菱鐵礦、菱錳礦、黃鐵礦、方鉛礦和閃鋅礦等礦物伴生,此外,在一些金屬礦床,如鉛、鋅、金、銀和稀土等礦床中,重晶石則往往是一種常見的脈石礦物。因此,重晶石的選別工藝受礦床類型、礦物組成及重晶石和脈石相的特征等因素的制約。
目前,重晶石選礦提純技術主要有手選、重選、磁選、浮選及聯合工藝等。
1、手選
手選工藝是依據礦石的顏色、形態等直觀的物理指標人工挑選出高品位塊礦,適合選別品位高、組成簡單及質量穩定的礦石。我國許多民采小礦山常采用此法進行選別。如廣西象州潘村礦,用手選工藝選別高品位重晶石礦,精礦粒度為30~150mm,重晶石品位可高達95%。該工藝簡單易行,對設備的機械化程度要求低,但勞動強度大,生產效率不高,且資源浪費嚴重。
2、重選
對密度差異大的不同礦物可采用重選工藝進行分離。重晶石密度為4.5g/cm3,遠大于其他常見脈石礦物(如石英2.65g/cm3、方解石2.6g/cm3),因此,可采用重選工藝分離重晶石與脈石礦物。根據礦石粒級的大小選用不同的重選設備,粗粒級(-5+0.45mm)礦石可使用跳汰法,細粒級(-0.45mm)礦石可使用搖床或螺旋溜槽法。
一些浮選尾礦及重晶石-螢石伴生礦可采用重選法進行回收。張鵬翔等及徐建平均采用重選法對重晶石—螢石伴生礦進行選別回收,將原礦的粗粒級進行跳汰重選,細粒級進行螺旋溜槽重選,最終精礦的BaSO4含量均大于93%,回收率在87%左右。
該工藝具有設備簡單、穩定性好、不使用選礦藥劑、成本低廉、對環境污染較小等優點,但同時也存在設備占地面積大、難以回收微細粒礦石、回收率不高等缺點。因此,單一的重選工藝難以高效回收重晶石資源,還需結合磁選或浮選工藝進一步回收重晶石。
3、磁選
當礦物磁性存在明顯差異時,可采用磁選工藝進行分離。重晶石為非磁性礦物,當磁性礦物(如鐵氧化物)是主要脈石礦物時,可采用磁選工藝分離重晶石與脈石礦物,所得精礦產品BaSO4含量較高,可作為要求鐵含量極低的鋇基藥品的重晶石原料。磁選常用來選出磁黃鐵礦、磁鐵礦、褐鐵礦和赤鐵礦等。
對于粒度較細的含磁性鐵礦物的重晶石礦石,常采用強磁選分離含鐵礦物與重晶石。該工藝具有生產效率高、能耗低及對環境污染小等優點,不足之處在于難以處理微細粒礦石,且不能分離非磁性脈石,因此,對于含有非磁性脈石的重晶石礦,單一的磁選難以獲得高品質精礦,一般還需聯合重選或浮選工藝進一步分離重晶石。
4、浮選
浮選是處理低品位礦、伴生礦及尾礦等難選重晶石資源的重要途徑,且該工藝對各種嵌布類型復雜的重晶石礦的適應性好,同時也是回收微細粒重晶石的有效途徑。浮選工藝一般包含正浮選和反浮選。
?。?)正浮選
正浮選通常是以脂肪酸為捕收劑浮選重晶石,用硅酸鈉等抑制螢石、石英及方解石等脈石礦物,在弱堿性(pH8~9)條件下回收重晶石。LiTT等采用正浮選工藝對緬甸某單一重晶石礦進行回收,以油酸鈉為捕收劑、硅酸鈉為抑制劑,經兩次粗選兩次精選浮選流程,獲得了BaSO4含量96.32%、回收率91.94%的精礦產品。此外,不同浮選設備之間的聯合應用有利于復雜多金屬礦石中重晶石的回收。肖駿等將浮選機與浮選柱聯合使用,可減少精選次數,提高微細粒重晶石的回收率。
?。?)反浮選
反浮選通常是浮選硫化物或其他易浮礦物,抑制重晶石,最終尾礦即為重晶石精礦。當入選礦石中存在細粒硅酸鹽礦物、方解石及石英等脈石礦物時,采用反浮選可有效去除細粒脈石礦物,獲得高品質重晶石精礦。此外,由于重晶石常與螢石伴生,且螢石的可浮性優于重晶石,因此常采用混合浮選結合反浮選工藝回收重晶石,即先混合浮選重晶石與螢石,混合精礦再反浮選重晶石。喻福濤等人對湖南某鉛鋅礦尾礦中的重晶石進行了回收,將螢石和重晶石進行混合浮選,所得混合精礦再反浮選重晶石,獲得BaSO4含量91.36%、回收率86.75%的重晶石精礦。
5、聯合工藝
對于伴生礦、浮選尾礦及礦物嵌布粒度細的難選礦石,采用單一重選或磁選工藝回收重晶石效果不理想,需要采用聯合工藝以高效回收重晶石。常見的聯合工藝有:浮選—重選、重選—磁選、磁選—浮選及磁選—重選—浮選。
崔長征等采用浮選—重選聯合工藝回收了青海某鉛鋅礦尾礦中的重晶石,采用浮選除去石英和重晶石—石英連生體,再通過搖床分離重晶石與方解石。劉西分等人采用磁選—浮選聯合工藝對巴基斯坦的某河濱重砂重選精礦中的重晶石進行了回收,重選精礦先采用強磁選除鐵,尾礦采用浮選工藝可獲得較好的工藝指標。劉偉等采用磁選—重選—浮選聯合工藝回收了酒鋼尾礦中的重晶石,采用強磁工藝預先除鐵,強磁選的尾礦采用搖床進一步富集重晶石,重選精礦經浮選工藝可產出BaSO4含量95.58%、回收率68.23%的重晶石精礦。
資料來源:《劉洋,魏志聰,李夢宇,等.重晶石資源現狀及選別技術研究進展[J].礦產保護與利用,2021,41(06):117-123》,由【粉體技術網】編輯整理,轉載請注明出處!
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