稀土捕收剂存放时间对浮选的影响研究

【摘 要】本研究以四川牦牛坪稀土矿为主要研究对象，对经过磁选-重选分选后的尾矿，进行球磨-旋流器分离，分离后的矿石进行浮选，考察药剂存放时间对浮选指标的影响，旨在考察药剂存放时间是否会对浮选产生影响。

【Abstract】This study takes Sichuan Maoniuping rare-earth ore as the main research object， the tailings were separated by ball mill hydrocyclone， and the tailings were separated by magnetic separation gravity separation， then flotation of the separated ore was carried out， and the influence of the storage time of the reagent on the flotation index was investigated. The purpose of this study is to investigate whether the storage time of the chemicals will affect the flotation.

1 引言

稀土在地壳中的含量为地壳重量的0.01%～0.02%，高于钨、钼、钴、铅等元素的丰度，已不是很稀少的资源了[1]。氟碳铈矿与主要伴生的脉石矿物（方解石、萤石）无论是物理性质还是化学性质都相近，可浮性差异不大，用常规的选矿药剂和普通选矿方法难以获得满意效果，需要采用特殊处理和高效药剂才能把氟碳铈矿从复杂矿石中分选出来。

2 研究目的

采用浮选方式来对稀土矿进行选别，最关键点还是在浮选药剂。在工业生产中，时常也会遇见一些不可控因素导致药剂会放置一段时间再使用的情况，那么药剂放置时间会否影响浮选效果，这就需要试验来进行验证。在查找了以往的一些文献资料，这一方面的研究相对较少。因此，本文将从药剂机理入手来对药剂存放时间对稀土浮选是否存在影响进行分析，最后通过实验来进行验证。现在稀土捕收剂大多采用羟肟酸类捕收剂，羟肟酸分子中含有N和O原子，它们都存在孤对电子，很容易和金属阳离子发生配位，形成很稳定的五元环或六元环状螯合物，因此羟肟酸广泛用于选矿行业中，如氧化铅锌矿、氧化铜矿、稀土矿的浮选中大量用作捕收剂。而其中羟肟酸对稀土矿，如独居石、氟碳铈矿和磷钇矿等的浮选是最有效的捕收剂。羟肟酸类稀土捕收剂在配制时，需加入碱进行皂化，如果在配置过程中，皂化时间不足或碱用量不足均会导致捕收剂效果下降，因此，在使用过程中，捕收剂皂化一定要充分。本研究以四川冕宁牦牛坪稀土矿经过磁选-重选工艺处理后，将重选尾矿进行磨矿分离后进入浮选的矿石为研究对象，加入同一种药剂，但药剂存放时间不同，对矿石进行浮选，旨在考察药剂存放时间对稀土浮选指标的影响，为现场药剂的使用效果提供依据。

3 实验研究

将取好的矿浆样进行烘干，并将烘干后的样品进行制样、分样，每份样品重量为235g，共取三份样；实验共分为三组，第一组实验是捕收剂刚配好就使用，第二组是将配好的捕收剂放置一天后再进行试验的情况，第三组是将配好的捕收剂放置三天后的试验情况。在称好矿样后，根据现场药剂用量确定实验室浮选共同条件为粗选捕收剂用量为16ml，水玻璃用量为15ml，二号油用量4滴，粗选pH值控制在8～10之间。扫选捕收剂用量为5ml，2#油用量两滴。浮选采用1.0L单槽浮选机。以精矿品位（REO含量）和稀土回收率为依据，对试验结果进行讨论与评价。试验流采用一粗一扫流程，具体流程见图1。

4 结果与讨论

在实验过程中，通过实验现象发现第一组实验的泡沫现象优于第二、三组，但是产率却低于二三组，实验现象总体来说都还是不错。

我们可以看到药剂存放时间实验结果与之前所述的实验现象较为吻合，第一组实验稀土粗精矿品位较好，为30.58%，粗精矿的回收率和产率分别为74.43%和14.33%，中矿品位为16.68%，尾矿品位为0.67%。第二组实验稀土粗精矿品位为25.19%，粗精矿的回收率和产率分别为85.56%和18.57%，中矿品位为7.44%，尾矿品位为0.22%。第三组实验稀土粗精矿品位为25.6%，粗精矿的回收率和产率分别为80.04%和18.71%，中矿品位为9.46%，尾矿品位为0.56%。实验结果表明，虽然第一组实验粗精矿品位比第二组、第三组偏高，但粗精矿产率及回收率两项指标上都不如第二、三组。从总体来看第二组实验结果在产率、回收率及品位方面都较优，因此，药剂存放时间最好不要超过一天。刚配制好的药剂使用效果不佳原因在于羟肟酸类捕收剂在配制过程中，皂化及搅拌时间不充分，片碱用量不足；而使用放置过久的捕收剂时，随着存放时间的延长，起皂化药剂作用的片碱部分挥发，对药剂的皂化作用就会减弱，从而影响药剂的使用效果。羟肟酸类捕收剂需要在碱性条件下才能充分皂化，如果皂化不充分，则会有大量沉淀物产生，而沉淀物就是未完全溶解的羟肟酸类捕收剂。这样在使用过程中，浓度就会受到影响，进而影响浮选效果。因此，对于羟肟酸类捕收剂，如药剂存放时间过长后，可以重新加入一定量的片碱进行皂化。

5 结论

①本实验研究验证了药剂存放时间对稀土浮选指标的影响，从实验结果来看，药剂存放时间对浮选指标有一定影响。药剂刚配制好后就使用稀土粗精矿品位要优于存放时间一天和三天使用的药剂，但在回收率和产率两项指标却要低存放一天及三天的药剂。

②从总体来看第二组实验结果在产率、回收率及品位方面都较优，因此，药剂存放时间最好不要超过一天。刚配制好的药剂使用效果不佳原因在于羟肟酸类捕收剂在配制过程中，皂化及搅拌时间不够充分，片碱用量不足；而使用放置过久的捕收剂时，随着存放时间的延长，起皂化药剂作用的片碱部分挥发，对药剂的皂化作用就会减弱，从而影响药剂的使用效果。因此，对于羟肟酸类捕收剂，如药剂存放时间过长后，可以重新加入一定量的片碱进行皂化。

【参考文献】

【1】张培善，陶克捷.中国稀土矿物学[M].北京：科学出版社，1998.endprint