某紅柱石礦中紅柱石含量為10%，該礦石組成結(jié)構(gòu)復(fù)雜，屬于難選低品位紅柱石礦。紅星機(jī)器通過對其礦細(xì)度、脫泥粒度試驗及酸、堿性介質(zhì)浮選工藝進(jìn)行試驗研究，終確定了其佳選礦工藝及選礦條件。

一、實驗部分

1、試樣性質(zhì)

試樣經(jīng)肉眼觀察呈深灰色，致密塊狀構(gòu)造，斑雜結(jié)構(gòu)，可見淺灰色柱狀紅柱石斑晶。該礦石中主要礦物為紅柱石、云母類礦物（黑云母、絹云母）、石英、鈉長石、其他炭鐵質(zhì)物。

2、選礦試劑

碳酸鈉，分析純；磷酸氫二鈉，分析純；油酸鈉，分析純；硫酸，分析純；水玻璃，工業(yè)純；石油磺酸鈉，工業(yè)純。

3、主要設(shè)備

紅星機(jī)器棒磨機(jī)；紅星機(jī)器球磨機(jī)；紅星機(jī)器浮選機(jī)；紅星機(jī)器高梯度磁選機(jī)。

二、結(jié)果與討論

該紅柱石礦表面強(qiáng)烈絹云母化，而且大量紅柱石內(nèi)部包裹微細(xì)粒炭質(zhì)物或黑云母，屬于難選紅柱石礦。紅柱石在磨礦過程中容易泥化，不同的磨礦介質(zhì)對紅柱石與脈石礦物的解離具有重要影響，為了綜合考慮紅柱石的品位和回收率，進(jìn)行了球磨和棒磨的磨礦細(xì)度對比試驗。原礦中的泥和磨礦過程中產(chǎn)生的次生泥會降低浮選藥劑的選擇性，因此，脫泥是浮選前的重要環(huán)節(jié)。通過脫泥粒度試驗探究該紅柱石礦的較優(yōu)脫泥粒度。

紅柱石浮選可以在堿性和酸性介質(zhì)中進(jìn)行，堿性介質(zhì)浮選一般采用naCO3作為PH調(diào)整劑，用油酸、氧化石臘皂等脂肪酸類作為捕收劑；酸性介質(zhì)浮選則采用H2SO4作為PH調(diào)整劑，礦漿PH為2.0～4.0，以石油磺酸鹽為捕收劑。通過堿性與酸性介質(zhì)浮選工藝的對比試驗來探究較優(yōu)的選別工藝。

1、磨礦細(xì)度試驗

在磨礦濃度為70%，脫泥粒度為20μm，磨礦時間分別為4.0min、5.0min、6.0min、7.0min的條件下進(jìn)行了球磨和棒磨的磨礦細(xì)度對比試驗，試驗結(jié)果采用粗選精礦指標(biāo)進(jìn)行評價，綜合考慮精礦品位和回收率，采用選礦效率作為主要評價指標(biāo)。試驗結(jié)果顯示，當(dāng)磨礦時間從4.0min升到7.0min：在磨礦介質(zhì)為鋼球時，精礦al2O3品位先升高后降低，al2O3回收率依次升高，磨礦時間6.0min時選礦效率達(dá)到大為6.69%，此時－0.074mm含量達(dá)到82.38%，因此較優(yōu)的球磨磨礦細(xì)度為－0.074mm占82.38%；在磨礦介質(zhì)為鋼棒時，精礦al2O3品位先升高后降低，al2O3回收率依次升高，磨礦時間6.0min時選礦效率達(dá)到大為6.93%，此時－0.074mm含量達(dá)到85.19%，因此較優(yōu)的棒磨磨礦細(xì)度為－0.074mm占85.19%。

對比球磨和棒磨較優(yōu)磨礦細(xì)度下的精礦指標(biāo)可知，精礦al2O3品位、回收率和選礦效率均比較接近，球磨和棒磨效果相近。但針對該紅柱石礦，球磨更容易產(chǎn)生泥化現(xiàn)象而使紅柱石回收率降低，棒磨能使礦物粒度分布更加均勻，因此本試驗確定的較優(yōu)磨礦介質(zhì)為鋼棒。

2、脫泥粒度試驗

在球磨機(jī)磨礦介質(zhì)為鋼棒，磨礦濃度為70%，磨礦細(xì)度為－0.074mm占85.19%，脫泥粒度分別為10μm、20μm、30μm、40μm的條件下，考察了脫泥粒度對浮選的影響，試驗結(jié)果采用粗選精礦指標(biāo)進(jìn)行評價，綜合考慮精礦品位和回收率，采用選礦效率作為主要評價指標(biāo)。結(jié)果可知，當(dāng)脫泥粒度從10μm升到40μm，選礦效率先升高后降低，在脫泥粒度為20μm時，選礦效率達(dá)到大為5.55%，因此較優(yōu)的脫泥粒度為20μm。

3、酸、堿性介質(zhì)浮選工藝對比試驗

通過磨礦－脫泥－磁選－1粗5精1掃的工藝流程試驗對比堿性介質(zhì)和酸性介質(zhì)的選別效果，磨礦介質(zhì)為鋼棒，脫泥粒度為20μm。

通過單因素試驗確定堿性和酸性介質(zhì)浮選的較優(yōu)條件為：堿性介質(zhì)浮選用naCO3為調(diào)整劑，調(diào)節(jié)礦漿PH＝7.5；磷酸氫二鈉為抑制劑，用量560g/t；油酸鈉為捕收劑，粗選用量2000g/t，掃選用量1000g/t，精選1用量1000g/t，精選2用量500g/t，精選3～5用量250g/t。酸性介質(zhì)浮選用H2SO4為調(diào)整劑，調(diào)節(jié)礦漿PH在3.0～3.5；水玻璃為抑制劑，用量200g/t；石油磺酸鈉為捕收劑，粗選、掃選用量5000g/t，精選1用量3000g/t，精選2用量2000g/t，精選3用量1000g/t，精選4用量500g/t，精選5用量250g/t。試驗結(jié)果可知，堿性工藝的精礦產(chǎn)率為7.71%，al2O3品位為49.46%，紅柱石回收率為60.39%；合中礦（中1～中5）al2O3品位為15.05%，al2O3回收率為9.42%。酸性工藝的精礦產(chǎn)率為6.87%，al2O3品位為49.21%，紅柱石回收率為51.51%；合中礦al2O3品位為33.50%，al2O3回收率為13.45%。

對比堿性和酸性工藝的試驗結(jié)果，堿性工藝的精礦產(chǎn)率比酸法的精礦產(chǎn)率高0.8%，紅柱石回收率高8.9%。并且酸性介質(zhì)浮選對設(shè)備腐蝕強(qiáng)，廢水容易污染環(huán)境，綜合考慮精礦指標(biāo)及實際生產(chǎn)情況確定較優(yōu)工藝為堿性介質(zhì)浮選工藝。

4、開路流程試驗

在確定的堿性介質(zhì)浮選工藝的基礎(chǔ)上，因為精礦品位未達(dá)到我國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YB/t4032－2010中HZ－52級產(chǎn)品要求，因此繼續(xù)增加精選次數(shù)以提高精礦品位，在上面試驗基礎(chǔ)上精選次數(shù)增加到8次，其中精選1～5條件不變，精選6～8油酸鈉用量250g/t。試驗結(jié)果可知，試樣經(jīng)過磨礦－脫泥－磁選－1粗8精1掃的開路流程試驗，精礦al2O3品位達(dá)到了53.78%，紅柱石含量達(dá)到了85.19%，但是精礦al2O3回收率較低只有13.92%，紅柱石損失在中礦，因此需要中礦返回進(jìn)行閉路試驗提高紅柱石回收率。

5、閉路流程試驗

在磨礦－脫泥－磁選－1粗8精1掃的開路流程試驗基礎(chǔ)上，通過顯微鏡觀察開路試驗的中礦，發(fā)現(xiàn)中礦已單體解離，無連生體現(xiàn)象，因此無需再磨。合并后的中礦回收率有15.29%，而且品位與進(jìn)入粗選時的精礦品位接近，因此為了進(jìn)一步提高精礦回收率，開展了8次精選中礦合并返回到粗選的閉路試驗。通過閉路流程獲得al2O3品位為52.94%、紅柱石含量為83.86%，紅柱石回收率為54.09%的終精礦，達(dá)到了我國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YB/t4032－2010中HZ－52級產(chǎn)品的要求。

通過以上選礦研究，終在在堿性介質(zhì)浮選工藝的基礎(chǔ)上進(jìn)行了閉路試驗，并且獲得了具有較高品位和回收率的紅柱石精礦，為該紅柱石礦資源的綜合利用提供了基礎(chǔ)依據(jù)。