馬 馳，趙 平，張艷嬌，常學(xué)勇，王守敬

(1.中國地質(zhì)科學(xué)院鄭州礦產(chǎn)綜合利用研究所，鄭州 450006；2.國家非金屬礦資源綜合利用工程技術(shù)研究中心，鄭州 450006)

1 礦石性質(zhì)

河南盧氏夜長坪鉬鎢礦床為一以鉬為主，鎢、鐵為次的隱伏斑巖-矽卡巖型礦床。其中鉬資源量24.6755萬t，鎢資源量18.1586萬t，伴生鐵的資源量197.8064萬t。礦區(qū)鉬品位0.103%～1.136%，平均0.1133%，鎢品位一般0.107% ～0.198%,平均為0.11% ，伴生有低品位磁鐵礦[1]。該礦由于礦物組成復(fù)雜，存在一定量的滑石，前人多認(rèn)為滑石的存在是該礦難選的主要原因[2]。但是筆者通過研究發(fā)現(xiàn)，造成選礦的難度大的最主要的原因是該礦存在一定量的石膏。由于該礦的特殊性，初步將該礦定位石膏型難選鉬鎢礦。礦石的化學(xué)多項分析和礦物組成見表1、表2。

從表1、表2可以看出主要回收的礦物應(yīng)為輝鉬礦、白鎢礦、鉬華、鎢鉬鈣礦、磁鐵礦和螢石，影響選礦的有害脈石礦物主要白云石、方解石、蛇紋石、透閃石、滑石、石膏、皂石等。

2 石膏的礦物特征

化學(xué)成分是CaSO4.2H2O，本礦中石膏主要呈長柱狀、針狀、放射狀和纖維狀，多分布在礦石的裂隙中，硬度2，比重2.3，溶于水，石膏在礦石中含量約為3.2%，經(jīng)過浮選硫化礦之后的礦樣中，石膏已經(jīng)部分溶解，形成紡錘狀、棒狀或者橢圓狀(圖2)，這是水解作用的結(jié)果。對石膏做X射線衍射分析(圖1)和電子探針分析(表3)，確定該礦中存在石膏，結(jié)果顯示石膏中主要元素是S和Ca，含有少量的Si、Fe、Zn和Al。

3 石膏對選礦的影響

白鎢礦浮選一般PH值要調(diào)整為堿性，在本礦中要想將pH值調(diào)整到8.5，碳酸鈉用量為15kg/t，其用量是一般浮選的10倍。為了查清原因，對試驗樣品溶液中離子含量進行的分析，結(jié)果見表4。

表1 原礦化學(xué)多項分析結(jié)果

表2 礦石中主要礦物的相對含量

圖1 石膏的X射線衍射圖譜

圖2 礦樣中石膏的背散射圖像

Na2OMgOAl2O3SiO2SO3CaOCr2O3FeONiOCuOZnOTotal0.040.000.030.1244.4434.510.020.140.000.120.0079.420.010.000.030.1944.7534.400.050.130.110.060.0179.740.000.040.000.1145.2035.210.160.160.000.000.0080.890.000.000.000.1243.9034.360.250.030.050.000.1878.890.000.120.190.4444.7733.820.630.160.000.000.0080.150.060.070.050.1445.0233.680.790.110.000.000.4080.320.000.140.000.2346.1934.330.160.180.000.000.1481.460.000.000.040.3345.4934.600.080.090.000.000.1180.75

表4 樣品澄清水溶液中離子的含量/(mg/L)

油酸是天然動植物油脂中一種含有一個雙鍵的不飽和脂肪酸，分子式為C17H33COOH，作為常用的捕收劑，主要用于捕收含Ca、Ba礦物，如方解石、螢石、白鎢礦和磷灰石等，油酸帶有活潑的羧基官能團，可與多價金屬離子如Mg2+、Ca2+、Ba2 +、Zn2+、Fe2+、Fe3+、A l3+等形成沉淀，這就決定了其不適于在硬水中操作[3]。但是該礦中存在大量的Ca2+和Mg2+，不僅會消耗大量的油酸，而且會降低油酸的選擇性。

白鎢礦浮選主要在NaOH 或Na2CO3形成的堿性介質(zhì)中進行，若將白鎢礦與脈石礦物分離，必須添加以水玻璃為主的脈石抑制劑來擴大白鎢礦與脈石礦物的可浮性差異[4]。由于Na2SiO3+Ca2+/Mg2+=Ca/MgSiO3+2Na+，但是該礦中存在大量的Ca2+和Mg2+，將消耗大量的水玻璃。

由于礦漿中存在大量的鈣鎂離子，加入NaOH 或Na2CO3，這將會產(chǎn)生大量的Ca(OH)2沉淀，這些Ca(OH)2會以微細(xì)粒的晶體附著在粗粒的礦物表面形成罩蓋，導(dǎo)致選礦藥劑對有用礦物選擇性降低，從而影響選礦。

溶液中的鈣鎂離子主要是石膏產(chǎn)生的，如果加入碳酸鈉以消耗鈣鎂離子，會加速石膏的水解，使得碳酸鈉的用量加大，如果不加入碳酸鈉將會消耗大量的油酸和水玻璃，可見礦石中存在石膏是該礦難選的主要原因。

4 該礦的研究的重要啟示

關(guān)于石膏作為有害礦物影響選礦，梁冬云(2005)曾報道在蘭坪氧化鉛鋅礦中發(fā)現(xiàn)有一定量的石膏，認(rèn)為石膏水解產(chǎn)生大量的鈣離子，硫化鈉中的硫離子優(yōu)先生成硫化鈣，干擾了氧化鋅礦物表面生成硫化鋅，故影響了氧化鋅礦物被黃藥捕收，導(dǎo)致選礦過程硫化鈉用量較大[5]?？梢娺@一問題的確存在，在以后的選礦中應(yīng)該注意。目前解決該問題的方法：一般的處理方法是通過預(yù)選拋除石膏或者加入大量選礦藥劑，要從根本上解決這一問題需通過研發(fā)新的捕收劑來處理這種特殊類型的礦石。

該礦中存在的問題對于高硬水地區(qū)選礦或者利用海水選礦提供重要的啟示，目前的海水選礦主要用于選煤，有色金屬還不能用海水進行選礦，如果能研發(fā)新的抗高鈣鎂離子的選礦藥劑，高硬水或者用海水選礦將不是問題。

5 結(jié)論

1)該礦難選的最主要原因是礦石中存在約3.2%的石膏，石膏在水中發(fā)生水解反應(yīng)，導(dǎo)致礦漿中的鈣離子含量較高，而導(dǎo)致消耗大量的選礦藥劑，加大選礦的難度。

2)該礦中加入大量的PH值調(diào)整劑后，會生成氫氧化鈣，這些氫氧化鈣會附著在粗粒的礦物表面形成罩蓋，導(dǎo)致有用礦物的分選性降低。

3)本研究為研制新的抗高鈣鎂離子的選礦藥劑提出重要啟示，新的抗高鈣鎂離子的選礦藥劑可以在高硬水和海水中進行選礦。

[1] 肖中軍.夜長坪鉬鎢礦床成礦控制條件及找礦遠(yuǎn)景分析[J].有色金屬：礦山部分， 2007(6)：21-23.

[2] 張成強，李洪潮，張穎新，等.我國復(fù)雜難選鉬礦資源選礦技術(shù)進展[J].中國礦業(yè)，2009，18(10)：64-66.

[3] 杜飛飛，呂憲俊，孫麗君.油酸低溫浮選技術(shù)綜述[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2010(1):31-32.

[4] 張忠漢，張先華，林日孝，等.難選白鎢礦選礦新工藝的研究[J].廣東有色金屬學(xué)報，2000(2)：85-86.

[5] 梁冬云，何曉娟，徐曉萍，等.蘭坪氧化鉛鋅礦石中石膏的發(fā)現(xiàn)以及對選礦工藝的影響[J].有色金屬：選礦部分，2005(5)：1-3.