某硼镁铁型硼矿的化学选矿.pdf

碱写 厂 7 7 某 硼 镁 铁 型 硼 矿的 化 学 选 矿 磷 ‘ 一 麓 夸 硼镁铁型硼矿在 我国辽东地 区很 有代 表 本 文介绍了 以硼 镁铁 矿为主的 毛甸子 硼 性 ，由于其矿物组成复杂 ，有用 矿物嵌 布粒 矿 ，采用化学选矿的 方法处理 ．职得 了满意 度细 ，品 位低 ．矿物之间 紧密共生 ，难 以用 ． 的试 验指 标 ，同 时也 表明对这 种难选矿 石必 机械 选矿 方法分离．探索寻求该类型硼矿的 须综合利用 综合评价． 综合利用工艺 ．对未分解或分解不完全硼镁 ＼ 裹2 青色童一 矿墙蝽中毫国收 用情况 冶 蒜 方 监 嚣 ． 【 十 ∞ 音 - ’ t 目 收 卓 或 艟 t 事 ■ 赢 ■ 严 量 冶 掉 厂 f 万 一 ／ 年 或 炉 型 累精矿C- ． a 中国 量磊 闪速炉 T ．40 ． 1 I 口 5 a o S a 4 J 中置精 奠 膏 铷鼓风护 第精矿 0 - ． 2 0 S ． 口 一 B． ‘2 45 ． 一 5 1． I 3 2． 5 凄大稠 亚 鼓风炉 惜 琨合* l l 皮里 港厂 S B 毫太稍 重 蠢音船‘ 不详 雎毫奉 1 5 柯克一 柯里竟 ． 阵精矿S 一 ‘ 加 拿大特 臂茸 0S L浩 糖 精矿 膏 浓度 S O- ● 4 -- ● t 体 铜硫矿体等， 并分别计算各组分的 储量． 五 、结 ‘ 语 四、金 属硫化物为主要 组分矿体 的圈定 以金属硫 化物 为主要组 分之矿体 ，应 以 有色金属元素的含 量圈定矿体 。矿体 中的伴 生矿物 一黄铁矿等中的硫 ，应 作为伴生组 分 ．不单独 瞬定 硫铁 矿体 ．即使达到工业 矿 体着 分 布不广 ，碗铁 矿体 不大 ．亦不单 独圈 定 ．仅作 为 伴生硫计算 其储量 。这种矿体的 经济价值 主要取决 于有 色金属蛆 分含量 ．亦 不需从 单样 的T S 中扣除金属硫 化物 中的硫 ， 这部分硫可在储 量计算 块段 中扣除 ．以扣除 后的平均硫 含量计算 出伴生硫 储 量．这 样可 以保 持矿体 的连 续性和完整性 ，也 减少储量 计算程 序． 48 如何确 定多 金属 硫铁矿晶位 ．台理圈定 矿体 ．是涉及矿床 技术经济评 价因素 ，也关 系到硫铁矿矿 山的实际经济效 益．虽然金属 硫 化物中的硫不过 l X 一 2 X ，但 对于一个矿 床特别是大型矿床 ．则有较大影响。例如一 个上亿吨 的中品位多金属硫铁矿矿床 ，以含 TS 2 0 嘧计 ．折合 成1 o 0 师的硫 为2 0 0 0 万 吨 ． 若硫品 位降低 l％ ，曼 f 1 只 有1 9 0 0 万吨 ，相差 1 0 0 万吨 ．若影 响边 界品 位 工 业品位 的 样 品 较多 ，勋 I 还 影响到矿体 厚度和稳定性 ，甚 至影响矿床 勘探 类型划分等诸多 问题 ，不 能 不加 以注意 ．本 文就此谈一些粗浅意见 ，供 广大地质工作者 参考 ，对勘探评价此 类矿床 也可能有所稗益． 参考文献 喀 维普资讯 铁矿型 硼矿的开发利用有 重要的现实意义 ． 该矿 曾采用 多种选 矿流程和方案进行试 验 ，效果均不好 ．最后采用化学 选 矿 的 方 接 ，制得 了粗硼酸 、氢氧化铁和镁盐 ，技术 指标 较好 ． 矿石蛆分 噩矿韵特征 1． 矿 石的 自然 类型 矿 石 以硼 镁铁硼 镁石型 硼矿为主． 其次 有硼 镁石硼镁铁矿 石 磁铁矿硼镁铁矿石 、 含橄榄石硼 镁铁矿石 2． 矿 石 组 分 主要金属矿物有 硼镁铁矿3 O 呖 ，磁 铁 矿 8铀 ；非金属矿物 有硼镁石 8铀 、遂 安石 2呖 。少量金属 矿物有赤铁矿 、褐 铁 矿 、黄 铁矿 、磁黄 铁矿、黄铜矿 等． 脉石矿 物 有镁橄榄 石3 0 铀 、蛇纹石I 5 呖 碳 酸 盐 矿物 6铀 金云 母 2呖一 3呖 ．还有 少 量的硅镁石 、白云母 、水镁石 、角 闪石 、透 闪 石 、石 英 、斜 长 石 、 电气 石 、绿 泥 石 、磷 灰 石、榍 石 ．绢云母 等． 3． 主要矿物嵌 布特性 磁铁矿 多呈他形 粒状 、他形不规 则状 与硼 镁石伴生 ，呈齿形 接触 ，极 少数为八面 体 ，嵌布粒度 一般 为0 ． 0 1 --0 ． 0 0 5 mm 大者 为 O ． 3 mm，小 者0． 0 0l 岫． 按成矿顺序有三种①早期生成的磁铁 矿 与橄榄 石 、硼 镁铁矿伴 生 ，呈他形 自形粒 状 ，与橄柱石、板状硼镁石．遂安石等不规 则连生，粒度0 ． 1 0 ． 3 m m．中期蚀 变 分 解形 成的磁铁 矿 ，呈星点状 与硼镁 石伴 生 ， 它占磁铁矿的大部．晚期形成的磁铁矿 ， 呈微细 不规 则状沿橄 榄石、菱镁 矿 解 理 充 填 ，与蛇纹 石 、绿泥 石伴生 ，一般粒度0 ． 0 1 -- 0． 05 ram ． 硼 镁铁矿 呈 自形 半 自形 板 状，柱状 、 粒状 ，一般粒度0 ． 1 0 ． 3 mm．按成矿 顺 序 有两种早期硼 镁铁矿 ，多 呈 圆 粒 状 柱 状 ，粒度O ． 0 5 --- 0 。 i mm．嵌 于橄 榄石 、硅 镁 [r 石 、碳 酸盐矿物 之阊 ．后 期硼镁铁矿 ，呈粒 状 ．柱状 、针 状 ，为矿化期的产物 ，多呈 残 晶保存 ， 被 热液 分解 ， 与呈星点状磁铁矿和纤 维 状硼 镁石伴 生， 有 的保 留硼 镁铁 矿的 残 晶． 硼镁 石矿 硼镁石 、遂安 石集合体粒度 0 ． I --0． 3 岫，大者 l 一 2岫， 小 者0 ． 0 0 l 岫，呈扳状 粒 状 、纤维 状集合体 产 出， 其 中纤维 状 占9 0 铀 以上 ， 少量为板状 ， 粒状． 纤维硼 镁石是 热液蚀变的 产物 ，交代硼镁铁 矿 为主 ，与板 状 、柱状硼 镁石 、蛇纹石等不 规 则 穿 插 ，呈 网 状 、齿 状 连 生 。 橄 榄石 ． 呈半 自形 等轴粒状 是镁质矽 卡 岩期矿化产物 ，为 主要脉石矿物 ，占3 O 呖 ，粒度为0 ． I --0 ． 5 mm，多沿硼矿 物 裂 隙 及 粒间生成 ，被 蛇纹 石交 代形 成网状构造 ． 多 与纤 维状硼 镁石、蛇纹石 、水镁石伴生 ． 4． 原矿 多项 分析 原 矿多项分 析见 表 l 寰 1 曩矿 多疆分拼 呖 Bs OJ Th F* s Oa r e O l i Os 0． 7 8 I 】 ． ● 口 l 1 2 4． 1 3 i 8． 74 Al ● O● Ms O C- 0 T t Oj t 嘲 O 9l ●1 口 ● I． 口 ● O O 口 i 2 08 该矿属 中低品 位硼 矿 ，硼铁镁可 回收利 用 ． 三 化 掌选 矿 毛匐子硼矾的 主要含硼矿物 为硼镁铁矿 MI F e F le_ ] 3 os ，其次有硼 镁 石 矿 Bt O3 2 Mg O Ht o ，为 台理利用 硼 镁铁 型 硼 矿 ，采用盐酸 浸出 ，将 矿石中的硼铁镁 分 解在盐 酸溶液 中， 然后 根据 其各 自的 特性 ， 从 液 相中得 到分离 ， 使硼 铁镁均得到合理利 用． 盐酸分解的主要反应 式 MI F e 2 F ] 3 0B l I HCI 2Ml c l t 2 F C I | F e CI j HI B Os 2 H 2 O 2 H2十 B。 O I 2 M8 0 H 2 O 4 HCI 2 HI BOj 2 M g CI 2 49 维普资讯 F0 t 03 6 H CI 2 Fe Cl 。 3 H t 0 Fe O 2HCI F e C1 2 H l 0 Fe” e F 该化学选矿 ，大体 可分为三个过 程 酸浸分解 ， 使硼 、 铁 、镁转八渡相 母液净化 ．铁从 液相 中沉淀 分离 ； 冷 却结 晶，粗硼 酸从 液相 中结 晶产 出 ． 经 以上 三个过程 ，镁盐 留在 母液 中，从 而 实现 硼铁 镁的分离。试验 流程见 附 图． 茬 撮 繁■ 蕊 ● 盘 曩r 古甓 盐母承 附圈 化学选矿曩 刖藏瑶 从试验流程可见，有四个产品产出，其 中浸渣可废弃 ，粗硼酸为 主产品 ，铁 渣帮 嶷 盐 为两个副产品 ． 1． 原 矿 酸 浸 分 解 经探索试 验确 定酸浸 分解条件如下 浸出粒 度 一2 0 0 目8 5 ， 8 ％ ； 浸出温度 ；筋 ℃； 浸出时间3 0 r a l n 盐酸 用量 2 ． 4 t ／ t ； 浸 出 液 固 比 2 ． 5J 50 依照 上述条件进行 四组 平行试 验 ，指标 见 表 2。 裹2 麓疆试验指 标 茬筐产事 茬筐古量 * 茬出率 嘶 序号 嘶 Bl O TFe Ba O TFe 25． 5 O 1． Z ． 9 6 96． 1 7 0 O． 00 2 ‘． 5 ● 1． 4 5 ‘． “ 0 5． 95 9 ●． 骑 Z ‘． 1 ． 5I ‘． 5I 9 5． 0T 9 0． 2 | 2 ‘一 3 0 1 ．2 ‘ ‘． o ． 9● ． 51 口 1． 2 ‘ 平 均 2 ‘． 5 5 1 3 5 ‘ ． 2 l 口 6 ． I 1 9 0 ● T 由表 2可见 ，四组试 验指标基本 相近 ， 硼铁 浸出率分别 为9 6 ． I 1 ％ 9 0． 6 7 霸。 2． 母 液净化除铁 在酸 浸母液 中主要台有硼酸 氯 化铁和 氯化镁．首先使铁从母液中分离出来 ．取得 铁 渣 ，它以氢氧化铁产出．同时 净 化 了 母 液 ．为制取硼 酸创造条件 。 除铁的 主要反应 式为 F e Cl a ．． F NH． 0H F e 0H 。 --F NH‘ El 母液 中的 二价 铁 ．经氧化剂 作用转化为 三价铁 ，三价铁在沉淀剂 氨水 作用下 ， 当p H值5 ． 5 时生成 氢氧化铁沉淀产 出 。 母 液净化除铁试 验条 件 反应温 度 ；9 5 一 l O O ℃； 反应 时间 3 0 rai n 氧化剂 氯酸钾 用量2 4 k g ／ t ； 沉淀剂 氨水 用量；3 l 7 k g l t 。 试 验结果列 于表 3。 裹5 净化豫 娃试 验指标 却且詹l产 单 』 古 量 嘶 况 毫 率 ■ 二 ] T F e B lO 0 l T F ． 原矿j l o o ， o o 1 8 ． T 8 1 1 ． O 口 l o o ． ● O I J O O ． O ● 俄蕾 2 8 ． O O O． 3 6 3 5 ． 6 5 2 ． 口 I 9 0 ． ● 1 由表 3可见 ，母 液净 化除铁 ．铁 的沉淀 率为 9 o ． 0 l 弼 ，接近 于铁的 浸出率9 O ． 6 7 ％ ， ‘ ， ． 一 维普资讯 可 见除铁 较为完全 ．表明铁 从母亭 葭 中的 分离 性而 进行分离 ．试验条件 为 是 成功的． 结 晶温 度 1 3 1 5℃ 3． 冷却结 晶分 离硼 酸 结晶时间 6h ； 净化除铁后的母液中主娄含 硼 酸 和 镬 。 结 馆浓p H 值 2． 盐 ，利 用它们溶 解度和结晶温度的差 异 ，在 变 化条 件 结 晶浓度 2 0 ． 2 2 ． 2 4 B e 。 适 宜的浓 度、温度条件下 ．硼酸先 结晶的特 试验 结果 见表 4。 囊4 冷却培■分鼻一■试验指标 厂 嘲荫 啊 矗 t o● TF e 啦 【 o Bt O- TF t ME 0 ， 蜃 矿 1 o o ． O O 8 ． 7 1 1 l 1 ． 0 9 4 1 ． 0 4 i o o． o o 1 o o ． o o 1 o o ． o o 2 o 粗 一 瞳 1 o ． 0 3 5 0 ． 3 2 o ． o o 1 ． 4 7 ‘ 2 ． 6 4 o． 3 自 船 粗一 t ● 2 ． 1 自 j 5‘ 5 o ， o o L 1 ． 5 i 5 i t 1 i ． e ； 2 ● 粗一 囊 6 o ． 3 0 i o ． 3 5 o ． o o 1 2 ． ‘ 自 7 1 ． 1 l I 8 ． 3 5 由表 4可 见 在 冷 却结 晶 中 ，随 着 母 液 浓度的提高 ，硼酸结 晶率上升 ，但硼酸质 量 下 降， 综合考虑， 硼酸 结 晶浓度 以2 2 B c ， 为宜 。 4． 流程 试验 试验 目的 是在 条件 试验的基础上 ，进一 步 检查验证 技术 指标及 流程 是否 合理 ．试 验 流程同附图 ，试验条 件为 浸出粒度 一2 0 0 目8 5 ． 8 嘶 ； 浸 出温度 9 5 ℃； 浸 出 时 间 ；3 0 rai n； 浸 出 液 固 比 2 ． 51 ； 盐酸 } { j 量 ；2 ． 4 t ／ t ； 母 液净化反应 温度 9 5 1 0 0 ℃ ； 反 应时 间3 0 rai n； 氧化剂 用量 2 4 1 ／ t ； 沉淀剂用 星3 l 7 k g ／ t 硼 酸结 晶温度1 3 一 l 5 ℃； 结 晶 时 间 6h 结 晶浓度 2 2 B e ； 结 晶溶 液p H值 2； 试 验结果见表 5 6。 由表 5 6可见 ．硼铁镁 的浸 出率 分别 为9 6 ． 2 1 呼 矗 、8 9 ． 9 7 啼、9 5 ． 3 9 嘶．母 液 净化 除铁 ．铁的 沉淀率为8 2 ． 3 6 嘶．冷 却 结 晶分 寰5 漉程试验指标 产 晶 产毫 音量 舶 ■收卓 啊 名蒋 啊 B- Oi TF e 岫l o B ● O- f O 屎 矿 1 0 0 ． O O ●． T 8 1 1 ． 0 9 ● 1 ． 0 4 1 0 0． 0 0 l O O 0 0 1 0 0． O I ＆ 洼 2 ． 1 2 I ． 3 8 ●． ‘ l 5 e 3 T 9 l 0 O 3 ● ‘ ’ 蛀 洼 2 O ． 0 O 1 0 ． 0 0 ‘ 3． 7 0 0 ． 5 L 8 2． 3 ‘ O 2 I 粗硼 瞳 l 5 ． 甜 3 7 O 0 0 ． 0 0 ‘ 6 2 ‘ ● ． 5 1 2 ． ． ． 母 蠹 -l O ‘ O 0 ． O O S l t ；． 0 6 3 i 7 0 T e t 口 2 ． ‘ 囊6 漉程谴壁浸出宰，沉琏， 1 ．耸 ■■ 项 目名释 墨出事 啊 蠢奉 啊 结 ‘事 啊 B， ． q e 2 1 ‘ ‘5I T， e 6 0 0 T 8 2 ． 6 ME O I 5 9 o 2 ‘ 2 ． 4 1 离硼酸 ．租硼酸B O 。 台 量3 7 ． 0 9 啪 H a B 0， 8 5 ．5 l 嘶 ．结 晶率6 4 ． 5 l 嘶，尚有3 1 ． 7 嘶台 在母 液中， 可 采用 萃取 的方法 回收 根据翁泉 沟 含铀硼 铁矿半 工业试验 ．萃取率可选9 8 嘶 以上 ，故制取硼酸总收率B Os 可达9 5 嘶． 镁盐 含在母 液 中 ， 回收率Mg 0 9 2 ． 6 7 ％ 。 从而 实 现了硼铁 镁的分离。 综上 试验表明 ，毛甸子矿 区硼 镁铁型珊 矿的 化学选矿 ，技术上是可 行的 ． 圮宁省地质实验研究所任棒佳 ． 5】 ． 维普资讯