大柴旦低品位硼矿富集研究

大柴旦地区是青海省硼资源的主要分布区之一，固体硼矿储量为555.5万吨。近年来，随着国家西部大开发政策的实施，青海盐湖资源开发呈现出快速发展的态势，大柴旦地区硼资源开发的进程也明显加快，已逐步成为全国最大的硼酸生产基地。

但是，经过上世纪对硼资源采富弃贫式的开发，当地硼资源受到了较为严重的破坏，使今后硼资源的开发利用变得更加困难，突出表现为硼矿品位贫化现象日趋严重，硼加工企业的经济效益受到严重影响。众所周知，硼矿中B2O3品位的高低直接影响到其加工成本，以生产硼酸为例，加工低品位硼矿不仅造成各项原材料消耗的增加，而且会使设备能力下降，能耗增加，造成加工成本增加。目前，大柴旦地区用于硼酸生产的硼矿生产的硼矿品位普遍在10%~12%之间，而且还存在着供矿品位持续降低的现象，而大量的低品位硼矿由于无法直接加工利用而被遗弃。

为了使当地的低品位硼矿得到充分有效地利用，实现资源的可持续开发，我们对大柴旦低品位硼矿的富集进行了有关研究。

1 原矿化学成分分析

本试验以大柴旦盐湖的低品位硼矿为原料。原矿的组成见表1。

      

据岩矿鉴定，原矿以柱硼镁石为主，钠硼解石次之（两者之比约为3:1），其他硼矿物少量，脉石矿物主要为石膏、粘土、碎屑矿物等。

2 浮选试验

2.1 原矿预处理

由于试验用原矿采自大柴旦盐湖湖底，进入矿石的湖水蒸发后，其中的盐分将各种矿物粘结成一定硬度的矿块，在浮选前，需将原矿磨细至适当粒度。

通过试验发现，当矿粉细度-150 μm含量由50%增加到80%时，随着细度增加，精矿B2O3品位变化不大，而B2O3回收率显著提高。但当矿粉细度-150μm含量增加至90%时，所得精矿B2O3品位有较大幅度降低，B2O3回收率也有所降低，说明矿粉细度过细，导致浮选的选择性下降。因此确定矿粉细度控制在-170μm含量占70%～80%为佳。

2.2 调整剂的选取

为抑制原矿中的脉石矿物，进行了脉石矿物抑制剂种类选择及用量试验。

本次试验采用的抑制剂有：六偏磷酸钠、羧甲基纤维素、本质素、Y-ZS、焦磷酸钠等。通过试验，在适宜的用量下，它们各自对硼矿物都没有抑制性能，但对石膏却有较强的抑制性能，其中以羧甲基纤维素、Y-ZS、本质素的抑制效果为最佳。由于Y-ZS不仅抑制石膏的效果最好，并且价格低廉，是本试验较理想的抑制剂。试验确定Y-ZS最佳用量为260g/t。

2.3 捕收剂的选取

在原矿磨矿细度为-150 μm占80%条件下，进行了以水玻璃、Y-ZS为抑制剂，PG-M2为起泡剂，以B-HW、烷基苯磺酸钠、油酸钠等分别为捕收剂的筛选试验。通过试验结果对比，用B-HW做捕收剂，其选择捕收能力较强，获得的浮选硼矿物指标最优，故选择以B-HW作为浮选试验捕收剂。试验确定B-HW最佳用量为1300g/t。

为捕收剂的筛选试验。通过试验结果对比，用B-HW做捕收剂，其选择捕收能力较强，获得的浮选硼矿物指标最优，故选择以B-HW作为浮选试验捕收剂。试验确定B-HW最佳用量为1300g/t。

2.4 絮凝剂的影响

浮选后的尾矿沉降速度较快，但由于硼矿石比重较小（d=2.30g/cm3），微细粒级含量较高，浮选后的精矿沉降速度非常慢。为了加快精矿的沉降速度，通过试验选定在浮选闭路试验中添加絮凝剂AM以加快精矿的沉降速度，添加该絮凝剂后硼精矿沉降速度大大加快，同时在试验确定的流程与浮选药剂制度下，该絮凝剂的存在对硼矿物的浮选不会产生明显的影响。试验确定其用量为20g/t。

       

表2　实验结果

      

      

 

2.5 浮选流程试验

根据试验的确定粗、扫选及精选试验条件，进行小型闭路试验，闭路试验流程见图1。试验所得硼精矿B2O3品位17.21%，最终尾矿B2O3含量为2.77%，浮选收率为77.25%试验结果见表2。硼精矿的分析数据见表3。

       3 结论

（1）由于青海大柴旦地区硼资源经过几十年粗放式开发，资源贫化现象严重。针对该地区大量无法直接加工利用的低品位硼矿，通过本研究寻找到了一种能够有效富集低品位硼矿的方法，对大柴旦地区硼资源的可持续开发具有积极意义。同时本研究成果也适用于类似地区低品位硼资源的开发利用。

（2）通过试验研究获得了较好的选别指标，原矿B2O3品位由7.36%提高至17.21%，浮选收率77.25%，且工艺流程简单，浮选药剂种类少、用量较低、无毒且廉价。以浮选硼精矿为原料加工其他硼产品，将使各项原料消耗大幅度降低。