某紅柱石礦中紅柱石含量為10%，該礦石組成結構復雜，屬于難選低品位紅柱石礦。紅星機器通過對其礦細度、脫泥粒度試驗及酸、堿性介質浮選工藝進行試驗研究，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

試樣經肉眼觀察呈深灰色，致密塊狀構造，斑雜結構，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，工業純；石油磺酸鈉，工業純。

3、主要設備

紅星機器棒磨機；紅星機器球磨機；紅星機器浮選機；紅星機器高梯度磁選機。

二、結果與討論

該紅柱石礦表面強烈絹云母化，而且大量紅柱石內部包裹微細粒炭質物或黑云母，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，進行了球磨和棒磨的磨礦細度對比試驗。原礦中的泥和磨礦過程中產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節。通過脫泥粒度試驗探究該紅柱石礦的較優脫泥粒度。

紅柱石浮選可以在堿性和酸性介質中進行，堿性介質浮選一般采用naCO3作為PH調整劑，用油酸、氧化石臘皂等脂肪酸類作為捕收劑；酸性介質浮選則采用H2SO4作為PH調整劑，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浮選工藝的對比試驗來探究較優的選別工藝。

1、磨礦細度試驗

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的條件下進行了球磨和棒磨的磨礦細度對比試驗，試驗結果采用粗選精礦指標進行評價，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。試驗結果顯示，當磨礦時間從4.0min升到7.0min：在磨礦介質為鋼球時，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時選礦效率達到大為6.69%，此時－0.074mm含量達到82.38%，因此較優的球磨磨礦細度為－0.074mm占82.38%；在磨礦介質為鋼棒時，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時選礦效率達到大為6.93%，此時－0.074mm含量達到85.19%，因此較優的棒磨磨礦細度為－0.074mm占85.19%。

對比球磨和棒磨較優磨礦細度下的精礦指標可知，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，球磨更容易產生泥化現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磨礦介質為鋼棒。

2、脫泥粒度試驗

在球磨機磨礦介質為鋼棒，磨礦濃度為70%，磨礦細度為－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，試驗結果采用粗選精礦指標進行評價，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。結果可知，當脫泥粒度從10μm升到40μm，選礦效率先升高后降低，在脫泥粒度為20μm時，選礦效率達到大為5.55%，因此較優的脫泥粒度為20μm。

3、酸、堿性介質浮選工藝對比試驗

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和酸性介質的選別效果，磨礦介質為鋼棒，脫泥粒度為20μm。

通過單因素試驗確定堿性和酸性介質浮選的較優條件為：堿性介質浮選用naCO3為調整劑，調節礦漿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。酸性介質浮選用H2SO4為調整劑，調節礦漿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。試驗結果可知，堿性工藝的精礦產率為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果，堿性工藝的精礦產率比酸法的精礦產率高0.8%，紅柱石回收率高8.9%。并且酸性介質浮選對設備腐蝕強，廢水容易污染環境，綜合考慮精礦指標及實際生產情況確定較優工藝為堿性介質浮選工藝。

4、開路流程試驗

在確定的堿性介質浮選工藝的基礎上，因為精礦品位未達到我國行業標準YB/t4032－2010中HZ－52級產品要求，因此繼續增加精選次數以提高精礦品位，在上面試驗基礎上精選次數增加到8次，其中精選1～5條件不變，精選6～8油酸鈉用量250g/t。試驗結果可知，試樣經過磨礦－脫泥－磁選－1粗8精1掃的開路流程試驗，精礦al2O3品位達到了53.78%，紅柱石含量達到了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上，通過顯微鏡觀察開路試驗的中礦，發現中礦已單體解離，無連生體現象，因此無需再磨。合并后的中礦回收率有15.29%，而且品位與進入粗選時的精礦品位接近，因此為了進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，達到了我國行業標準YB/t4032－2010中HZ－52級產品的要求。

通過以上選礦研究，終在在堿性介質浮選工藝的基礎上進行了閉路試驗，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依據。