山东一家矿业公司进行了镁矿选矿的技术改造，并于当年投入运营了一所年处理量15万吨的选矿厂。

众所周知，选矿厂是采矿活动中的耗水大户，选矿过程中产生了大量的废水，不仅浪费资源，而且污染环境。因此，废水利用势在必行。充分利用废水，不仅节约水资源，而且解决了环境污染，对国内外同类企业也有着极高的参考价值。

由于受当前技术、生产工艺等因素的制约，这家公司每年产生的6万吨尾矿不能利用，占用大量土地，既污染了环境，又浪费了资源。如何利用这些浮选尾矿和废水是现在面临的重要研究课题。

一、选矿工艺

一般选矿厂入选矿石为混合型矿石，其矿物成分比较复杂，主要有用矿物是菱镁矿，脉石矿物有绿泥石 、云母、滑石、石英，白云石。脉石矿物在菱镁矿中主要呈粗粒层状嵌布，部分脉石矿物呈网脉状、柱状、局部粗粒集结状嵌布。矿石比重2.91左右，莫氏硬度3.4～5。入选矿石主要化学成分有MgO、CaO 、SiO、Fe2O、Al2O。

现选矿工艺流程为：入选矿石经过“三段一闭路”破碎，粉矿粒度＜15 mm，合格粉矿经过球磨机和分级机组成的“一段闭路”磨矿，磨矿浓度70%，分级溢流浓度30%，细度为0.074 mm含量占74%。合格矿浆流入搅拌桶，然后在矿桨中加入脉石矿物捕获剂和调整剂，脉石矿物随泡沫上浮，经过“一粗二扫”反浮选，刮出占总量40%的尾矿，浮选槽中剩余的为精矿。

该工艺简单、易操作，得到的精矿纯度达不到生产高纯度耐火材料的要求。如果想得到更高纯度的精矿，再在矿浆中加入不同脉石矿物的抑制剂和菱镁矿捕收剂，并进行搅拌、调浆、调温，经过1次“正浮选”选出菱镁矿精矿，槽中剩余为中矿。

二、固体尾矿利用

根据菱镁矿浮选尾矿化学成分和物理特性，可用于生产耐火材料、建筑材料、墙体涂料以及化工产品。用生料直接生产建筑材料，是利用大量尾矿的有效途径。

1.制作墙体保温砌块：现在建筑用的实心红砖已经禁止生产、使用。从节能方面考虑，已大量使用保温材料。菱镁矿浮选尾矿细度达到0.074 mm，而且大多为碳酸盐矿物，容易发泡，是生产墙体保温材料的理想原料。

保温砌块的生产工艺流程为：原料→配料→搅拌→ 调浆→浇注→蒸养→切割→养护→检验→包装→ 出厂，其重要工序为浇注、发泡、养生。

1）浇注。以菱镁矿浮选尾矿为主要原料，加结合剂、添加剂以及其他原料搅拌均匀，然后浇注到模具中成型，表面要平。

2）发泡。成型的料浆用蒸汽进行蒸制，当料浆的发泡程度达到最大、无自由水并开始下坍的时候，连同模具一起移出蒸汽锅。

3）养生。移出蒸汽锅的样品置放在室内自然养护48h，待有一定强度后脱模，按使用要求切割成各种形状，将切割之后的试块放在烘干箱中烘干24 h，最后把试块放入常温自来水中进行养护，到达龄期后取出自然干燥即可。

4）砌块指标。该产品的导热系数较低，为黏土砖的1/4～1/5，具有良好的保温隔热性能，是一种节能建筑材料。 砌块重量轻，按不同级别为300～800 kg/m3 ，仅为黏土砖的1/3左右。砌块外观无缺陷、无裂缝，规格尺寸合格，容重600 kg/m3 ，强度 3.50 MPa。接近07级标准，适合做墙体砌块。

从试验中看出，浮选菱镁矿尾矿墙体实体材料在7天后抗折强度不再发生变化，抗压强度变化也很小，说明这种方法制备的墙体实体材料水化快。而且，镁质材料具有质轻的特点，体积密度小，可减轻建筑物的自重。 这种保温材料密度低、抗折破坏力高、干缩变形小，可代替红砖，减少了黏土的使用，保护了耕地。

2.制作轻质空心骨料

镁尾矿是菱镁矿在浮选后抛弃的固体废弃物，大部分属于碳酸盐类矿物，能与酸反应生成二氧化碳。试验中可以看到，它们的反应很剧烈。因此确定用浮选菱镁矿尾矿制备轻质空心骨料，用于制作墙体保温材料。工业生产工艺流程：配料→搅拌→ 制粒→滚核→养护→筛分→储存→运输。性能参数：试验室制作的轻质空心骨料的堆积密度为0.93 g/cm3 ，筒压强度为1.32MPa。

3.制作外墙体涂料

由于菱镁矿浮选尾矿粒度很细，粒度0.074 mm 达到80%以上，颜色是白色或浅灰色，可以做成各种颜色的建筑物涂料，用于外墙体粉刷，起美化作用。

三、废水回收利用

由于选矿工艺不同，对选矿废水的研究方向也不同，全反浮选流程利用废水相对比较简单，而反浮选加正浮选流程就复杂一些。

1.全反浮选流程产生的废水中浮选药剂比较单一；反浮选加的脉石矿物捕收剂和调正剂不会产生药剂的相互作用，只是固体含量较高，不处理会影响浮选效果。因此，只要把废水进行沉淀处理就可以使用，而且处理后的废水可用于浮选厂的所有用水点。

2正浮选作业过程产生的废水中浮选药剂比较复杂，不但有反浮选加的脉石矿物捕收剂和调正剂，而且还有正浮选的捕收剂、调整剂、抑制剂，反浮选和正浮选所用的药剂机理完全相反，废水中的残余药剂相互起着反作用。

因此，废水要用于选矿，一是进行残药处理；二是找出不受残余药剂影响的用水点；三是反浮选和正浮选的废水分别回收，沉淀处理后返回原工序使用。

从现在的技术看，进行废水消药处理，费用太高，难以实现。选矿厂中的所有用水点都是工艺用水，对工艺都有影响，找不出不受药剂影响的用水点。

所以，目前最经济、最可行、最有效的方法就是这种分别回收、分别使用。

反浮选的废水可用于球磨机磨矿加水、分级机调浆水、反浮选泡沫冲洗水；正浮选的废水可用于正浮选调浆水、正浮选泡沫冲洗水。应特别注意的是正浮选废水严禁进入反浮选，补加的新水要全部加到反浮选工序。

4 澳洲现状

选矿工艺经过十几年的不停改进和更新，现如今已经稳步步入成熟阶段。上述的新型选矿工艺，结合澳洲环境保护部门的政策要求，不难发现，此选矿工艺在澳洲具有很高的可实施性。

综上所述,项目M002镁矿（想了解更多关于本项目的资料请点击“阅读全文”）的现状以及澳洲环保部门的要求，不难发现，反浮选的方法十分适合澳洲目前镁矿的筛选和本项目的设计理念。

其次，根据项目M002不远处的QMAG镁矿公司的选矿现场（下图）对比，不难发现该公司也在应用此类的选矿方法，由于该公司已经运行十多年，显然已经通过了澳洲的环境部门的审核，这就为M002项目的以后镁处理的发展方向奠定了一定的技术基础。

5 结语

通过试验研究表明，菱镁矿浮选尾矿可用于生产建筑材料，不但可以彻底解决给环境带来的污染问题，还可以变废为宝，替代黏土，保护耕地，节省土地资源。选矿厂的废水利用，在节约工业用水、 降低生产成本的同时，大大降低了对环境的污染。

——本文部分摘自：王玉斌《山东冶金》

——www.miningau.com内部资料——

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