山東耐材恒欣鎂業(yè)菱鎂礦選礦廠于2010 年完 成技術(shù)改造并投入運(yùn)行，現(xiàn)已形成年處理原礦15 萬(wàn) t 的生產(chǎn)能力。浮選廠是耗水大戶，選礦過程中產(chǎn)生 了大量的廢水，不僅浪費(fèi)資源，而且污染環(huán)境。因 此，廢水利用勢(shì)在必行。充分利用廢水，不僅節(jié)約 水資源，而且解決了環(huán)境污染，對(duì)國(guó)內(nèi)同類企業(yè)也 有著極高的參考價(jià)值。由于受當(dāng)前技術(shù)、生產(chǎn)工藝 等因素的制約，每年產(chǎn)生的6 萬(wàn)t 尾礦不能利用，占 用大量土地，既污染了環(huán)境，又浪費(fèi)了資源。如何 利用這些浮選尾礦和廢水是現(xiàn)在面臨的重要研究 課題。

　　1 選礦工藝

　　恒欣公司選礦廠入選礦石為東、西2 個(gè)采礦場(chǎng) 的二、三級(jí)礦的混合礦石，其礦物成分比較復(fù)雜，主 要有用礦物是菱鎂礦（87.9%），脈石礦物有綠泥石 （2.6%）、云母（3.7%）、滑石（2%）、石英（1.2%），白云 石（2.5%）。脈石礦物在菱鎂礦中主要呈粗粒層狀 嵌布（80%），部分脈石礦物呈網(wǎng)脈狀、柱狀、局部粗 粒集結(jié)狀嵌布。礦石比重2.91 左右，莫氏硬度3.4～ 5。入選礦石主要化學(xué)成分有MgO（44%）、CaO （0.9%）、SiO（2 5%）、Fe2O（3 0.7%)、Al2O（3 1.4%)。 現(xiàn)選礦工藝流程為：入選礦石經(jīng)過“三段一閉 路”破碎，粉礦粒度＜15 mm，合格粉礦經(jīng)過球磨機(jī) 和分級(jí)機(jī)組成的“一段閉路”磨礦，磨礦濃度70%，分 級(jí)溢流濃度30%，細(xì)度為-0.074 mm 含量占74%，合 格礦漿流入攪拌桶，然后在礦槳中加入脈石礦物捕 收劑和調(diào)整劑，脈石礦物隨泡沫上浮，經(jīng)過“一粗二 掃”反浮選，刮出占總量40%的尾礦，浮選槽中剩余 的為精礦。該工藝簡(jiǎn)單、易操作，得到的精礦純度 達(dá)不到生產(chǎn)高純耐火材料的要求。如果得到更高 純度的精礦，再在礦漿中加入不同脈石礦物的抑制 劑和菱鎂礦捕收劑，并進(jìn)行攪拌、調(diào)漿、調(diào)溫，經(jīng)過1 次“正浮選”選出菱鎂礦精礦，槽中剩余為中礦。

　　2 尾礦利用

　　根據(jù)菱鎂礦浮選尾礦化學(xué)成分和物理特性，可 用于生產(chǎn)耐火材料、建筑材料、墻體涂料以及化工 產(chǎn)品。用生料直接生產(chǎn)建筑材料，是利用大量尾礦 的有效途徑。

　　2.1 制作墻體保溫砌塊

　　現(xiàn)在建筑用的實(shí)心紅磚已經(jīng)禁止生產(chǎn)、使用， 從節(jié)能方面考慮，已大量使用保溫材料。菱鎂礦浮 選尾礦細(xì)度達(dá)到-0.074 mm，而且大多為碳酸鹽礦 物，容易發(fā)泡，是生產(chǎn)墻體保溫材料的理想原料。 保溫砌塊的生產(chǎn)工藝流程為：原料→配料→攪拌→ 調(diào)漿→澆注→蒸養(yǎng)→切割→養(yǎng)護(hù)→檢驗(yàn)→包裝→ 出廠，其重要工序?yàn)闈沧ⅰl(fā)泡、養(yǎng)生。1）澆注。以 菱鎂礦浮選尾礦為主要原料，加結(jié)合劑、添加劑以 及其他原料攪拌均勻，然后澆注到模具中成型，表 面要平。2）發(fā)泡。成型的料漿用蒸汽進(jìn)行蒸制，當(dāng) 料漿的發(fā)泡程度達(dá)到最大、無(wú)自由水并開始下坍的 時(shí)候，連同模具一起移出蒸汽鍋。3）養(yǎng)生。移出蒸 汽鍋的樣品置放在室內(nèi)自然養(yǎng)護(hù)48 h，待有一定強(qiáng) 度后脫模，按使用要求切割成各種形狀，將切割之 后的試塊放在烘干箱中烘干24 h，最后把試塊放入 常溫自來(lái)水中進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，到達(dá)齡期后取出自然干燥 即可。4）砌塊指標(biāo)。該產(chǎn)品的導(dǎo)熱系數(shù)較低，為黏 土磚的1/4～1/5，具有良好的保溫隔熱性能，是一種 節(jié)能建筑材料。

　　砌塊重量輕，按不同級(jí)別為300～800 kg/m3，僅 為黏土磚的1/3 左右。砌塊外觀無(wú)缺陷、無(wú)裂縫，規(guī) 格尺寸合格，容重600 kg/m3，強(qiáng)度3.50 MPa。接近 07 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，適合做墻體砌塊。從試驗(yàn)中看出，浮選 菱鎂礦尾礦墻體實(shí)體材料在7 d 后抗折強(qiáng)度不再發(fā)生變化，抗壓強(qiáng)度變化也很小，說明這種方法制備 的墻體實(shí)體材料水化快。而且，鎂質(zhì)材料具有質(zhì)輕 的特點(diǎn)，體積密度小，可減輕建筑物的自重。 這種保溫材料密度低、抗折破壞力高、干縮變 形小，可代替紅磚，減少了黏土的使用，保護(hù)了耕地。 保溫砌塊的加工過程為：各種原料儲(chǔ)備→計(jì)量 配料→原料加水混合攪拌→模具準(zhǔn)備→澆注→養(yǎng) 護(hù)→成品檢驗(yàn)→包裝→碼垛儲(chǔ)存→出廠。

　　2.2 制作輕質(zhì)空心骨料

　　鎂尾礦是菱鎂礦在浮選后拋棄的固體廢棄物， 大部分屬于碳酸鹽類礦物，能與酸反應(yīng)生成二氧化 碳。試驗(yàn)中可以看到，它們的反應(yīng)很劇烈。因此確 定用浮選菱鎂礦尾礦制備輕質(zhì)空心骨料，用于制作 墻體保溫材料。工業(yè)生產(chǎn)工藝流程：配料→攪拌→ 制粒→滾核→養(yǎng)護(hù)→篩分→儲(chǔ)存→運(yùn)輸。性能參 數(shù)：試驗(yàn)室制作的輕質(zhì)空心骨料的堆積密度為0.93 g/cm3，筒壓強(qiáng)度為1.32 MPa。

　　2.3 制作外墻體涂料

　　由于菱鎂礦浮選尾礦粒度很細(xì)，-0.074 mm 達(dá) 到80%以上，顏色是白色或淺灰色，可以做成各種顏 色的建筑物涂料，用于外墻體粉刷，起美化作用。

　　3 廢水回收利用

　　由于選礦工藝不同，對(duì)選礦廢水的研究方向也 不同，全反浮選流程利用廢水相對(duì)比較簡(jiǎn)單，而反 浮選加正浮選流程就復(fù)雜一些。

　　1）全反浮選流程產(chǎn)生的廢水中浮選藥劑比較 單一；反浮選加的脈石礦物捕收劑和調(diào)正劑不會(huì)產(chǎn) 生藥劑的相互作用，只是固體含量較高，不處理會(huì) 影響浮選效果。因此，只要把廢水進(jìn)行沉淀處理就 可以使用，而且處理后的廢水可用于浮選廠的所有 用水點(diǎn)。

　　2）正浮選作業(yè)過程產(chǎn)生的廢水中浮選藥劑比 較復(fù)雜，不但有反浮選加的脈石礦物捕收劑和調(diào)正 劑，而且還有正浮選的捕收劑、調(diào)整劑、抑制劑，反 浮選和正浮選所用的藥劑機(jī)理完全相反，廢水中的 殘余藥劑相互起著反作用。因此，廢水要用于選 礦，一是進(jìn)行殘藥處理；二是找出不受殘余藥劑影 響的用水點(diǎn)；三是反浮選和正浮選的廢水分別回 收，沉淀處理后返回原工序使用。從現(xiàn)在的技術(shù) 看，進(jìn)行廢水消藥處理，費(fèi)用太高，難以實(shí)現(xiàn)。選礦 廠中的所有用水點(diǎn)都是工藝用水，對(duì)工藝都有影 響，找不出不受藥劑影響的用水點(diǎn)。所以，目前最 經(jīng)濟(jì)、最可行、最有效的方法只有分別回收、分別使 用。反浮選的廢水可用于球磨機(jī)磨礦加水、分級(jí)機(jī) 調(diào)漿水、反浮選泡沫沖洗水；正浮選的廢水可用于 正浮選調(diào)漿水、正浮選泡沫沖洗水。應(yīng)特別注意的 是正浮選廢水嚴(yán)禁進(jìn)入反浮選，補(bǔ)加的新水要全部 加到反浮選工序。

　　4 結(jié)語(yǔ)

　　通過試驗(yàn)研究表明，菱鎂礦浮選尾礦可用于生 產(chǎn)建筑材料，不但可以徹底解決給環(huán)境帶來(lái)的污染 問題，還可以變廢為寶，替代黏土，保護(hù)耕地，節(jié)省 土地資源。選礦廠的廢水利用，在節(jié)約工業(yè)用水、 降低生產(chǎn)成本的同時(shí)，大大降低了對(duì)環(huán)境的污染。