柿竹园浮钨尾矿综合回收萤石新工艺.pdf

第5 7 卷第3 期 2005 年8 月 有色金属 N O i l f e r r o u sM e t a l s V 0 1 ．5 7 ，N o ．3 A u g u s t 2 0 05 柿竹园浮钨尾矿综合回收萤石新工艺 叶志平1 ，何国伟2 1 ．华南师范大学，广州5 1 0 6 3 1 ；2 ．广州大学，广州5 1 0 4 0 5 摘要研究从柿竹园浮钨尾矿中回收萤石的磁．浮选矿新工艺，采用磁选对浮钨尾矿进行磁性分组，非磁产物进行萤石浮 选。结果表明，用新工艺处理含C a F 2 2 2 ．8 9 ％的浮钨尾矿，获得萤石精矿含C a F 2 9 7 ．8 4 ％，S i 0 2 0 ．9 5 ％，C a F 2 回收率6 9 ．9 7 ％，同时 综合了回收黑钨矿和石榴子石。 关键词选矿工程；浮钨尾矿；萤石浮选；强磁分组 中图分类号T D 9 7 1 ．5 ；T D 9 5 4 ；T D 9 8 3文献标识码A文章编号1 0 0 1 0 2 1 1 2 0 0 5 0 3 0 0 7 0 0 4 含氟矿物萤石，是生产氢氟酸的唯一原料，是炼 钢的主要熔剂和生产铝的添加剂，也是玻璃工业的 重要附加剂和氟化盐工业的基础原料。近几年来国 内外对萤石的需求量逐年增加，预计今后几年内，萤 石精矿的需求量仍将保持上升趋势，为柿竹园有色 金属有限责任公司从浮钨尾矿中综合回收萤石提供 了良好契机。 柿竹园多金属矿的伴生萤石资源丰富，萤石储 量占全国伴生萤石储量的7 4 ％，占全国萤石储量的 5 ％。柿竹园有色金属有限责任公司有3 座多金属 选厂，年处理原矿量约7 0 万t ，除对钨、钼、铋、铁、硫 进行回收外，正加紧萤石回收的步伐。浮钨尾矿的 萤石含量一般为1 8 ％～2 2 ％，萤石量约1 4 万t 。按 目前售价计算，价值7 0 0 0 万元以上。 对柿竹园萤石的回收，我国多家研究单位和大 学进行了长期卓有成效的研究。由于柿竹园浮钨尾 矿的矿石性质复杂，矿物种类繁多，萤石含量不高以 及嵌布粒度偏细等原因，多年来研究的以浮．磁为主 的萤石选矿工艺，尽管小试效果不错，但在实际生产 中，由于浮选受诸多因素制约，浮．磁工艺难以获得 稳定的高品质、高回收率的萤石精矿，是柿竹园萤石 回收一拖再拖的主要原因。 研究的强磁。浮选一脱硅萤石选矿新工艺，对浮 钨尾矿进行磁性分组，把含硅的弱磁性矿物分出，非 磁产物再进行萤石浮选，浮选精矿经脱硅后获得最 终萤石精矿。对含C a F 22 2 ．8 9 ％的浮钨尾矿，新工 收稿日期2 0 0 4 0 4 ～1 2 作者简介叶志平 1 9 5 5 一 ，男，福建仙游县人，教授，主要从事矿 物加工工程、资源综合利用及固体废物资源化等方面的 研究。 艺获得的萤石精矿含C a F 29 7 ．8 4 ％，S i 0 20 ．9 5 ％， C a C O ，0 ．6 4 ％，C a F 2 回收率6 9 ．9 7 ％。新工艺能稳 定和更容易地获得高品质、高回收率的萤石精矿，从 而实现萤石的工业化生产。 1柿竹园浮钨尾矿性质 柿竹园浮钨尾矿中，萤石是分离的主要目的矿 物，其他可供综合回收的矿物有石榴子石、少量磁铁 矿、黑钨矿等。非目的矿物以石英、长石、方解石为 主，还有绿泥石、绿帘石、黑云母、白云母、角闪石和 透闪石等。浮钨尾矿试样含C a F 22 2 ．8 9 ％、S i 0 2 4 8 ．8 9 ％、C a C 0 33 ．6 8 ％，萤石的嵌布粒度范围为 0 ．0 1 0 ～0 ．0 4 3 r a m 。 给矿筛分分析结果见表1 ，矿物组成见表2 。 表1 给矿筛分分析 T a b l e1 S i z i n ga n a l y s i so ff e e d i n gm a t e r i a l s 表2 给矿矿物组成 T a b l e 2M i n e r a lc o m p o s i t i o no ff e e d i n gm a t e r i a l s 矿物含量／％矿物含量／％ 黑钨矿0 ．1方饵石 3 ．8 自钨矿0 ．1 2石榴子石 2 6 ．6 磁铁矿 3 ．6绿泥石／绿帘石5 ．4 黄铁矿0 ．6 辉石／角闪石1 ．8 萤石2 3 ．0黑／白云母1 ．2 石英／长石3 2 ．5其他 1 ．2 8 万方数据 第3 期叶志平等柿竹园浮钨尾矿综合回收萤石新工艺 7 1 分析表明，浮钨尾矿含C a F 22 2 ．8 9 ％，含量不 高。萤石主要分布在一0 ．0 4 3 m m 粒级，产率为 5 5 ．3 9 ％，C a F 2 占有率为7 0 ．8 2 ％。而给矿中 0 ．0 4 3 m m 粒级的产率为4 4 ．6 1 ％，C a F 2 占有率为 2 9 ．1 8 ％。这一粒级萤石的连生体较多，是萤石精矿 含硅偏高的主要原因。 2 试验结果与讨论 2 ．1 工艺流程及试验结果 萤石选矿原则流程及结果见图1 和表3 。 萤石选矿新工艺以磁选先行，采用弱磁和强磁 选对浮钨尾矿进行磁性分组。弱磁选回收浮钨尾矿 中的强磁性矿物，经精选后获得磁铁矿精矿。强磁 选把浮钨尾矿分成两部分，磁性部分含黑钨矿、石榴 子石等弱磁性矿物，通过重力分离获得黑钨中矿和 石榴子石精矿产品。非磁性部分进行萤石浮选，萤 石浮选采用一粗一扫七精的流程，浮选精矿脱硅后 获得最终萤石精矿。 浮钨尾矿 流 图1 萤石选矿原则流程 F i g ．1M i n e r a lp r o c e s s i n gf l o ws h e e to ff l u o r i t e 表3 萤石选矿新工艺试验结果 T a b l e 3E x p e r i m e n t a lr e s u l t so fn e wt e c h n o l o g yf o rf l u o r i t et r e a t m e n t 1 矿物指标。 从原则流程和结果可以看出，研究的萤石选矿 新工艺实际上是对柿竹园浮钨尾矿进行资源综合回 收的一个工艺。除获得萤石精矿外，新工艺同时考 虑了对黑钨矿和石榴子石的回收。 2 ．2 产品质量稳定 柿竹园纯矿物萤石品位为9 8 ％～9 9 ％，不同矿 点不同颜色的萤石，氟化钙含量略有差别。二级品 萤石精矿要求含C a F 2 ≥9 7 ％，S i 0 2 ≤1 ％，C a C 0 3 ≤ 1 ％。萤石精矿的C a F 2 品位与纯矿物品位相差很 小，杂质含量很低，可以认为柿竹园有色金属有限责 任公司所有矿产品中，对萤石精矿的提纯要求最高。 原有研究的萤石选矿工艺以浮壤￡为主，虽然各 流程的内部结构不同，浮选药剂各有千秋，但实际生 产中，由于给矿矿物组成的波动，浮硫浮钨作业剩余 药剂的影响，萤石浮选本身受诸多因素制约，加上萤 石精矿的提纯要求高，生产上很难得到稳定的合格 萤石精矿。正是原有浮一磁选矿工艺的不稳定性和 多次工业试验、生产调试的教训，促使考虑和改变工 艺路线。 新工艺磁选先行，对浮钨尾矿进行磁性分组。 分组后非磁产物的萤石品位得到提高，简化了矿物 组成优化了萤石浮选给矿，减轻了浮选的压力。非 磁产物经浓缩后再浮萤石，使得萤石浮选的给矿量 和浓度易于控制。同时浓缩作业可脱除矿浆中的剩 余药剂和微细矿泥，减少它们对浮选过程的干扰，使 萤石选矿的稳定性大大加强，从而更易获得高品质 的萤石精矿，精矿质量更有保障。 2 ．3 适合矿石性质 浮钨尾矿中主要矿物的平均比磁化系数[ 卜2 ] 见表4 。 从表4 可知，黑钨矿、黄铁矿、石榴子石、黑云 母、角闪石、绿帘石、绿泥石的平均比磁化系数为 1 9 ．9 6 ～6 3 ．0 1 0 “C ．G ．S ．M ．c m 3 ／g ，磁铁矿更 高。而萤石、白钨矿、方解石、石英、长石的比磁化系 数在一0 ．5 0 ～0 ．5 1 1 0 - 6C ．G ．S ．M ．c m 3 ／g 。两组 矿物的平均比磁化系数有明显差异，为浮钨尾矿按 磁性分组提供了很好的依据。 万方数据 7 2有色金属第5 7 卷 K9 2 0 0 03 9 ．4 22 6 ．9 85 4 ．2 42 5 ．5 4一O ．5 0O ．3 3 矿物绿泥石萤石白钨矿方解石绿帘石石榴子石 K1 9 ．9 60 ．5 10 ．3 80 ．3 72 0 ．9 46 3 ．O 由于比磁化系数较高的石榴子石等矿物都是含 硅矿物，越早除去，对萤石浮选，对萤石精矿的质量 保证越有利，因此磁性分组更适合浮钨尾矿的矿石 性质。 2 ．4 突出综合回收 新工艺采用磁性分组，突出了综合回收能力。 浮钨尾矿首先经弱磁选机选别，不但可回收其中的 磁铁矿，而且可防止强磁选机的网孔堵塞。由强磁 选出的磁性产物，主要有黑钨矿和含硅的石榴子石、 黑云母、角闪石、绿帘石、绿泥石等矿物。黑钨矿和 石榴子石的密度与角闪石、绿帘石、绿泥石等矿物有 一定的差异，经重力分离后，可获得黑钨中矿和石榴 子石精矿。 试验获得黑钨中矿含W 0 3 3 0 ．4 4 ％，对浮钨尾 矿回收率1 5 ．2 2 ％，提高原矿钨回收率3 ．5 ％～ 4 ．5 ％。石榴子石精矿产率为1 1 ．6 8 ％，矿物含量 9 0 ．2 ％，矿物回收率3 9 ．6 1 ％。石榴子石可用作研 磨材料，水泥掺合料，填料及在其他方面使用，石榴 子石的回收和推广应用，将大大提高柿竹园矿产资 源的综合利用率及企业经济效益。 2 ．5 捕收剂比较与选择 萤石浮选通常采用油酸作捕收剂。由于油酸的 选择性差，因此粗精矿精选困难。特别在环境温度 低时，油酸在矿浆中的弥散性差，选矿效果大打折 扣。为了适应柿竹园当地气候和克服油酸捕收剂的 不足，对油酸进行了改性，两种改性油酸T 一9 、G 0 5 与油酸的选别效果比较见图2 。 堡 静 饕 蚓 药剂用量， g ，t - I 图2 改性油酸与油酸的选别效果比较 F i g ．2 R e s u l t sc o m p a r i s o no fo l e i ca c i dt om o d i f i e do n e s 从图2 可见，三种捕收剂中油酸的选矿效率最 低，G 0 5 的效率最好，用量范围为3 0 0 9 ／t 时，选矿效 率达5 7 ．7 1 ％。 2 ．6 精选抑制剂的选择 萤石精选的抑制剂对萤石提纯和保证回收率非 常重要。柿竹园萤石精选抑制剂有C F 、H N 等组合 剂[ 3 | 。新筛选的N 0 3 抑制剂对磁浮工艺的适应性 强，有非常优良的效果，N 0 3 抑制剂与酸性水玻璃组 合荆N L 、N S 的抑制效果比较见表5 。 表5 三种抑制剂的效果比较 T a b l e5R e s u l t sc o m p a r i s o no ft h r e ed e p r e s s a n t s 3结语 磁一浮萤石选矿新工艺对浮钨尾矿进行磁性分 组，简化了萤石浮选的矿物组成，优化了浮选给矿， 消除和减少了磁性含硅矿物和剩余药剂对浮选过程 的影响。工艺适合浮钨尾矿的矿石性质，工艺过程 稳定，萤石精矿质量高。工艺突出了对浮钨尾矿中 有用矿物的综合回收，除获得高品质和高回收率的 萤石精矿外，还可回收磁铁矿、黑钨矿和石榴子石矿 物，提高了柿竹园矿产资源的综合利用率和企业经 济效益。 下转第8 0 页，C o n t i n u e do nP ．8 0 万方数据 有色金属第5 7 卷 [ 8 ] 段希祥．应用小钢球磨矿的工业试验[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，1 9 8 7 ， 6 2 6 ． [ 9 ] 李启衡．碎矿与磨矿[ M ] ．北京冶金工业出版社，1 9 9 5 1 2 1 5 ． C o m m i n u t i n gE f f e c tw i t hC a s tI r o nS e g m e n ta SF i n eG r i n d i n gM e d i a W UC a i ．b i n1 ，Z H O UP i n 9 1 ，D U A NX i x i a n 9 2 1 ．E a s tC h i n aJ i a o t o n gU n i v e r s i t y ，N a n c h a n g3 3 0 0 1 3 ，J i a n g x i ，C h i n a ； 2 ．K u n m i n gU n i v e r s i t yo fS c i e n c e T e c h n o l o g y ，K u n m i n g6 5 0 0 9 3 ，C h i n a A b s t r a e t C o m m i n u t i n ge f f e c ti ng r i n d i n gp r o c e s sb yu s i n gc a s ti r o ns e g m e n ta sf i n eg r i n d i n gm e d i ai ss t u d i e dw i t h c o m p a r i s o nt Os t e e lb a l l ．T h er e s u l t ss h o wt h a tt h eg r i n d i n ge f f i c i e n c yo fc a s ti r o ns e g m e n ti se q u a lt ot h es t e e l b a l l ．T h eg r i n d i n gp r o d u c t sw i t hb o t hm e d i ac o n f o r mt oR o b i n - R a m m l e r ’Ss i z ec h a r a c t e r i s t i cc u r v ea n dd i s 。 t r i b u t ei nf u n c t i o no fY 2 l O O e x p 一b x “ ．C o m p a r i n gt os t e e lb a l l ，t h em i l l i n gc a p a c i t yw i t hc a s ti r o ns e g m e n ti s i n c r e a s e db y8 ．6 ，t h eo v e r c o m m i n u t i n gr a t ei sd e c r e a s e db y9 ．9 6a n dt h eq u a l i f i e dr a t ei si n c r e a s e d3 ．9 9i np e r c e n t a g e ，r e s p e c t i v e l yi nc a s eo fs a m eg r i n d i n gf i n e n e s sr e t a i n e d ．T h e r e f o r e ，t h ec a s ti r o ns e g m e n tc a nb eu s e da s n o v e lf i n eg r i n d i n gm e d i u mf o rg r i n d i n gp r o c e s ss u b s t i t u t i n gf o rs t e e lb a l l ． K e y w o r d s m i n e r a lp r o c e s s i n g ；f i n eg r i n d i n gm e d i a ；c a s ti r o ns e g m e n t ；s i z ec h a r a c t e r i s t i c 上接第7 2 页，C o n t i n u e df r o mP ．7 2 参考文献 [ 1 ] Z h a n gx i a n h u a ，Z h a n gz h o n g h a n ．S t u d yo nt h er e c o v e r yo ff l u o r i t ef r o mw o l f r a mf l o t a t i o nt a i l i n g si nS h i z h u y u a nc o n c e n t r a t o r [ A ] ／／P r o c e e d i n g so f4 t hI n t e r n a t i o n a lS y m p o s i u mo nE a s tA s i a nR e s o u r c e sR e c y c l i n gT e c h n o l o g y [ C ] ．B e i j i n g I n t e r n a t i o n a lA c a d e m i eP u b l i s h e r s ，1 9 9 7 3 3 6 3 4 1 ． [ 2 ] 周维志．柿竹园多金属矿伴生萤石的研究[ J ] ．广东有色金属学报，1 9 9 3 ，3 2 8 1 8 7 ． [ 3 ] 许时．矿石可行性研究[ M ] ．北京冶金工业出版社，1 9 8 1 3 0 5 ． [ 4 ] 选矿设计参考资料编写组．选矿设计参考资料[ M ] ．北京冶金工业出版社，1 9 7 2 6 9 4 ． [ 5 ] 朱建光．萤石浮选的几个问题[ J ] ．国外金属矿选矿，2 0 0 4 ， 6 4 9 ． [ 6 ] 林日孝．G F 组合药剂浮选柿竹园多金属矿萤石的研究[ J ] ．广东有色金属学报，2 0 0 1 ，5 1 9 1 2 ． N e wT e c h n o l o g yo nC o m p r e h e n s i v eR e c o v e r yo fF l u o r i t ef r o mS h i z h u y u a nW o l f r a m i t eF l o t a t i o nT a i l i n g s Y EZ h i p i n 9 1 ，H EG u o - w e i 2 1 ．S o u t hC h i n aN o r m a lU n i v e r s i t y ，G u a n g z h o u5 1 0 6 3 1 ，C h i n a ； 2 ．G u a n g z l m uU n i v e r s i t y ，G u a n g z h o u5 1 0 4 0 5 ，C h i n a A b s t r a c t T h en o v e lt e c h n o l o g yo fm a g n e t i c f l o a t a t i o nc o m b i n e dp r o c e s sf o rf l u o r i t er e c o v e r yf r o mf l o t a t i o nt a i l i n g so f w o l f r a m i t ea tS h i z h u y u a nC o r p ．i si n v e s t i g a t e d ．T h et a i l i n g sa r ef i r s t l yt r e a t e db ym a g n e t i cs e p a r a t i o n ，a n dt h e n t h ef l u o r i t ei sr e c o v e r e db yf l o t a t i o nf r o mn o n m a g n e t i cp a r t ．T h er e s u l t ss h o wt h a tt h ef l u o r i t ec o n c e n t r a t ew i t h t h eg r a d eo fC a F E9 7 ．8 4 ％，S i 0 20 ．9 5 ％a n dr e c o v e r yo f6 9 ．9 7 ％i so b t a i n e df r o mt h ef l o t a t i o nt a i l i n g so fw 0 1 ． f r a m i t ew i t hg r a d eo fC a F 22 2 ．8 9 ％b yt h en e wt e c h n o l o g y ．a n dt h ew o l f r a m i t ea n dg a r n e ta r ec o m p r e h e n s i v e l y r e c o v e r e df r o mt h em a g n e t i cp a r ts i m u l t a n e o u s l y ． K e y w o r d s m i n e r a lp r o c e s s i n g ；f t o a t a t i o nt a i l i n g so fw o l f r a m i t e ；f l u o r i t ef l o a t a t i o n ；h i g hi n t e n s i t ym a g n e t i c s e p a r a t i o n 万方数据