GY法浮钨新工艺在柿竹园选厂的工业实践.pdf

第5 2 卷第4 期 2 000 年1 1 月 有色金属 √N 一，O N F E R R U SM E T A L s V b l ．5 2 ．N O ．4 N o v e m b e r20 00 G Y 法浮钨新工艺在柿竹园选厂的工业实践 张忠汉1 ，曾少雄2 ，张先华1 ，叶志平1 ，过建光2 ，吕清纯2 1 ．广州有色金属研究院，广州5 1 0 6 5 1 ；2 ．柿竹园有色金属矿，郴州4 2 3 0 3 7 摘要对G Y 法浮钨新工艺在柿竹园1 0 0 0 t ／d 选厂一年多工业实践作了简要回顾。对影响黑白钨粗选、加温精选、黑钨细泥 浮选等作业的主要工艺因素如改性水玻璃、G Y 药剂、水玻璃混合剂、精选次数、矿浆浓度等的作用进行初步探讨，提出几点建议。 关键词白钨矿；黑钨矿；混合浮选；细粒浮选；改性水玻璃；螯合捕收剂 中图分类号T D 9 5 2 文献标识码A 文章编号1 0 0 1 0 2 1 1 2 0 0 0 0 4 0 1 4 6 0 3 柿竹园有色金属矿蕴藏丰富的钨钼铋萤石资 源，但矿石难选，钨回收率低。其原因是矿物种类繁 多，主要的白钨矿和黑钨矿可浮性差别大，相应的浮 游条件各不相同，有用矿物紧密共生、嵌布不均；钨 矿物易于过粉碎、萤石、方解石等含钙脉石矿物与钨 矿物可浮性相近而难于分选。近2 0 多年来，许多研 究为其提供了工艺流程，如重一浮、浮一重一浮和全 浮选流程等。尽管多方案各有特点，试验指标都不 错，但现厂可能主要出于流程简单和管理方便等原 因，多年来还一直沿用7 3 3 法全浮流程【l J 。该法粗 选虽较简单，但选择性差，钨粗精矿品位低，加温矿 量大，黑钨回收不充分，总钨回收率低，多年来统计 仅5 5 ％～5 7 ％。为充分利用资源和促进选矿科技 进步，国家组织了“八五”、“九五”科技攻关。其中广 州有色金属研究院进行G Y 法浮钨新工艺研究，并 于1 9 9 8 年初首先在该矿3 8 0 选厂取得成功。G Y 法新工艺是在中性介质条件下，用改性水玻璃选择 性抑制萤石、方解石等含钙矿物，用铅盐活化钨矿 物，用研究的高效螯合型捕收剂G Y 进行黑白钨混 合浮选，使钨粗精矿品位提高到W O ，2 5 ％～5 0 ％， 从而大大减少加温的钨粗精矿矿量，为后续加温精 选作业和黑钨细泥回收创造了极为有利的条件，钨 总回收率显著提高。工业试验指标在原矿钨品位偏 低，W O ，0 ．4 7 ％，总钨精矿品位达7 0 ．0 7 ％，总钨回 收率达8 1 ．6 ％。此外，由于9 8 ％以上的萤石进入浮 钨尾矿和矿浆为中性介质，为后续从钨尾矿回收萤 石创造了有利条件【2 J 。 柿竹园矿建成1 0 0 0 t ／d 新选厂，于1 9 9 8 年1 0 月投产，采用G Y 法浮钨新工艺生产调试。从1 1 月 作者简介张忠汉， 1 9 4 6 一 ，男，教授级高工，硕士 开始，克服重重困难打通流程后生产很快达到正常。 从1 9 9 9 年3 月起，钨实际回收率一直稳定在6 5 ％ 以上，1 1 月份高达7 6 ．6 4 ％，平均较7 3 3 法高出近 1 0 个百分点。 1矿石性质 工业生产矿石系三矿带富矿，属云英岩矽卡岩 型钨钼铋矿石。主要金属矿物为白钨矿、黑钨矿、辉 铋矿、自然铋、辉钼矿、黄铁矿、磁黄铁矿、磁铁矿、锡 石等；非金属矿物有萤石、石榴石、方解石、绿泥石、 辉石、石英、长石等。有用矿物嵌布粒度较细，原矿 需细磨至8 5 ％一0 ．0 7 4 m m 才基本解离。 因目前采矿能力尚不配套、供矿不足，所供矿石 性质十分复杂。前半年选厂主要处理在露天2 0 多 年的副产矿石 约占6 0 ％～7 0 ％ 和现各采场矿石 约4 0 ％二3 0 ％ 的混合矿。后期矿石则来自各采 场。矿石性质复杂主要表现在 1 前期副产矿石品位偏低 W O ，0 ．2 ％～ 0 ．4 5 ％ ，风化严重，泥化程度高，可溶性离子多。 2 钨矿物组成和品位变化大。通常黑白钨比 例为3 7 ，工业矿石比例却在1 9 ～4 ．5 5 ．5 间波 动。原矿W O ，含量从0 ．2 3 ％变化到0 ．9 6 ％。此种 原矿一般含S0 ．5 ％～0 ．7 ％，现时常为1 ％以上，有 时高达4 ％～5 ％，主要是磁黄铁矿较多。 3 脉石矿物成分和其浮游性能变化较大。有 时出现大量易浮萤石，有时出现多量易浮方解石和 绿泥石，有时则有大量难磨石榴石。 2 工艺流程及指标 工业生产中，原矿磨至8 0 ％～8 5 ％～ 0 ．0 7 4 m m ，先弱磁脱铁，经浓密机脱水并调浆后，依 万方数据 第4 期张忠汉等G Y 法浮钨新工艺在柿竹园选厂的工业实践1 4 7 次进入钼铋等浮及铋硫等浮两个作业，其尾矿即为 钨浮选给矿。所获钼铋混合精矿及铋硫混合精矿在 最 单独作业中分离获钼精矿、铋精矿及铋中矿。G Y 法浮钨新工艺流程如图1 。 精矿 图1G Y 法浮钨新工艺工业生产流程图 黑白钨混合浮选粗精选和一、二次精选采用S F表1 为1 9 9 9 年2 月至2 0 0 0 年7 月钨浮选生产 和J J F 组合浮选机组，其第三次精选则采用5 A 浮选 指标。 机。加温精选和黑钨细泥浮选都采用5 A 浮选机。 表11 0 0 0 t ／d 选厂工业生产指标 表2 为2 0 0 0 年4 、5 月间生产考查连续3 3 个班 钨浮选理论指标，总钨回收率达7 6 ％以上。 表2 连续3 3 班钨浮选理论指标 ％ 3各作业主要工艺因素的影响 3 ．1 钨粗选作业 选择性地将黑白钨尽可能地回收到钨粗精矿 中，提高其品位和粗选回收率是钨粗选的主要任务。 其关键是采用对黑白钨具有良好选择性的高效捕收 剂和相应调整剂。 3 ．1 ．1 改性水玻璃。水玻璃是钨浮选常用脉石抑 制剂，若与某些酸、碱或无机盐类共用有时效果会更 好。试验表明G Y 法浮钨时，水玻璃单用效果不明 显，若对其改性，则选择性显著提高，萤石等脉石等 矿物受到很好抑制。工业生产中，因矿石性质变化， 改性水玻璃相应用量变化也较大，范围从1 2 0 0 9 ／t 至3 0 0 0 9 ／t 。用量小时，捕收剂用量也较少，即“轻 压轻拉”方式，此时钨浮选过程稳定性较差，若控制 不好会导致大量脉石上浮。改性水玻璃用量大时， 捕收剂用量也较大，即“强压强拉”方式，否则钨矿物 易受到抑制。实践中改性水玻璃常控制在1 8 0 0 至 2 5 0 0 9 ／t 。此时，浮选过程较稳定，粗精品位常在 2 0 ％～5 0 ％间，作业回收率7 5 ％～9 0 ％。改性水玻 璃抑制脉石矿物效果较单一水玻璃好的原因在于能 生成更多的亲水性硅酸 包括多种硅酸离子 胶粒和 其它多种亲水性胶粒；此外改性水玻璃还可有效分 散矿泥、消除脉石矿泥的罩盖。改善钨浮选。 3 ．1 ．2 硝酸铅。硝酸铅用作黑钨矿活化剂报导较 多。试验表明，在中性或弱碱性介质条件下，硝酸铅 对白钨矿也有一定活化作用。G Y 法工业生产中， 若不加硝酸铅，黑白钨几乎不浮。随硝酸铅用量增 加，钨粗精矿品位和回收率同时增加。若矿石品位 高，黑钨比例较大，则硝酸铅用量要适当多些，过量 则不必。用量一般为5 0 0 ～6 0 0 9 ／t 。分析硝酸铅活 化原因可看到，在中性和弱碱性条件下，铅主要呈 p b 2 和P b O H 形态存在。可与矿物表面w o j 一 万方数据 1 4 8有色金属 第5 2 卷 呈化学吸附或物理吸附，形成活性中心，再与螯合捕 收剂等发生化学吸附[ 3 J 。 3 ．1 ．3G Y 捕收剂。G Y 药剂是新研制的组合捕收 剂。它既含有对黑白钨矿物，特别是黑钨矿物有高 效选择性捕收作用的螯合剂成分，又有对白钨矿作 用较强且起泡性能适中的改性脂肪酸成分。针对柿 竹园黑白钨共存情况，G Y 除发挥各组分各自的药 效外，还有良好的协同效应。工业生产中，适应矿石 品位和黑白钨比例变化，G Y 药剂要对其成分作适 当调整。原矿钨品位高时，药剂总用量要适量大些； 黑钨比例增大时，相应螯合剂组分要大些，反之亦 然。适当的总用量为3 5 0 ～5 5 0 9 ／t 。 3 ．1 ．4 精选次数。G Y 法钨粗精矿品位通常为 ． W 0 3 6 ％～2 0 ％，三次精选后品位能达w 0 3 2 0 ％～ 5 0 ％，基本可以满足通过加温精选作业产出合格白 钨精矿的要求。精选次数过多有时提高粗精矿品位 效果不明显，且往往会降低作业回收率。现场原设 计为二次精选，根据工艺要求及现场配置的可能性， 增加5 台5 A 浮选机作为第三次精选。 3 ．1 ．5 矿浆浓度。钨粗选矿浆浓度在2 5 ％～4 0 ％ 间浮选效果较好，最适应的为3 3 ％～3 5 ％。浓度过 稀，回收率下降，矿浆过浓则精矿品位和回收率都有 所恶化。 3 ．2 白钨加温精选作业 G Y 法所获黑自钨混合粗精矿含W O ，2 0 ％～ 5 0 ％，仍含一定数量的萤石等脉石矿物和磁铁矿、硫 化物等。曾试图用常温精选获取合格白钨精矿，结 果不太稳定。因调试时间有限，目前仍基本采用经 典的“彼得洛夫”法，即矿浆加温9 5 ℃左右，添加大 量水玻璃来实现白钨矿与脉石分离。其改进之处是 加温时另添加L N 调整剂，形成水玻璃混合剂，强化 选择性脱药效果，使钨与脉石及硫化物分离效果显 著改善，改变了单加水玻璃有时出现的精矿品位不 合格现象。加温精选作业采用一粗五精三扫流程。 加温精选给矿w 0 3 2 0 ％～4 0 ％，白钨精矿品位≥ 6 5 ％，作业回收率6 0 ％～8 0 ％。加温精选时，部分 黑钨随白钨一同浮游，但大部分黑钨矿会进入尾矿。 加温浮选尾矿先用弱磁选脱铁，再用摇床回收部分 粗粒黑钨矿，摇床精矿品位达W O ，7 0 ％以上，作业 回收率3 0 ％～4 5 ％。摇床尾矿经浓密脱水后即进 入黑钨细泥浮选。 3 ．3 黑钨细泥浮选作业 黑钨细泥因可浮性差及粒度细，通常回收难度 较大。G Y 法中黑钨细泥系在白钨加温时失去可浮 性并进入摇床尾矿的细粒黑钨矿。因此。活化黑钨 细泥并使之与脉石矿物有效分离是该作业的技术关 键。工业生产中，在中性或弱酸性介质中采用硝酸 铅活化黑钨矿，采用改性水玻璃与无机盐N F 组合 药剂选择性抑制脉石矿物，采用G Y 药剂捕收黑钨 矿。对w 0 3 3 ，5 ％～1 0 ％的给矿，黑钨细泥精矿 w 0 3 4 0 ％～6 0 ％，作业回收率为6 0 ％～8 5 ％。 4几点建议 1 目前1 0 0 0 t ／d 选厂工业生产指标与3 8 0 厂 工业试验指标仍有一定差距，其原因是矿石性质变 化大。应加强对不同类型矿石工艺矿物学研究和可 选性研究，强化采选间的调度沟通，有条件尽可能配 矿，保证入选矿石性质相对稳定。 2 工业生产中有时白钨矿含硫超标，查定主要 系磁黄铁矿影响所致。尽管已采取白钨精矿浮选脱 硫的技术措施，更重要的是从选钨原料解决问题。 要采用新工艺强化硫化物浮选，使绝大部分难浮磁 黄铁矿进入铋硫混合精矿而又不影响其后铋硫分 选，避免磁黄铁矿进入钨浮选系统导致白钨精矿含 硫超标。 3 因现场较习惯于“强压强拉”浮选方式，药剂 用量还较高，需要进一步优化浮选工艺降低药剂用 量，降低成本，提高企业经济效益。 4 自钨常温精选小型试验已获成功。生产初 期也进行过白钨常温精选探索，但因矿石性质波动 大受影响而搁置。在有条件时应深入开展工业试验 研究，尽早实现白钨常温浮选工艺。 5 G Y 法浮钨工艺中约9 8 ％以上萤石进入钨 尾矿，这为综合回收萤石创造了有利条件。目前 G Y 法下回收萤石小型探索试验已获初步结果，应 尽快在3 8 0 选厂进行工业试验。 参考文献 1 矿产资源综合利用手册．北京科学出版社。2 0 0 0 ．1 6 3 2 张忠汉，张先华等．矿冶工程，1 9 9 9 ，1 9 4 2 2 3 陈万雄，叶志平．广东有色金属学报，1 9 9 9 ，9 1 1 3 万方数据