江西某钨选矿厂次生钨细泥选矿工艺研究.pdf

t 5 6 有色金属 选矿部分2 0 1 6 年第6 期 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 6 ．0 6 ．0 1 3 江西某钨选矿厂次生钨细泥选矿工艺研究 郭玉武 湖南有色金属研究院，长沙4 1 0 1 0 0 摘要江西某次生钨细泥中钨主要为黑钨矿，现场采用全摇床重选工艺回收．生产指标不理想。为提高细泥黑钨选矿指 标，经系统选矿试验研究，确定采用强磁选机粗选预富集一摇床、离心机分级精选的联合工艺对该次生细泥中黑钨进行回收，并 成功进行了工业应用。现场设备调试运转正常后，获得W 0 3 品位2 5 ．3 9 ％、回收率7 3 ．4 0 ％的钨精矿，W 0 3 品位和回收率分别较 原工艺提高了1 1 ．8 9 ％和3 0 ．1 0 ％。生产实践证明，该工艺流程科学合理，适应性强，操作维护简单，技术经济指标优良，为钨细泥 综合回收利用提供了一定的技术参考。 关键字钨细泥；磁选；重选；新工艺 中图分类号T D 9 5 4 ；T D 9 2 3文献标志码A文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 6 0 6 - 0 0 5 6 - 0 4 R e s e a r c ho nM i n e r a lP r o c e s s i n gT e c h n o l o g yo faS e c o n d a r yT u n g s t e nS l i m ef r o mJ i a n g x i G U OY u w u H u n a nR e s e a r c hI n s t i t u t eo fN o n f e r r o u sM e t a l s ，C h a n g s h a4 1 0 1 0 0 ，C h i n a A b s t r a c t T h ep r o d u c t i o ni n d e xo fg r a v i t ys e p a r a t i o no faS e c o n d a r yw o l f r a m i t es l i m ei nJ i a n g x iw a sn o ti d e a l ．A f l o w s h e e tc o n s i s t i n go fap r e - c o n c e n t r a t i o nr o u g h i n gw i t hh i g hg r a d i e n tm a g n e t i cs e p a r a t o r ，ac o n c e n t r a t i n gw i t hs h a k i n g t a b l ea n dc e n t r i f u g a lo r es e p a r a t o rr e s p e c t i v e l ya f t e rh y d r a u l i cc l a s s i f i c a t i o nw a sa d o p t e dt oi m p r o v ep r o d u c t i o ni n d e x e s a f t e rt h ee x p e r i m e n t a ls t u d yc a r r i e do u ts y s t e m a t i c a l l y ，a n dt h ei n d u s t r ya p p l i c a t i o na l s ow a ss u c c e s s f u l ．T h et u n g s t e n c o n c e n t r a t ec o n t a i n i n g W 0 32 5 ．3 9 ％a tar e c o v e r yo f 7 3 ．4 0 ％w a so b t a i n e di nt h e i n d u s t r ya p p l i c a t i o n ，a n dt h e t u n g s t e nc o n c e n t r a t eg r a d ea n dr e c o v e r y w e r ei m p r o v e db y11 ．8 9 ％a n d3 0 ．1 0 ％r e s p e c t i v e l yc o m p a r e dw i t ht h e p r e v i o u si n d e x ．T h en e wt e c h n o l o g yw a ss c i e n t i f i c ，a d a p t a b l e ，c o n v e n i e n ti no p e r a t i o na n dm a i n t e n a n c e ，a n dg o o di n t e c h n o - e c o n o m i ci n d e x ，w h i c ha l s op r o v i d e ds o m er e f e r e n c et ot h er e c o v e r yo ft u n g s t e ns l i m eo r e ． K e yw o r d s t u n g s t e ns l i m e ；m a g n e t i cs e p a r a t i o n ；g r a v i t yc o n c e n t r a t i o n ；n e wt e c h n o l o g y 我国钨矿资源丰富，储量约占世界钨总储量的 6 0 ％左右，居世界第一，但多为低品位复杂难选白钨 矿，高品位易选黑钨矿不足1 2 ％。2 1 。长期以来，我国 开发利用的钨矿资源主要为黑钨矿，黑钨精矿约占我 国钨精矿产量的8 0 ％左右。随着长期的超负荷开采， 资源日益枯竭，对黑钨矿资源的合理高效利用显得极 其重要口引。由于黑钨矿性脆、易过粉碎，破碎和磨矿 过程中会有大量粒度小于7 4 m 的细泥产生，其含钨 金属量约占原矿钨金属量的1 l ％～1 8 ％【6 - 8 1 。目前大 部分钨选矿厂对黑钨细泥通常采用重选工艺为主进 行回收，钨回收率较低，资源浪费严重，因此合理、高 效的黑钨细泥回收工艺对提高国家钨矿资源利用率、 保证钨资源可持续发展至关重要一。0 | 。 江西某大型钨矿1 3 处理量15 0 0t ，磨矿及选别过 程中日产细泥，即次生黑钨细泥1 0 5t ，W O ，品位为 0 ．3 5 ％，现场细泥采用经浓密机浓缩后分级摇床重选 工艺回收，可获得W O ，品位1 2 ％一1 5 ％、W O ，回收率 4 0 ％一4 5 ％的摇床黑钨精矿，指标相对较差，严重制约 企业效益。试验针对该次生黑钨细泥的矿石性质，在 进行多方案选矿试验研究的基础上，确定采用磁选预 富集抛尾一磁选精矿分级后摇床、离心机分别精选的 工艺流程对该次生黑钨细泥进行回收，并进行了工业 应用，生产指标理想，经济效益显著。 1矿石性质 该钨矿属高温热液裂隙充填石英脉矿石。细泥 以下简称原矿 中金属矿物主要为黑钨矿、白钨矿、 磁铁矿和黄铁矿及少量辉钼矿、黄铜矿和褐铁矿等； 收稿日期2 0 1 5 1 2 - 2 4 修回日期2 0 1 6 - 0 9 2 2 作者简介郭玉武 1 9 8 3 一 ，男，山西孝义人，硕士，工程师，主要从事矿物加工、湿法冶金及选矿设计等研究工作。 万方数据 2 0 1 6 年第6 期 郭玉武江西某钨选矿厂次生钨细泥选矿工艺研究 一 墨 脉石矿物主要为石英、黑云母、钾钠长石及少量萤石、级中。 方解石、电气石和绿泥石等。原矿中钨主要以黑钨矿原矿化学多元素分析结果见表l ，钨物相分析结 形式存在，黑钨矿粒径较细，主要集中于一3 8 岬粒果见表2 ，粒度组成分析结果见表3 。 表1原矿化学多元素分析结果 T a b l e1M u l t i e l e m e n ta n a l y s i sr e s u l t so fr u n o f - m i n eo r e ／％ 元素W 0 3 SC u B iS nM oT F e S i 0 2A 1 2 0 3 C a O M s O C a F 2 含量0 ．3 5 0 ．1 90 ．0 1 50 ．0 2 20 ．0 3 40 ．0 1 21 ．2 9 6 7 ．5 58 ．1 34 ．6 42 ．3 53 ．5 7 表2钨物相分析结果 T a b l e2 A n a l y s i sr e s u l t so ft u n g s t e np h a s e 相别黑钨矿白钨矿钨华 总钨 含量0 ．3 1 2 0 ．0 2 70 ．0 1 1 0 ．3 5 分布率 8 9 ．1 47 ．7 23 ．1 41 0 0 ．0 ／％ 2 选矿试验研究 表3粒度组成分析结果 T a b l e3 A n a l y s i sr e s u l t so fp a r t i c l es i z ed i s t r i b u t i o n 表4 T a b l e4 钨细泥矿石性质一般比较复杂，采用单一工艺回 收细泥中黑钨往往效果较差，难以获得理想的选别指 标。试验对原矿分别进行了分级摇床、离心机一摇床 联合、磁选机～摇床联合、磁选机一离心机联合和磁 选机一摇床一离心机联合回收黑钨等五套方案对比 试验，以确定适合该矿黑钨回收的最佳工艺流程。 2 ．1 分级摇床选别试验 试验将原矿分为 3 8 岬和一3 8 岬两个粒级 后，分别进行了摇床重选试验，试验工艺流程见图1 ， 试验结果见表4 。 原矿 钨精矿2 巾矿I钨柄矿4 ‘f 1 矿2 图1 摇床试验工艺流程 F i g ．1 F l o w s h e e to ft a b l et e s t 摇床试验结果 R e s u i t so ft a b l et e s t／％ 由表4 结果可知，采用分级摇床工艺回收细泥中 黑钨，可获得W 0 3 品位1 8 ．3 2 ％、W 0 3 作业回收率 4 5 ．4 8 ％的钨精矿，钨精矿W O ，品位和回收率均相对 较低，尾矿中W O ，损失较大。尾矿1 2 粒度检测分 析结果表明，尾矿1 2 中一2 0 岬粒级含量为 6 9 ．2 9 ％，其W O ，金属分布率占9 0 ．3 5 ％。因尾矿1 2 中一2 0 岬粒级矿物已低于摇床可回收粒级下限， 摇床对其难以有效回收，因而失损于尾矿中，导致 W O ，回收率较低。 2 ．2 离心机一摇床联合选别试验 现有研究成果表明，离心机不仅回收矿物粒级下 限低，可有效回收一2 0 斗m 粒级黑钨，而且可综合回收 万方数据 5 8 有色金属 选矿部分2 0 1 6 年第6 期 细泥中各有价金属矿物。离心机一摇床联合选别工 艺流程见图2 ，试验结果见表5 。 原矿 { 吗} J 1 J 矿 一”砷。‘1 乒5 精幻’4‘{ t m “ 图2 离心机一摇床联合试验工艺流程 F i g ．2 F l o w s h e e to fc e n t r i f u g e t a b l et e s t 表5离心机一摇床联合试验结果 T a b l e5R e s u l t so fc e n t r i f u g e t a b l et e s t 矿 作业回收率6 3 ．0 7 ％的钨精矿。分析表6 结果可知， 强磁选机一摇床联合工艺磁选精矿中W O ，品位为 3 ．2 7 ％，W O ，富集比高，磁选尾矿中W O ，损失率亦 较低，但尾矿1 2 中W O ，损失率仍较高。尾矿1 2 粒度检测分析结果表明，尾矿1 2 中一2 0 斗m 粒 级含量为7 5 ．1 0 ％，其W O ，金属分布率占9 3 ．4 7 ％， 低于摇床可回收粒级下限，摇床难以回收。 表6强磁选机一摇床联合试验结果 T a b l e6R e s u l t so fm a g n e t i cs e p a r a t o r t a b l et e s t ／％ 由表5 结果可知，采用离心机一摇床联合工艺回 收细泥中黑钨，可获得W O ，品位2 8 ．8 6 ％、W O ，作业 回收率5 9 ．2 5 ％的钨精矿。分析表5 结果可知，离心 机一摇床联合工艺离心尾矿中W O ，损失率较低，但离 心精矿中W O ，品位仅1 ．6 2 ％，W O ，富集比较低。 2 ．3 强磁选机一摇床联合选别试验 黑钨矿具有弱磁性，可采用强磁选进行回收。 高梯度磁选机不仅矿物回收粒级下限低，而且富集 比高，处理能力大，因此其在细粒黑钨回收利用中越 来越得到重视。强磁选机一摇床联合选别工艺流程 见图3 ，试验结果见表6 。 原矿 钨精矿1中矽1 尾矿l 钨精矿2 中矿2 昆矿2 图3强磁选机一摇床联合试验工艺流程 F i g ．3 F l o w s h e e to fm a g n e t i cs e p a r a t o r t a b l et e s t 强磁选机一离心机联合选别试验 强磁选机一离心机联合工艺中离心机可对磁选 精矿中细粒级矿物有效回收，克服了强磁选机一摇 床联合选别工艺中摇床回收率低的缺点。强磁选 机一离心机联合选别工艺流程见图4 ，试验结果见 表7 ． 吼矿 钨精矿Ir t ，矿l钨精矿2巾矿2 图4 强磁机一离心机联合试验工艺流程 F i g ．4 F l o w s h e e to fm a g n e t i cs e p a r a t o r c e n t r i f u g et e s t 表7强磁机一离心机联合试验结果 T a b l e7R e s u l t so fm a g n e t i cs e p a r a t o r c e n t r i f u g et e s t 7 ％ 由表6 结果可知，采用强磁选机一摇床联合工 工艺回收细泥中黑钨，可获得w o ，品位1 8 ．5 1 乏l 由表7 结果可知，采用强磁选机一离心机联合 艺回收细泥中黑钨，可获得w o s 品位3 1 3 0 ％、w o ， w o ，作业回收率7 3 ．4 8 ％的钨精矿与强磁选机一 万方数据 2 0 1 6 年第6 期郭玉武江西某钨选矿厂次生钨细泥选矿工茎婴究 一 曼生 摇床联合工艺相比，强磁选机一离心机联合工艺获 得的钨精矿W O ，作业回收率大幅提高，但由于离心 机富集比较低，所获得的钨精矿W O ，品位相对 较低。 2 ．5 强磁选机一摇床一离心机联合选别试验 磁选精矿分级一摇床～离心机联合工艺中摇床 与离心机可实现各自工艺间的有效互补，其中离心 机可对摇床难以回收的细粒级矿物有效回收，克服 了摇床工艺回收率低的缺点，摇床则弥补了离心机 富集比相对较低的缺点。试验对强磁选黑钨精矿分 级后， 3 8 斗m 的进行摇床选别，一3 8 斗m 的进行离 心机选别。强磁选机一摇床一离心机联合选别工艺 流程见图5 ，试验结果见表8 。 胍矿 钨精∥2 中矽2 图5强磁机一摇床一离心机联合试验工艺流程 F i g ．5 F l o w s h e e to fm a g n e t i c s e p a r a t o r - - t a b l e - c e n t r i f u g et e s t 表8强磁机摇床一离心机联合试验结果 T a b l e8R e s u l t so fm a g n e t i cs e p a r a t o r t a b l e c e n t r i f u g e t e s t ／％ 由表8 结果可知，采用强磁选机一摇床一离心 机联合工艺回收细泥中黑钨，可获得W O ，品位 2 9 ．2 4 ％、W O ，作业回收率7 1 ．4 1 ％的钨精矿，钨精 矿W O ，品位和回收率均相对较高。 对上述各工艺流程和选矿指标进行综合分析 后，试验确定采用强磁选机一摇床一离心机联合工 艺对该次生黑钨细泥进行回收。 2 ．6 闭路试验 强磁选机一摇床一离心机联合选别工艺闭路试 验流程见图6 ，试验结果见表9 。 图6 闭路试验工艺流程 F i g ．6 F l o w s h e e to fc l o s e d c i r c u i tt e s t 表9闭路试验结果 T a b l e9R e s u l t so fc l o s e d c i r c u i tt e s t ／％ 由表9 结果可知，采用强磁选机一摇床一离心 机联合选别工艺回收次生黑钨细泥，闭路试验可获 得W O ，品位2 7 ．6 4 ％、W O ，回收率7 5 ．3 2 ％的钨精 矿，试验指标理想。 3 工业实践 新工艺流程主要设备包括S L o n 高梯度磁选机、 S L 型圆筒隔渣筛、快速微细摇床、S L o n 离心机等各 一台。新工艺主要有三大技术创新点 1 强磁选预富集抛尾。采用S L o n 高梯度磁选 机不仅能有效回收微细粒级黑钨，而且富集比相对 较高，可实现预先抛除9 0 ％左右的非磁性细泥矿物。 2 强化脱粗隔渣。细泥人强磁机前用S L 型圆 筒隔渣筛预先隔除粗粒矿渣、木屑等杂物，确保强磁 机和浓密斗的正常运转，为细泥创造良好分选条件。 3 细泥分级后采用摇床和离心机分别回收。摇 床一离心机联合工艺中离心机可有效回收摇床难以 回收的部分细粒级矿物，克服了全摇床工艺回收率 低的缺点，摇床则弥补了离心机富集比相对较低的 缺点，从而确保钨精矿W O ，品位和回收率均较高。 工艺改造前后的生产指标对比见表1 0 。 由表1 0 结果可知，采用强磁选机一摇床一离心 机联合工艺对该次生细泥中黑钨进行回收，可获得 下转第6 4 页J 万方数据 6 4 有色金属 选矿部分2 0 1 6 年第6 期 [ 7 ] 张培善，杨主明，陶克捷，等我国铌钽稀土矿物学及工 业利用[ J ] ．稀有金属，2 0 0 5 ，2 9 2 2 0 6 - 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