某低品位浸染型钨钼矿选矿工艺研究.pdf

5 4 有色金属 选矿部分2 0 1 5 年第1 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 5 ．0 1 ．0 1 3 某低品位浸染型钨钼矿选矿工艺研究 邱振忠1 2 ，杨俊彦3 ，叶雪均3 1 ．中南大学资源加工与生物工程学院，长沙4 1 0 0 8 3 ； ， 2 ．广西冶金研究院，南宁5 3 0 0 0 0 ；3 ．江西理工大学资源与环境工程学院，江西赣州3 4 1 0 0 0 摘 要针对某低品位细脉浸染型钨钼矿石性质，采用“全硫混合浮选一混合精矿再磨钼硫分离”工艺回收辉钼 矿，获得了钼精矿含钼为4 6 ．1 4 ％，回收率为8 0 ．3 2 ％；采用“7 3 1 氧化石蜡皂常温浮选法”回收白钨矿，获得了白钨精矿 含W O ，品为6 7 ．2 1 ％、回收率为7 6 ．1 7 ％。着重对白钨的常温浮选工艺和加温浮选工艺、水玻璃模数等方面进行了试验研 究，得到了较为经济合理的选矿回收工艺，为该矿石的开发利用提供了依据。 关键词低品位；钨钼矿；常温浮选 中图分类号T D 9 5 4文献标志码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 5 0 1 0 0 5 4 - 0 6 F l o t a t i o nP r o c e s sE x p e r i m e n t a lS t u d yo faL o wg r a d eD i s s e m i n a t e dt y p eT u n g s t e n - M o l y b d e n u m Q 彤Z h e n z h o n g L 。，Y A N GJ u n y a n 8 ，Y EX u e j u n 3 1 ．S c h o o lo fR e s o u r c eP r o c e s s i n ga n dB i o e n g i n e e r i n ，C e n t r a lS o u t hU n i v e r s i t y ，C h a n g s h a 4 1 0 0 8 3 ，C h i n a ；2 ．G u a n g x iR e s e a r c hI n s t i t u t eo fM e t a l l u r g y ，N a n n i n g5 3 0 0 0 0 ，C h i n a ； 3 ．F a c u l t yo f R e s o u r c ea n dE n v i r o n m e n t a lE n g i n e e r i n g ，J i a n g x iU n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n d T e c h n o l o g y ，G a n z h o uJ i a n a x i3 4 10 0 0 ，C h i n a A b s t r a c t F l o t a t i o ne x p e r i m e n t a ls t u d yw a sc a r r i e do u to nal o wg r a d ed i s s e m i n a t e dt y p et u n g s t e n - m o l y b d e n u m o r e ．T h e “t o t a ls u l f u rm i x e df l o t a t i o n m i x e de o n e e n t r a t e r e g i n d i n g m o l y b d e n u ms u l p h u r s e p a r a t i o n ”p r o c e s sw a se m p l o y e dt or e c o v e rm o l y b d e n i t e ，t h e nt h em o l y b d e n u mc o n c e n t r a t ew i t h4 6 ．1 4 ％ m o l y b d e n u mg r a d ea n d8 0 ．3 2 ％r e c o v e r yw a so b t a i n e d ；T h r o u g ht h e “7 3 1o x i d i z e dp a r a f f i nw a xs o a pf l o t a t i o n a tr o o mt e m p e r a t u r e ’’p r o c e s st or e c o v e rs c h e e l i t e ，t h es c h e e l i t ec o n c e n t r a t ew i t h6 7 ．21 ％W 0 3g r a d ee n d 7 6 ．1 7 ％r e c o v e r y w a so b t a i n e d ．I nt h i s p a p e r ，t h ee x p e r i m e n t s f o c u so ns c h e e l i t ef l o t a t i o na tl o o m t e m p e r a t u r ea n dh e a t e df l o t a t i o np r o c e s sf l o t a t i o np r o c e s sw e r es t u d i e d ，a n dam o r e e c o n o m i c a la n dr a t i o n a l m i n e r a lr e c o v e r yp r o c e s si so b t a i n e d ．p r o v i d i n gab a s i sf o rt h ed e v e l o p m e n ta n du t i l i z a t i o no fm i n e r a l s ． K e yw o r d s l o wg r a d e ；t u n g s t e n - m o l y b d e n u mo r e ；f l o t a t i o na tr o o mt e m p e r a t u r e 某钨钼矿属大型斑岩钨钼矿，成矿岩体形成于 晚侏罗世，系花岗质复合岩体，属燕山中期产物。 矿石呈细脉浸染状赋存于斑岩体中，其中有工业意 义的矿物仅有白钨矿和辉钼矿。为对此矿山开发利 用提供依据，对其进行可选性研究，回收其中的白 钨矿和辉钼矿。以工艺矿物学和矿石性质为依据， 取井下有代表性矿样进行试验，确定了“全硫混合 浮选一混合精矿再磨一钼硫分离”工艺回收辉钼 矿，“7 3 1 氧化石蜡皂常温浮选法”回收白钨矿， 取得了良好的试验结果。 1矿石性质 原矿多元素分析结果见表1 ，试样中的钨、钼 矿物的化学物相分析结果见表2 及表3 。 收稿日期2 0 1 3 0 8 2 9修回日期2 0 1 4 11 - 1 4 作者简介邱振忠 1 9 8 7 一 ，男，江西赣州人，助理工程师，硕士研究生，主要从事选矿工艺研究及选矿厂设计方面的工作。 万方数据 2 0 1 5 年第1 期邱振忠等某低品位浸染型钨钼矿选矿工艺研究 5 5 1 单位为加。 表2钨物相分析结果 T a b l e2 A n a l y s i s r { e s u l to f t u n g s t e np h a s e ，％ 表3钼物相分析结果 T a b l e3 A n a l y s i sr e s u l t o fm o l y b d e n u mp h a s e ／％ 由表1 可知，试样含W 0 30 ．1 6 ％，钼0 ．0 2 6 ％， 品位均较低。其中含S i O 6 9 ．5 0 ％，C a F 21 ．4 6 ％， P 2 0 ，O ．1 2 ％，表明脉石矿物主要是石英，影响白钨 浮选的萤石、磷灰石的含量较少，矿石可选性较好。 由表2 可知，钨主要以自钨矿为主，占总钨的 9 3 ．7 5 ％。由表3 可知，钼主要以硫化钼的形式存 在，含量占总钼的9 6 ．1 5 ％。 由工艺矿物学研究资料可知，分散于硫化矿物 中的钨占原矿总钨0 ．4 5 ％，分散于脉石中以微细钨 矿物包裹体存在的钨占原矿总钨的2 ．4 5 ％，这两部 分中的钨基本上很难回收；而钼主要以辉钼矿矿物 形式存在，辉钼矿中的钼占原矿总钼量的9 2 ．6 0 ％。 以类质同象形式存在于白钨矿中的钼占原矿总钼的 2 ．9 2 ％；分散于硫化矿物中的钼占原矿总钼的 1 ．4 5 ％；以微细包裹体存在于脉石中的钼占原矿总 钼的2 ．5 3 ％。 2 方案与工艺确定 根据矿石性质及工艺矿物学研究，矿石中的有 用矿物仅有白钨与辉铝矿，共生脉石矿物主要为硅 酸盐矿物，钨钼矿中钼选矿方案主要考虑两种一 种为钼优先浮选方案，矿石先优先浮选辉钼矿后再 浮选硫。优先浮选流程有利于提高钼精矿质量，但 流程作业线长，设备投资高。二为全硫化矿混合浮 选分离方案，工艺流程为“全硫混合浮选一混合 精矿再磨一钼硫分离”，具有流程结构简单，便于 操作控制、对矿石的适应性强等优点【l 】。利用钼 优选浮选方案进行前期探索试验得到钼精矿回收率 低，经镜下鉴定，回收率低主要是有钼硫连生体的 存在。综合考虑，本试验采用方案二进行辉钼矿的 回收。白钨矿的回收工艺重点在精选作业，根据矿 石中脉石种类单一，主要为硅酸盐矿物，同时考虑 加温浮选虽然更易得到好的试验指标，但其前期投 资大，选矿成本高。随着钨冶炼技术的发展，对钨 精矿品位要求有所松动，综合考虑确定采用“7 3 1 氧化石蜡皂常温浮选法”回收白钨[ 2 ．3 ] ， 3 试验内容 3 ．1 磨矿细度试验 为考察磨矿细度对钨钼浮选的影响，进行了磨 矿细度试验。水玻璃为常见脉石抑制剂，为减少水 玻璃搅拌时间，故直接将水玻璃添加到球磨机内， 磨矿细度试验流程见图1 ，磨矿试验结果见图2 。 一7 4 钼 试样 药剂用量单位g ／t ； 选时间单位r a i n ； 钨精矿 圈l 磨矿细度试验流程 F i g ．1 F l o w s h e e to fg r i n d i n gf i n e n e s st e s t 蕊 ～ 瓣 擎 回 f i 0 ．06 2 j6 5 o6 7 。57 0 , 07 2 57 5 ．1 17 7 ．58 0 ．0 7 4 斗m 含量，％ 图2 磨矿细度试验结果 F i g ．2 R e s d to fg r i n d i n gf i n e n e s st e s t 漆 ～ 趔 咯 万方数据 5 6 有色金属 选矿部分2 0 1 5 年第1 期 由图2 可知，随着一7 4 陆m 含量的增加，钨精 矿W O ，品位及回收率呈先增后减的趋势，在一7 4 “m 占7 5 ％时，回收率最高。钼硫精矿钼回收率也 呈先上升后下降趋势，因白钨矿易过磨，综合考 虑，确定磨矿细度为一7 4 斗m 占7 0 ％。 3 ．2 钼回收试验 通过条件试验，采用再磨再选方案，混浮部分 一次粗选、一次精选、一次扫选流程，混精分离部 分一次粗选、五次精选、一次扫选流程；粗选中水 玻璃的用量为10 0 0 朗，丁基黄药用量为5 0 加， 混合精矿再磨细度为一7 4 斗m9 5 ％。钼精选抑制剂 为硫化钠和亚硫酸钠，用量为 8 0 2 0 斩；得到了钼 品位为4 6 ．1 4 ％，钼回收率为8 0 ．3 2 ％的钼精矿。试验 流程详见图1 2 。 3 ．3 白钨粗选试验 实现白钨常温浮选的关键在于获得较高的粗选 富集比[ 4 ] 。本节重点对粗选条件进行详细研究。 所有条件试验都在混合浮选脱除硫化矿的基础E 进行。 3 ．3 ．1 碳酸钠用量试验 碳酸钠既是矿浆的p H 调整剂，又是硫矿物的 抑制剂，因此确定合理的碳酸钠用量对白钨浮选至 关重要。为考察碳酸钠用量对白钨浮选的影响，进 行了用量条件试验，用量及结果见图3 。 蓬 氇 略 艿 每 零 、 褥 馨 日 n o 每 0 ．50 ．7 51 ．01 ．2 51 ．51 ．7 52 ．0 碳酸钠用量／ k g t 。 图3 碳酸钠用量试验结果 F i g ．3 T h er e s u l to fN a 2 C 0 3d o s a g et e s t 6 9 ．5 0 ％，即石英及硅酸盐矿物是此矿石的主要脉石 矿物。水玻璃被认为是最常用的抑制剂，对石英及 硅酸盐矿物的抑制作用较强【5 ] 。分别进行了水玻 璃模数和水玻璃用量的试验。试验结果见图4 - 6 。 零 ＼ 趔 暗 n o 良 8 5 8 0 7 5 堡 7 0 瓣 6 5 娶 6 0 嘎 5 5 墨 5 0 4 5 2 ．3 5 2 ．4 02 ．4 5 2 ．5 02 3 52 ．6 0 2 ．6 5 2 ．7 02 , 7 52 瑚2 ．8 5 水玻璃模数 图4 水玻璃模数试验结果 F i g ．4E x p e r i m e n t a lr e s u l t so fs o d i u ms i l i c a t em o d u l u s 由图4 可知，随着水玻璃模数的增大，水玻璃 的抑制作用增强，W O ，品位先上升后下降，但W O ， 回收率则呈下降趋势。因此，大模数和小模数的水 玻璃均不适宜此矿石，同时可看出，白钨品位和回收 割删碑瞒剃嘣撼，因l 岭后生产中应弓I 起注意 综合考虑本次试验建议选用模数为2 ．5 的水玻璃。 考虑到水玻璃模数对选别效果有较大影响，本 试验还对两种不同产地的水玻璃A 、B 分别做了水 堡 审} 擎 国 占 鲁 水玻璃A 用量／ k g ．1 _ 1 图5 水玻璃A 用量试验结果 F i g ．5 E x p e r i m e n t a lr e s u l t so fs o d i u ms i l i c a t e Ad o s a g e 由图3 可以看出，随着碳酸钠用量的增加，白 钨粗精矿的品位呈下降趋势，但回收率却越来越 高。也就是说，当碳酸钠用量少时，矿浆p H 较低 p H 8 ．0 ，此时W O ，回收率偏低；而碳酸钠用量 过大 2 ．0k g ／t 时，对提高白钨粗选富集比不利 此 时矿浆p H 9 ．5 左右 ，综合考虑，确定碳酸钠的用 量为1 ．5k g ／t ，此时矿浆p H 9 ．0 左右。所得白钨粗 精矿含W 0 35 ．5 7 ％，W 0 3 回收率达到8 4 ．8 7 ％。 3 ．3 ．2 水玻璃种类及用量试验 由试样的多元素分析结果可知，矿石含S i O F i g ．6 堡 褥 擎 回 S 鲁 水玻璃B 用量／ k g I - 】 图6 水玻璃B 用量试验结果 E x p e r i m e n t a lr e s u l t so fs o d i u ms i l i c a t e Bd o s a g e 万方数据 2 0 1 5 年第l 期邱振忠等某低品位浸染型钨钼矿选矿工艺研究5 7 玻璃用量试验。水玻璃模数均为2 ．5 ，但水玻璃A 的 密度为1 ．5 0g C c m 3 ，水玻璃B 的密度为1 ．3 3g ／c m ，。 由图5 、图6 可知，两种水玻璃对白钨矿浮选 影响较大，W O ，品位和回收率均随水玻璃A 用量 的增加呈先升后降趋势，水玻璃A 用量小时，对 钨精矿品位不利，用量大时又不利于钨回收率的提高。 而水玻璃B 用量小时，白钨精矿品位低，从图6 看最 佳用量为1 ．0k g ／t ，对比图5 中水玻璃A 最佳用量应 为0 ．5 1 ．0k g ／t ，因此本试验选用水玻璃A 为抑制 剂。试验表明，生产中所用水玻璃应严格挑选，不同 产地的水玻璃因制作工艺等不同，性能相差较大。 3 ．3 ．3 捕收剂种类及用量试验 为确定最适宜的白钨捕收剂，依次进行了A 7 3 1 氧化石蜡皂 、B 油酸 及C 7 3 1 与油酸混 合剂 作为捕收剂的三种对比试验，用量分别为 4 0 0 、1 2 0 、2 0 0 6 0 趴，试验结果见图7 。 ABl ， 捕收剂种类 图7 捕收剂种类试验结果 F i g ．7 T h er e s u l to fc o l l e c t o rk i n d st e s t 由图7 可知，A 和C 的效果均较好，但考虑到 现场药剂制度简单化，选用7 31 氧化石蜡皂作为白 钨矿的捕收剂。 3 ．3 ．47 31 氧化石蜡皂用量试验 为确定7 31 氧化石蜡皂最佳用量，进行了用量试 验，加药点为 j 阻选一撒二 ，用量及结果见图8 。 3 0 0 l5 04 0 0 2 0 05 0 0 2 5 0 7 3 1 氧化石蜡皂用量／C g t 。1 图87 3 1 氧化石蜡皂用量试验结果 F i g ．8 T h er e s u l to f7 31 p a r a f f i ns o a po x i d a t e d d o s a g et e s t 由图8 可明显看出，随着用量增加，W O ，品位 变化不明显，当7 3 1 氧化石蜡皂为 1 4 0 0 2 0 0 g ／t 时回收率最高，因此确定7 3 1 氧化石蜡皂用量为 4 0 0 2 0 0 g ／t 。 3 ．4 白钨精选试验 研究表明，白钨精选的关键在于脉石的抑制， 即水玻璃的合理用量及最佳搅拌时间 6 | 。精选条件 试验流程见图9 ，试验结果见图1 0 及图1 1 。 钨粗精矿 变 钨精矿 钨中矿 图9 钨精选段水玻璃搅拌时间与水玻璃用量试验 流程 F i g ．9 F l o w s h e e to fs c h e e l i t ec o n c e n t r a t i o na b o u t s o d i u ms i l i c a t em i x i n gt i m ea n ds o d iu ms i l i c a t e d o s a g e 零 、 褂 擎 回 H o 良 O ．60 ．81 ．O1 ．21 ．41 ．6 1 ．82 ．02 ．2 2 ．4 水玻璃用量／ k g t 。 图1 0 钨精选段水玻璃用量试验结果 F i g ．10E x p e r i m e n t a lr e s u l t so f s o d i ums i l i c a t e d o s a g eo ns c h e e l i t ec o n c e n t r a t i o n 堡 瓣 擎 回 S 旨 水玻璃搅拌时间／m i n 图11钨精选段水玻璃搅拌时间试验结果 F i g ．11E x p e r i m e n t a lr e s u l t so fs o d i u ms i l i c a t e m i x i n gt i m e O f fs c h e e l i t ec o n c e n t r a t i o n 嘶舛跎∞弛％W他加矾 万方数据 5 8 有色金属 选矿部分2 0 1 5 年第1 期 从图1 0 、图l l 试验结果可知，水玻璃用量达 到22 5 0g e t 时，白钨精矿达到合格品位，同时水玻 璃搅拌时间达到3 0m i n 后品位变化不大，所以确 定水玻璃用量为22 5 0g e t ，搅拌时间为3 0r a i n 。 在生产中可根据需要适当调整搅拌时间及水玻璃用 量，以达到最佳白钨矿生产指标。 3 ．5 闭路试验 在确定的条件基础及良好开路试验基础上，进 行了闭路试验，试验流程见图1 2 ，试验结果见表4 。 表4 已l b l e4 闭路试验结果 R e s u I t so fe l o s e d ．c i r c u i tt e s t，％ 钨精矿图1 2 闭路试验流程 F i g ．1 2 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 万方数据 2 0 1 5 年第1 期邱振忠等某低品位浸染型钨钼矿选矿工艺研究锣 由表4 可知，通过闭路试验，可得到W O ，品 位6 7 ．2 1 ％、回收率为7 6 ．1 7 ％的白钨精矿和钼品位 4 6 ．1 4 ％、回收率8 0 ．3 2 ％的钼精矿，同时得到硫品 位为3 2 ．3 4 ％的硫精矿。 研究表明，通常白钨矿加温精选效果要优于常 温精选。因此，又对此矿石进行加温精选工艺浮选 白钨矿闭路试验，仅通过四次精选就达到了常温精 选的试验指标，白钨精矿W O ，品位6 5 ．0 4 ％，回收 率8 0 ．8 2 ％。虽然指标优于常温精选工艺，但加温精 选工艺投入大，成本高，加之此矿山地处中国南 方，全年温度较高，以及近年来钨冶炼技术的发展， 对钨精矿品位要求有所下降，同时结合本矿石中脉 石种类简单，仍采用白钨常温浮选法回收白钨矿。 4 结论 1 某钨钼矿属大型斑岩钨钼矿床，含W O ， 0 ．1 6 ％、M o0 ．0 2 6 ％，属低品位钨钼矿石，有用矿 物主要为白钨矿和辉钼矿，呈浸染状分布。 2 通过“全硫混合浮选一混合精矿再磨一钼 硫分离”工艺回收辉钼矿，通过闭路试验得到了钼 品位为4 6 ．1 4 ％、钼回收率为8 0 ．3 2 ％的钼精矿。通 过“7 3 1 氧化石蜡皂常温浮选法”回收白钨矿，通 过闭路试验得到了W O ，品位6 7 ．2 1 ％、回收率为 7 6 ．1 7 ％的白钨精矿。 3 水玻璃的模数及产地对白钨精矿的影响较 大，今后工业生产中应特别注意。 4 采用加温精选法进行了对比闭路试验，得 到了W 0 3 品位6 5 ．0 4 ％、回收率8 0 ．8 1 2 ％的白钨精 矿。但考虑到高成本、矿石性质以及常温浮选法更 符合国家节能减排政策等因素，最终确定“7 3 1 氧 化石蜡皂常温浮选法”为合理方案。 参考文献 [ 1 ] 薛香恒．某铁矿中自钨的综合回收试验研究[ JJ ．中国矿 业，2 0 1 0 ，1 9 ， 1 2 6 8 7 0 ． [ 2 ] 叶雪均．白钨常温浮选工艺研究[ J ] ．中国钨业，1 9 9 9 ，1 4 增刊 1 1 3 一1 1 7 ． C 3 ] 程新朝．白钨常温浮选工艺及药剂研究【J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 0 3 3 5 3 8 ． [ 4 ] 叶雪均，余夏静，刘军。某钨矿矿石回收钼和自钨的试 验研究[ J ] ．中国钨业，2 0 0 8 6 1 7 1 9 ． [ 5 ] 邓丽红，周晓彤．高梯度磁选机回收铋锌铁尾矿中低品 位白钨矿的工艺研究[ J ] ．中国矿业，2 0 1 2 1 1 6 4 6 7 ． [ 6 ] 周源，胡文英．广东某含铁钨矿选矿试验[ J ] ．金属矿 山。2 0 1 2 1 1 7 0 7 2 。8 6 ． ，；、17 ；、 ，仝 ／；、 金 ，；、 ，≯ 岔 ／；、 ／≈ 僚 ，孓 ／仝 ／；＼ ／玉 ／玉 ／玉 矗、 石℃／佘 仓 石＼ ／；＼ 石、 ／乱 疗、 ‘、 石№／；、 石、 ／；吨／；℃M ／兮 选矿工程师手册即将出版 该书由孙传尧院士主编，1 3 0 多位专家、学者合力撰稿而成，后又历经三次较大规 模的审稿。各章的主要作者均是该领域中多年从事科研、设计、教学和选矿厂生产实践 的知名学者和工程技术专家，具有丰富的理论基础和工程技术经验。 全书共四十七章，分两卷四册出版。第一卷是选矿通论，涵盖矿产资源与矿床、工 艺矿物学、各类选矿方法专论，选矿厂生产的共性技术，烧结团矿、选矿试验研究及选 矿厂设计等。第二卷是选矿工业实践，涵盖各种固体矿产资源的选矿新技术与装备、典 型选矿厂生产实例，并附有国内外同类选矿厂的技术资料。全书新增或强化了选矿厂生 产技术管理、选矿厂尾矿系统、选矿厂环境保护、二次资源综合利用及三废处理、生物 冶金及选矿、矿物材料等各章，以适应新时期技术创新的需求。 该书内容广博，既有现代选矿理论、传统的和最新的工艺技术及装备，又与选矿厂 生产实践紧密结合。该书的出版为矿物加工界的大专院校师生，科研和设计机构的工程 技术人员，选矿厂工程师，企业家以及相关的领导人员，提供了一部当代最新、最全的 矿物加工领域的百科全书。 该书将于2 0 1 5 年3 月由冶金工业出版社出版发行。 万方数据