提高湖南某高钙型白钨矿选矿指标的试验研究.pdf

2 0 1 6 年第4 期有色金属 选矿部分 3 9 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 4 ．0 0 9 提高湖南某高钙型白钨矿选矿指标的试验研究 李纪1 ，张晓峰2 1 ．柿竹园有色金属有限责任公司，湖南郴州4 2 3 0 3 7 ； 2 ．湖南有色金属研究院，长沙4 1 0 1 0 0 摘要湖陌某低u r l 备L 钨矿f ■W 0 3 含；硅为0 ．3 3 ％，C a C 0 3 含h } 为6 ．0 6 ％，C a l “ 2 含；诗为2 4 ．3 5 c h i l lJ 含钙脉f i 矿物‘j r 1 钨矿的“ f f f - f 1 0 l l 近，导敛I 。I 钨常温{ { l 选f l ；, l k 钨辑l 精矿l f 讧较低，乍J “操作稳定忭篪，选矿指标波动大通过实验窄小刷试 验} l l [ - j “I 业试验，对原f r 选矿l 艺流程和约剂制度进i ir 优化．确定J ，适‘I ’C 该矿r i 的最f t i f - 选l 艺参数条件通过I 艺流 程改造后．I , l k 试验中的钨精【精矿n i l f l L 由1 ．8 7 ％提商剑5 ．8 8 ％，作业I | | l 收牢山6 7 ％提高到7 5 ％的良好选矿指标，经济效益 娃著． 关键词选矿；浮选；约剂组合；流程优化 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 6 0 4 - 0 0 3 9 - 0 4 E x p e r i m e n t a lS t u d yo nI m p r o v i n gB e n e f i c i a t i o nI n d i c a t o r so fC e r t a i nS c h e e l i t e w i t hH i g hC a l c i u mi nH u n a n L lJ i | ．Z H A N GX i a o f e n g z ，．S h 如h u y u a nN o n f e r r o u sM e t a l sC o ．，L t d ．，C h e n z h o uH u n a n4 2 3 0 3 7 ．C h i n a ；2 ．H u n a nR e s e a r c hI n s t i t u t e o fN o nf 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 Al o w g r a d et u n g s t e no r ei nH u n a n ，W 0 3c o n t e n tw a s0 ．3 3 ％，C a C 0 3c o n t e n to f6 ．0 6 ％，C a F 2 c o n t e n to f2 4 ．3 5 ％．d u et ot h ec a l c i u mg a n g u em i n e r a l sa n ds c h e e l i t ef l o a t a b i l i t ys i m i l a rr e s u l ts c h e e l i t en o r m a l r o u g h i n go p e r a t i o nc r u d et u n g s t e nc o n c e n t r a t eg r a d ei sl o w ，p r o d u c t i o no p e r a t i o n s ，p o o rs t a b i l i t y ，b e n e f i c i a t i o ni n d e x l a r g ef l u c t u a t i o n s ．S m a l l - s c a l el a b o r a t o r yt e s t sa n dt h ep r o d u c t i o no fi n d u s t r i a lt e s t ，t h eo r i g i n a lb e n e f i c i a t i o np r o c e s s a n dr e a g e n ts y s t e m o p t i m i z e dt o d e t e r m i n et h eb e s tf i to ft h eo r ef l o t a t i o n p r o c e s sp a r a m e t e r s ．T h r o u g ht h e t r a n s f o r m a t i o np r o c e s s ，t h ei n d u s t r i a lt e s tt u n g s t e nc o n c e n t r a t eg r a d ec r u d ef r o mt h e1 ．8 7 ％i n c r e a s et o5 ．8 8 ％．t h e j o br e c o v e r yr a t ef r o m6 7 ％t o7 5 ％o fg o o db e n e f i c i a t i o ni n d i c a t o r s ，s i g n i f i c a n te c o n o m i cb e n e f i t s ． K e yw o r d s b e n e f i c i a t i o n ；f l o t a t i o n ；p h a r m a c e u t i c a lc o m p o s i t i o n s ；p r o c e s so p t i m i z a t i o n 1 矿石性质 湖南某钨矿为矽卡岩型矿床4 ，赋存于花岗岩 与灰岩接触带中。原矿中钨矿物主要为白钨矿和黑 钨矿，主要脉石矿物为石英、方解石、萤石、长石、白 云石、石榴子石、绿泥石、绿帘石等，白钨矿、黑钨矿 与含钙脉石矿物的共生关系较为密切。原矿多元素 分析结果见表1 。 表1 T a b l el 原矿中自钨矿与黑钨矿的比例约为7 3 ，根据白 钨矿与黑钨矿的物理性质差异2 | ，首先采用S L o n 高 梯度强磁机进行黑白钨矿的分离，强磁选精矿为黑 钨粗精矿，强磁选尾矿为非磁性矿物，即白钨浮选给 矿。其中W O ，含量为0 ．3 0 ％、C a F 含量为 2 5 ．8 8 ％、C a C 0 3 含量为8 ．1 ％、S i 0 2 含量为 4 2 ．3 9 ％。 原矿多元素分析结果 M 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／％ 2 选矿厂白钨粗选作业流程改造前情况 强磁选尾矿浓缩后进人白钨粗选作业，白钨粗 选作业工艺流程为一次粗选、三次扫选、三次精选， 中矿顺序返回。现场白钨粗选工艺流程及药剂制度 见图1 。 收稿日期2 0 1 5 一I I ．1 3修回日期2 0 1 6 - 0 5 ．1 5 作者简介乍纪 1 9 8 4 一 ．男，安徽颍j 人．I 稚师，主要从事选矿】艺研究、选矿J 现场技术服务r f l 万方数据 4 0 有色金属 选矿部分2 0 1 6 年第4 期 图1白钨选矿厂粗选工艺流程 户巴” F i g ．1 S c h e e l i t ec o n c e n t r a t o rr o u g h i n gp r o c e s s 现场生产中存在的主要问题是 1 浮选泡沫易较为丰富且泡沫较黏，流动性变差，导致浮选涨槽现 涨槽，难以稳定； 2 钨粗精矿的品位较低，为2 ％左象严重，生产操作不稳定，指标波动较大，难以稳定。 右，钨作业回收率为7 0 ％左右。通过对工艺流程的 2 工艺流程 考察，分析其原因如下现场白钨粗选段生产的工艺流程为一次粗选、 1 药剂制度三次扫选、三次精选、中矿顺序返回的流程。在流程 现场生产现使用的捕收剂为脂肪酸类捕收剂考察过程中发现，该工艺流程精选作业的精矿富集 7 3 1 ，其捕收性能和起泡性较强，选择性较差，同时其比和扫选作业的回收率均较低。流程查定白钨浮选 药剂性能易受气温的影响，在冬季气温低时，其添加粗选段数质量流程见图2 。 量较常温时增加了5 0 ％左右，这将导致浮选泡沫量 1 66 1 堕 7 5 ．4 5 选 ．0 ．4 0 ’丽 塑壁孽星堑图例 1 0 0 ．0 0 旦丝 1 0 0 ．0 0 啪 勰 钨憾慌 0 28 9 业 6 2 ．0 5 ，。帱P ％n 。。基叱。塑 厂r 、 1 6 ．7 2 精I 选Ⅲ 卜8 器 钨粗精矿 7 ．6 1 盟 2 2 ．8 3 扫 扫I 选Ⅲ 8 9 6 2 杀』 尾矿 图2白钨浮选粗选段数质量流程图 F i g ．2 S c h e e l i t ef l o t a t i o nr o u g h e rm a s sn u m b e rf l o w c h a a 瑞器一舻I 厂 万方数据 2 0 1 6 年第4 期李纪等提高湖南某高钙型白钨矿选矿指拯盟茧验研塑兰 3 选矿试验研究 3 ．1白钨粗选捕收剂的选矿试验 浮选药剂的组合在浮选作业和溶剂萃取中均有 广泛应用旧j 。针对流程查定及现场生产中存在的问 题，通过试验研究，寻找解决问题的途径。试验研究 首先进行捕收剂7 3 1 用量条件试验以及与其它药剂 的组合条件试验。试验结果表明，随着7 3 1 用量的 增加，钨粗精矿中W O ，的含量降低幅度较大；7 3 1 与 捕收性能弱且兼有起泡性的捕收剂S Y - 6 组合时，白 钨浮选指标较为理想。7 3 1 用量试验结果见图3 ，粗 选捕收剂种类试验结果见表2 。 2 ．0 1 ．8 1 ．6 1 ．4 零1 ．2 辽1 ．0 j E 0 ．8 0 ．6 O ．4 0 ．2 0 ．0 图37 3 1 用量试验结果 F i g ．3 R e s u l to f7 31d o s a g et e s t 表2粗选捕收剂种类试验结果 T a b l e2R e s u l to fr o u g h e rc o l l e c t o rc a t e g o r yf ％ 3 ．2 药剂搅拌时间试验研究 影响氧化矿选矿指标的因素很多，矿浆搅拌强 度和药剂的搅拌时间也是其重要因素之一1 4J 。考虑 到现场生产搅拌强度的调整无法实施，因此，本次试 验研究仅进行钨粗选浮选药剂搅拌总时间条件试 验，试验结果见图4 。 试验结果表明，浮选药剂搅拌时间对钨粗选的 选矿指标影响较大。在一定范围内，随着浮选药剂 搅拌时间的延长，钨粗精矿中W O ，的品位和回收率 均有提高，但搅拌时间过长，钨的浮选指标变差。 图4 粗选药剂搅拌总时间试验结果 F i g ．4 T e s tr e s u l to fr o u g h i n gp h a r m a c y t o t a lm i x i n gt i m e 3 ．3中矿返回对比试验研究 中矿的返回对浮选精矿品位和操作稳定性有很 大影响”J 。流程考察及生产过程中发现，中矿循环 量较大，导致分选效果差，容易涨槽。根据现场生产 情况和流程考察的结果，取生产现场白钨粗选作业 的精选I 中矿和扫选I 中矿，按其产率与粗选给矿混 合调浆后进行试验研究，并与原矿直接调浆浮选进 行对比试验。试验结果见表3 。 表3中矿返回对比试验结果 T a b l e3 C o m p a r a t i v e t e s tr e s u l t so ft h e m i d d l i n g r e t u r n s ／％ 由表3 试验结果可知，白钨粗选作业精选I 中 矿和扫选I 中矿与原矿浆混合后浮选的选矿指标与 原矿直接调浆浮选的指标相当。白钨粗选作业精选 I 中矿和扫选I 中矿返回粗选作业后，W O ，的品位和 回收率变化不大，但是中矿返回后，钨粗选捕收剂 7 3 l 用量降低了2 0 ％。考虑到中矿返回地点对钨的 浮选指标及药剂成本有一定的影响，因此，在工业试． 验中会进行中矿返回地点的试验研究，考察中矿返 回地点对钨选矿指标及药剂成本的影响。 万方数据 4 2 有色金属 选矿部分2 0 1 6 年第4 期 4 现场改造与生产调试 4 ．1 现场流程改造 根据选矿试验结果，对现有的现场生产工艺流 程进行了相应的改造，白钨粗选作业前药剂搅拌增 加了两个调浆桶，将白钨扫选I 中矿、精选I 中矿返 回到粗选调浆桶中，增加了其搅拌时间。同时钨捕 收剂由以前的单一捕收剂7 3 l 换成了组合捕收剂 7 3 I S Y 击。 4 ．2 生产调试前后钨选矿指标及选矿药剂用量对比 钨粗选作业工艺流程改造前三个月和改造后三 个月月累计平均指标见表4 。 表4生产调试前后钨选矿指标对比结果 T a b l e4 C o m p a r er e s u l t s o f t u n g s t e n b e n e f i c i a t i o n i n d i c a t o r sb e f o r ea n da f t e rc o m m i s s i o n i n g ，％ 由表4 可知，钨粗选作业精矿品位、回收率分别 由改造前三个月累计品位1 ．8 7 ％、6 7 ．5 5 ％，提高到 5 ．9 6 ％、7 5 ．6 3 ％，效果较为显著。流程改造后，选矿 药剂调整剂用量与流程改造前基本持平，捕收剂7 3 1 用量较改造前降低r 近2 5 ％。 5 经济效益简要分析 钨粗选作业工艺流程改造后节省浮选药剂成本 约2 0 万形a ，由于钨回收率的大幅度提高，直接增 加的经济效益为3 0 8 万形a ，扣除增加的动力消耗 成本，即电力成本增加5 ．4 万形a ，流程改造后年合 计新增经济效益为3 2 2 ．6 万元，同时由于钨粗精矿 品位的提高，大大降低了白钨加温浮选作业的生产 成本。综卜所述，该工艺流程改造后，给企业带来的 经济效益较为显著。 6结论 1 针对高方解石、萤石含量的钨矿浮选回收白 钨，由于含钙脉石矿物与白钨矿的可浮性相近，导致 浮选分离较为困难，选矿指标差，常规工艺获得的钨 粗精矿中W O ，的含量仅2 ％左右，钨作业回收率为 7 0 ％左右。 2 通过对工艺流程考察，以及对影响选矿指标 的因素进行试验研究，原工艺流程存在药剂制度不 合理、中矿循环量大、药剂搅拌时间不够等问题，为 此进行了大量的试验研究工作。根据试验研究结 果，对原工艺流程、药剂制度以及工艺参数进行改造 和优化，工艺流程改造后钨粗精矿品位提高到5 ％以 上，白钨粗选作业回收率提高到7 5 ％以上。 3 生产工艺流程改造后，经济效益显著，预计 可实现年新增经济效益为3 2 2 ．6 万元。 参考文献 [ 1 ] 李纪．柿竹园白钨浮选尾矿综合回收萤石试验研究 [ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 2 I 3 3 3 5 ． [ 2 ] 周晓彤，邓丽红，关通，等．从某低品位多金属矿中回 收黑门钨矿的选矿试验研究[ J ] ．中国矿业，2 0 1 l ，2 0 7 8 7 8 8 ． [ 3 ] 程新潮．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 4 3 3 5 3 8 ． [ 4 ] 王纪镇，印万忠，刘明宝，等．浮选组合药剂协同效应定 量研究[ J ] ．金属矿山，2 0 1 3 5 6 2 - 6 5 ． [ 5 ] 黄开国．分支串联浮选的进展及应用[ J ] ．有色金属 选矿 部分 ，1 9 9 1 2 2 2 - 2 8 ． 万方数据