内蒙古某白钨矿选矿试验研究.pdf

2 6 有色金属 选矿部分2 0 1 4 年第1 期 d o i 1 0 3 9 6 郫．i s sn ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 4 ．0 1 ．0 0 7 内蒙古某白钨矿选矿试验研究 牛艳萍1 , 2 , 3 ，丁淑芳4 ，张旭1 ，初静波1 ，何章辉1 ，张帅1 1 ．黑龙江省地质矿产测试应用研究所，哈尔滨1 5 0 0 3 6 ；2 ．东北大学，沈阳1 1 0 0 0 4 ； 3 ．北京矿冶研究总院，北京1 0 0 1 6 0 ；4 ．黑龙江科技大学，哈尔滨1 5 0 0 0 0 摘 要内蒙古某白钨矿原矿W O ，品位0 ．2 6 ％，试验采用先浮选去除硫化物后再浮选白钨矿的工艺流程，白钨矿分 别经过常温粗选和加温精选的闭路试验，最终获得了W O ，品位7 0 ．3 5 9 ％、回收率7 9 ．5 1 ％的白钨精矿，取得了较好的试验 效果，为该矿区地质评价及矿产资源开发利用提供了有利依据。 关键词白钨矿；加温浮选；闭路试验 中图分类号T D 9 2 3 ．7 ；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 4 0 1 - 0 0 2 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 c h e e l i t eO r eo fI n n e rM o n g o l i a N ／UY a n p i n 9 1 2 一，D I N GS h u f a n 矿，Z H A N GX u I ，C H UJ i n g b o I ， H EZ h a n】． 1 ． ．q h u iZ H A N G Shuail H e i t o n a ] i a n gP r o v i n c eG e o l o g yO r eT e s ta n dA p p l i c a t i o nI n s t i t u e ，H a r b i n1 5 0 0 3 6 ， C h i n a ；2 ．N o r t h e a s t e r nU n i v e r s i t f l 。S h e n y a n， ， ．q 1 1 0 0 0 4 ，C h i n a ； ．B e i j i n g G e n e r a lR esearchInstitute o fM i n i n ga n dM e t a l l u r g yB e i f i n g1 0 0 1 6 0C h i n a ；4H e i l o n 巧i a n gU n i v e r s i t y o fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y ，H a r b i n1 5 0 0 0 0 ，C h i n a A b s t r a c t T h er u n o f m i n eo r eg r a d eo fas c h e e l i t eo r eo fI n n e rM o n g o l i aw a s0 ．2 6 ％．t h ep r o c e s s o fr e m o v a lo fs u l p h i d em i n e r a l sf o l l o w e db ys c h e e l i t ef l o t a t i o nw a sa d o p t e di nt h ee x p e r i m e n t ，t h r o u g ht h e c l o s e d c i r c u i to fs c h e e l i t er o u g h i n ga tr o o mt e m p e r a t u r ea n ds c h e e l i t ec l e a n i n gb yh e a t i n gf l o t a t i o n ，g o o d e x p e r i m e n tr e s u l t sw e r ea c h i e v e d ，a n dt h e s es t u d i e dc o u l dp r o v i d ev a l u a b l er e f e r e n c ef o rt h eg e o l o g i c a l e v a l u a t i o na n dc o m p r e h e n s i v eu t i l i z a t i o no fm i n e r a lr e s o u r c e s ． K e vw o r d s s c h e e l i t e ；h e a t i n gf l o t a t i o n ；c l o s e d - c i r c u i tt e s t 我国是世界上盛产钨的国家，钨的资源占世界 第一位⋯。自然界中的钨矿物可分为白钨矿和黑钨 矿两大类，目前回收白钨矿的主要选矿方法是浮 选。当白钨矿的脉石以硅酸盐矿物或石英为主时较 容易分选，当白钨矿与碳酸盐矿物、萤石、重晶石 等的一种或多种矿物共生时，由于矿物的可浮性相 近，浮选工艺相对较难、较复杂。白钨浮选工艺一 般分粗选和精选。粗选以淘汰脉石矿物为目的，从 而提高粗选富集比，精选是白钨矿浮选获得合格精 矿的关键，核心是强化对脉石矿物的抑制能力。常 用的工艺有“彼得洛夫法”和7 31 氧化石蜡皂常温 浮选法‘“] 。 试验针对内蒙古某白钨矿的矿石性质，采用了 先浮选去除硫化物再浮选白钨矿的工艺流程，分别 对白钨矿进行了常温粗选一精选、加温精选试验， 最终获得了W O ，品位7 0 ．3 5 9 ％、回收率7 9 ．5 1 ％的 白钨精矿，取得了较好的试验效果。 1矿石性质 该矿石中主要金属矿物为白钨矿、磁铁矿、黄 铁矿、辉钼矿和黄铜矿等，脉石矿物主要有石英、 长石、白云母、黑云母、碳酸盐和蛇纹石等，矿石 的矿物组成及含量见表1 ，矿石多元素分析结果见 表2 。试验又进行了白钨矿原生矿粒度分析，发现 白钨矿的粒度较粗，主要分布在0 ．0 3 8 5 0 ．1 5m m ， 平均粒度0 ．0 6 2l ／I r a ，有利于其选矿分离。 箨馨品羿；2 牛0 艳1 3 萍- - 0 5 - 0 2 一 ，女，笙是是 奄型崭嘉生1 - 2 ，5 1 9 8 1 主要从事矿物加工、矿物材料及矿产综合利用相关方向研究。 作者简介牛艳萍一 ，女，工程师，博士研究生，主要从事矿物加工、矿物材料及矿产综合利用相关方向研究。 万方数据 2 0 1 4 年第1 期牛艳萍等内蒙古某白钨矿选矿试验研究 2 7 表1矿石的矿物组成及含量 T a b l e1R e s u l t so fm i n e r a lc o m p o s i t i o na n dr e l a t i v e c o n t e n ti nt h eo r e／％ 石英黑云母长石警警警警擎警掌掌口益q1 j 『删1 j 『1 j l删 表2矿石多元素分析结果 T a b l e2M u l t i - e l e m e n ta n a l y s i sr e s u l t so fm n o f m i n eo r e／％ W 0 3M o Z nA 1 2 0 ，PC a OM s OS i 0 2T i 0 2T F eSC u l ’P b l ’ O ．2 6o ．0 0 60 ．0 0 6 41 3 ．7 8o ．0 7 4l _ 5 8O ．8 66 9 ．6 8O ．4 03 ．0 2O ．1 7 5 6 ．32 7 ．1 1 单位为加，下同。 2 试验研究及结果 由矿石的矿物组成及含量和矿石多元素分析结 果可以看出，矿石中有价元素为钨，并以白钨矿的 形式存在，W O ，含量为0 ．2 6 ％。为了保证钨精矿产 品质量，试验采用先浮选去除硫化物杂质对钨精矿 产品的影响，再进行白钨矿浮选试验。 2 ．1 硫化物浮选条件试验 白钨矿与硫化矿的分离，一般在浮选白钨矿之 前，先浮出硫化矿。矿石中的硫化物以黄铁矿为 主。黄铁矿能被黄药、黑药、二硫代氨基甲酸盐 硫氮类 等多种浮选药剂捕收『5 ] ，试验考虑钨浮 选最适宜的p H 为9 。1 0 ，乙硫氮在此条件下对黄铁 矿的捕收能力较好，因此进行了乙硫氮、碳酸钠用 量条件试验，最终确定的试验流程及条件见图l 。 原矿 药剂用量单位 搅拌、浮选时 钨粗精矿尾矿 图1 硅酸钠用量试验流程及条件 F i g ．1 F l o w s h e e ta n dt e s tc o n d i t i o no fs o d i u m s i l i c a t ed o s a g et e s t 2 ．2 钨浮选条件试验 2 ．2 ．1 钨粗选硅酸钠用量试验 硅酸钠俗称水玻璃，是浮选白钨矿最常用的分 散剂和脉石抑制剂，其分散和抑制作用主要是由水 化性很强的H S i 0 3 - 和硅酸分子及胶粒吸附在矿物表 面，使矿物表面呈强亲水性，从而被抑制[ 6 - 7 ] 。而 吸附了带负电硅酸分子及胶粒的矿石颗粒互相排斥 而起分散作用。 钨浮选硅酸钠用量试验流程及条件见图I ，硅 酸钠用量试验结果见图2 。 堡 趔 n 矗 占 良 堡 褂 擎 回 占 良 O5 【 【l O U 01 5 U UZ U o U2 5 0 U 硅酸钠用量／ s t 。1 图2 硅酸钠用量试验结果 F i g ．2 R e s u l t so fs o d i u ms i l i c a t ed o s a g et e s t 从图2 可以看出，该矿石中白钨矿浮选对硅酸 钠十分敏感，硅酸钠用量过少，在浮选过程中，部 分脉石矿物随过厚的泡沫层进入泡沫槽，降低精矿 品位；当硅酸钠用量由10 0 0 趴继续增加，钨粗 精矿作业产率、回收率急速下降，白钨矿被强烈抑 制，试验过程中泡沫层明显减少；综合考虑，在钨 浮选作业中硅酸钠用量为5 0 0 ∥t 为宜。同时，通 过试验探索发现钨浮选所用硅酸钠用量可以加在硫 化物浮选作业前，简化了试验流程，且对试验结果 没有影响。 2 ．2 ．2 钨粗选捕收剂用量试验 白钨矿浮选的捕收剂种类较多，改性脂肪酸类 捕收剂G Y R 对白钨矿的捕收能力较强，浮选效果 较好。因此，试验采用G Y R 进行捕收剂用量试验， 试验结果见图3 。 堡 趟 略 S 旨 堡 锝 擎 回 S 渔 G Y R 用量／ g t 。 图3G Y R 用量试验结果 F i g ．3 R e s u l t so fG Y Rd o s a g et e s t 从图3 可以看出，随捕收剂G Y R 用量的增加， 钨精矿W O ，品位有所降低，回收率影响不大，选 帅踮加∞∞∞∞加 万方数据 2 8 有色金属 选矿部分2 0 1 4 年第1 期 择G Y R 用量为3 5 0g ／t 进行后续试验。 2 ．2 - 3 钨浮选磨矿细度试验 单体解离是矿物分离的必要条件。合适的磨矿 细度有利于提高精矿品位及回收率，降低选矿成 本。试验分别针对一7 5 斗m 粒级含量在5 0 ％～7 0 ％ 区间五个不同磨矿细度条件进行对比试验，磨矿细 度试验结果见图4 。 堡 趟 略 占 参 一7 5 扯n l 含量，％ 图4 磨矿细度试验结果 F i g ．4 R e s u l t so fg r i n d i n gf i n e n e s st e s t 誉 、 瓣 馨 回 n o 由矿石性质研究了解到白钨矿粒度较粗，有 利于其选矿分离。由图4 可以看出，在磨矿细度 一7 5 斗m 含量5 5 ％时钨精矿W O ，品位和回收率最高， 进一步增加磨矿时间，钨粗精矿W O ，品位及回收率 均有下降趋势，因此选择在磨矿细度一7 5 m 含量 5 5 ％的情况下进行后续试验。 2 ．2 ．3 钨精选试验 白钨矿精选工艺除了有常温精选法，还有加温 精选法 即彼得洛夫法 。后者是将低品位的钨精 矿，加入一定量的水玻璃，升温到一定温度煮一段 时间，搅拌，脱水 实质上脱去了脉石表面吸附的 药剂 ，然后调浆，再精选几次，即可得到品位较 高的精矿。由于加温精选法获得的钨精矿质量稳 定，因此被普遍采用。但如果将钨粗选获得的钨粗 精矿直接进行加温浮选，矿量较大，会使加温的能 耗增大。因此，试验采用先对粗精矿进行常温精选 再进行加温精选的工艺流程。 常温精选试验进行了精选段数及硅酸钠用量条 件试验，最终确定最佳精选条件为常温精选三段、 精选硅酸钠用量2 0 0g ／t 、捕收剂用量3 0 趴。 加温精选试验进行了硅酸钠不同用量的开路试 验，发现在加温搅拌过程中硅酸钠用量不同时，精 选精矿品位差异较大。当硅酸钠用量小于5 0 0r g t ， 经五次精选钨精矿品位仍然达不到最低工业指标要 求。加入6 0 0g ／t 硅酸钠后，经过三次精选钨精矿品 位可达到7 5 ．1 2 ％，回收率8 6 ．6 0 ％，效果较好。 2 ．3 闭路试验流程 在条件试验的基础上，对白钨矿进行了一段磨 矿后先浮选除硫，然后再经一次粗选、六次精选、 四次扫选的闭路试验，试验流程及药剂制度见图 5 ，闭路试验结果见表3 。 表3闭路试验结果 T h b l e3R e s u l t so fc l o s e d c i r c u i tt e s t／％ 产品名称 产率W O ，品位W O ，回收率 硫化物杂质 2 ．1 20 ．2 2 01 ．8 4 钨精矿 0 ．2 97 0 ．3 5 9 7 9 ．5 1 加温浮选尾矿3 ．0 00 ．5 0 05 ．9 2 尾矿9 4 ．5 9O ．0 3 41 2 ．7 3 金盐 塑QQ 2 21 塑Q 3 结论 1 该矿石中，有价回收元素是钨，以白钨矿 的形式存在；白钨矿粒度较粗，主要分布在 0 ．0 3 8 5 ～0 ．1 5n l m ，平均粒度0 ．0 6 2m i l l ，有利于其选 矿分离；矿石中W O ，含量为0 ．2 6 ％，是主要的回收 元素。 2 试验采用硫化物浮选 除杂 一白钨矿常 温浮选～白钨精矿继续加温精选的试验流程，最终 获得产率0 ．2 9 ％、W 0 3 品位7 0 ．3 5 9 ％、回收率7 9 ．5l ％ 的白钨矿精矿。 参考文献 [ 1 ] 胡熙庚．有色金属硫化矿选矿[ M ] ．北京冶金工业出版 社，1 9 8 7 3 4 8 ． [ 2 ] 叶雪均，刘军，刘智林．某低品位白钨矿浮选试验研究 [ J ] ．中国钨业，2 0 0 6 ，2 1 5 2 0 2 3 ． [ 3 ] 杜淑华，廖力，胡劲松，等．某低品位钨钼矿选矿试验 研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 9 2 1 4 1 7 ． [ 4 ] 王资．浮游选矿技术[ M ] ．北京冶金工业出版社， 2 0 0 6 1 5 6 ． [ 5 ] 胡岳华，冯其明．矿物资源加工技术与设备[ M ] ．北京 科学出版社，2 0 0 6 2 4 1 ． [ 6 ] 谢广元．选矿学[ M ] ．江苏徐州中国矿业大学出版社， 2 0 0 1 4 5 8 ． [ 7 ] 李俊萌．云南某白钨矿浮选试验研究t J l ．有色金属 选 矿部分 ，2 0 1 3 2 3 3 3 5 ，3 9 ． 万方数据 2 0 1 4 年第1 期牛艳萍等内蒙古某白钨矿选矿试验研究 2 9 图5闭路试验流程及药剂制度 F i g ．5 F l o w s h e e to fc l o s e d - c i r c u i tt e s ta n df l o t a t i o nr e a g e n ts y s t e m 万方数据