江西某地白钨矿浮选试验研究.pdf

2 4 有色金属 选矿部分2 0 1 2 年第5 期 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ，j ．i s s n ．1 6 7 1 ．9 4 9 2 ．2 01 2 ．0 5 ．0 0 6 江西某地白钨矿浮选试验研究 曹学锋，韩海生，陈臣 中南大学资源加工与生物工程学院，长沙4 1 0 0 8 3 摘要针对江西某白钨矿进行浮选试验研究。以o x B 作捕收剂，闭路浮选流程试验在原矿含w o ，o ．7 0 ％的条 件下，获得了含w O ，6 0 ．4 2 ％、回收率8 1 ．5 6 ％的白钨精矿。在合理的药剂制度及浮选流程条件下，相比选矿厂以7 3 1 作捕收剂，能够在保证精矿品位的前提下使回收率提高5 ．2 8 ％。 关键词白钨矿；捕收剂；常温；浮选 中图分类号T D 9 5 4文献标识码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 2 0 5 一0 0 2 4 0 4 E x p e r i m e n t a lS t u d yo nF l o t a t i o nT e s to fS c h e e l i t eo fJ i a n g x i 沮。凰咖叼，芒酗Ⅳ丑n 扭h e 叼，C j 删C h e n 溉h o o lo 厂施n e m lm c e S s z n 9n n dB t o e 叼讥e e 订叼，C e n t m fS o u 矶踟z I ，e r S i 坷，C h n 凹s h 口 4 】D D 8 3 ，C h i n n A b s t r a c t S c h e e l i t en o t a t i o nt e s tw a sc a r r i e do u ta c c o r d i n gt ot h e p I D p e r t vo fas c h e e l i t eo r eo f J i a n g x i ．U s i n ga g e n tO X Ba sc o l l e c t o r ， c l o s e d c i r c u i tt e s tw a sc o n d u c t e du n d e rt h ec o n d i t i o no ft h eo r e c o n t a i n i n g0 ．7 0 ％W 0 3 ， a n df i n a l l ys c h e e l i t ec o n c e n t r a t eg r a d i n g6 0 ．4 2 ％W 0 3w a so b t a i n e da tr e c o v e r yo f 81 ．5 6 ％W 0 3 ． C o m p a r e dw i t hu s i n ga g e n t7 31 a sc o l l e c t o r ， t h er e c o v e r yw a si m p r o v e db y5 ．2 8 ％u n d e rt h e c o n d i t i o no fe n s u r i n gt h ec o n c e n t r a t eg r a d e ，w i t hr e a s o n a b l er e a g e n ts y s t e ma n dn o t a t i o n p r o c e s s ． K e yw o r d s s c h e e l i t e ；c o l l e c t o r ；n o r m a lt e m p e m t u r e ；n o t a t i o n 中国是世界钨资源最丰富的国家，在国际上具 有得天独厚的优势。但我国钨资源消耗在世界所占 的比例大大高于储量占世界的比例，目前世界钨工 业所消耗的钨资源8 0 ％～9 0 ％都来自中国【，而我 国钨储量仅占世界比例的6 0 ％左右，我国钨资源优 势地位正在逐步减弱。 长期以来，我国钨业开发的矿产资源主要是黑 钨矿，但是现有黑钨矿储量急剧缩减。面对我国黑 钨矿资源优势的消失，必须加大白钨矿开发力度， 提高白钨选冶技术水平，提高白钨资源回收利用 率，以保证我国钨业可持续发展。 表1 T a b l e1 江西某大型白钨矿床，矿物种类繁多。目前选 矿厂以7 3 1 作白钨矿捕收剂，采用浮选预先脱硫一 脱硫尾矿常温浮选选钨工艺，浮选所得钨精矿品位 为6 0 ．1 3 ％，回收率为7 6 ．2 8 ％，有用矿物损失较为 严重。本文针对此白钨矿进行浮选工艺和浮选药剂 试验研究，期望获得良好的技术指标。 1 原矿性质 1 ．1 原矿化学组成 试样取自江西某白钨矿选矿厂，原矿主要化学 组成分析结果见表1 。原矿多元素化学分析结果表 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 to fm n o f - m i n eo r e ，％ 成分w 0 3 M oS nC uP bz n B iF eS T i 0 2 M nC a 0 C a F 2S i 0 2m 2 0 3M g o 含量 0 ．7 0O ．0 10 ．0 50 ．0 2O ．0 80 ．1 0 0 ．0 65 ．5 31 ．0 20 ．“0 ．8 31 4 ．4 66 ．6 53 4 ．1 18 ．6 09 ．0 4 基金项目“十二五”国家科技支撑计划重点项目 2 0 1 2 B A B l O B 0 5 收稿日期2 叭2 0 2 0 9修回日期2 0 1 2 0 7 2 0 作者简介曹学锋 1 9 6 4 一 ，男，湖南澧县人，副教授，研究方向为选矿药剂和选矿工艺。 万方数据 2 0 1 2 年第5 期曹学锋等江西某地白钨矿浮选试验研究2 5 明，原矿中钨为主要有价矿物，同时含有相当数量 的硫化物，需要预先脱硫。 1 ．2 矿物组成及钨的赋存状态 对该白钨矿进行了x 射线衍射分析，结果如 图1 所示。由x 射线衍射分析结果可知，该白钨矿 的主要成分是白钨矿、石英、方解石、萤石、长 石、绿泥石、云母以及辉石等。由表2 原矿钨的物 相分析结果可知，含钨矿物主要有白钨矿、黑钨 矿、钨华以及微量其他矿物，其中自钨矿是主要含 钨矿物，占钨总量的8 6 ．4 3 ％。显微镜下观察发现 白钨矿呈粗细不均匀嵌布。 1 4 ∞ 1 2 0 0 1 0 0 0 褂8 0 0 籁 } 6 0 4 0 0 2 0 0 O x l 烛幽嘲、屿∑ 趾浊 1 02 03 04 05 06 07 08 0 2 0 ， o 图1白钨矿X R D 分析图谱 F i g ．1X r a yd i f h ．a c t i o np a t t e r no fs c h e e l i t e 表2钨物相分析结果 T a b2 A n a l y s i sr e s u l to fs c h e e l i t ep h a s e ／％ 钨矿物钨华白钨矿黑钨矿其他合计 w 0 3 含量 0 ．0 2 0 ．6 0 O ．0 50 ．0 30 ．7 0 占有率2 ．7 18 6 ．4 36 ．5 74 ．2 91 0 0 ．O 2 选矿试验研究 由矿石性质分析可知，原矿中主要有价矿物为 白钨矿和少量黑钨矿，同时含有大量的硫化物，故 而选厂在选钨之前进行预先脱硫，采用碳酸钠作 p H 调整剂，硫酸铜作活化剂，丁基黄药和丁基铵 黑药作捕收剂，脱硫效果较好。本文主要针对脱硫 尾矿进行钨矿浮选工艺和药剂制度的试验研究。在 白钨矿浮选工艺方面，对粗选和精选区别对待，从 而提高精矿品位和浮选回收率。其核心是强化粗选 的选择性，加强精选过程中的泡沫矿化和中矿循环 量的控制[ 2 ] 。 2 ．1 粗选条件试验研究 白钨矿与萤石、方解石等含钙矿物的分离是白 钨矿选矿的难点，原因在于三种矿物的表面物理化 学性质很相似及矿物晶格离子之间的相互影响[ 3 ] 。 为了实现其分离，必须在浮选时加入合适的调整 剂，扩大表面物理化学性质的差异。浮选白钨矿常 用的调整剂为碳酸钠和水玻璃。为提高精矿品位与 回收率，采用新型捕收剂0 x B 作为钨矿捕收剂进 行试验研究。粗选依次加入调整剂碳酸钠、水玻璃 并各搅拌3m i n ，然后加入捕收剂O x B 搅拌5m i n ， 在一定通气量下进行浮选。 2 ．1 ．1 调整剂碳酸钠用量试验 碳酸钠既可调节矿浆的碱度、改变白钨表面活 性，也可以调整矿浆的黏度和分散矿泥[ ] 。分别 设定碳酸钠的用量为1 ．5 、2 ．0 、2 ．5 、3 ．Ok 姒，其他 条件为水玻璃3k 加，捕收剂O X B 用量为7 0 0 新， 碳酸钠用量试验结果见图2 。由图2 可知，随着碳 酸钠用量的增加粗精矿品位降低，而回收率升高， 综合考虑碳酸钠用量以2 ．5k 加为宜。 邃 趔 咯 冰 、 瓣 娶 回 1 ．2 5 1 ．5 0 1 ．7 52 ．0 02 ．2 5 2 。5 0 2 ．7 5 3 ．0 0 3 ．2 5 碳酸钠用量， k g t 。 图2 碳酸钠用量对粗选的影响 F i g ．2 E f b c t so fs o d i u mc a r b o n a t ed o s a g eo n r o u g h e rn o t a t i o n 2 ．1 ．2 调整剂水玻璃用量试验 分别加入水玻璃2 ．0 、3 ．0 、4 ．0 、5 ．0k ∥t ，其 他条件为碳酸钠2 ．5k ∥t ，捕收剂O x B7 0 0 ∥t ， 水玻璃用量试验结果见图3 。 零 、 趟 咯 枣 ＼ 褥 擎 回 1 ．52 ．O2 ．53 ．03 ．54 ．04 ．55 ．O5 ．5 水玻璃用量， k g r 1 图3 水玻璃用量对粗选的影响 F i g ．3 E f f b c t so fs o d i u ms i l i c a t e d o s a g e o nr o u g h e r f l o t a t i o n 万方数据 2 6 有色金属 选矿部分2 0 1 2 年第5 期 由图3 可知，随着水玻璃用量的增加，粗精矿 品位增加，而当水玻璃用量超过3 ．2k g ，t 时，回收 率却急剧降低，综合考虑，粗选水玻璃的最佳用量 为3k 虮。 2 ．1 ．3 捕收剂0 x B 用量试验 分别加入捕收剂O x B5 0 0 、6 0 0 、7 0 0 、8 0 0 、 9 0 0 趴，其他条件为碳酸钠用量2 ．5k ∥t ，水玻璃 用量3k 趴，试验结果见图4 。 堡 趔 瞎 捕收剂用量／ g ．t - 1 图4 捕收剂用量对粗选的影响 零 、 褂 娶 回 F i g ．4 E f k c t so fc o l l e c t o r sd o s a g eo nr o u g h e r n o t a t i o n 由图4 捕收剂用量试验结果可知，粗精矿品位 随着捕收剂用量的增加先升高，到达某一品位后急 剧降低。捕收剂用量过大，导致其选择性降低，大 量脉石矿物随白钨矿一块浮出。回收率却随捕收剂 用量增大而逐步增加。综合考虑，捕收剂的最佳用 量为7 0 0 矾。 2 ．2 精选试验研究 白钨矿粒度较细，有较为严重的泥化现象，细 粒矿泥具有较高的表面活性，覆盖在有用矿物的表 面，出现“矿泥罩盖”，导致大量脉石矿物随其一 起浮出。因此，精选采用两次空白精选预先脱出部 分粗选夹带出的活性较低脉石矿物，然后加入大量 水玻璃作抑制剂再进行精选，脱除大部分脉石矿 物，最后进一步精选脱除夹带脉石矿物。精选过程 中，对脉石矿物进行抑制是提高精矿品位的有效措 施[ 2 争n ] 。水玻璃的用量对于精选结果具有很大的 影响，因此对水玻璃的用量进行试验研究。 粗选依次加入碳酸钠2 ．5k 鼽，水玻璃3k 虮， 捕收剂0 x B7 0 0 酚。精选试验中分别加入水玻璃3 ．0 、 5 ．0 、6 ．O 、7 ．0 、8 ．O 、9 ．0k 趴，试验结果见图5 。 图5 表明，水玻璃用量是精选的关键，大量的 水玻璃能有效分散矿泥，抑制石英、方解石等脉石矿 物。水玻璃用量较少时，精选效果不明显，用量过 大白钨矿受到抑制，精选品位不高。由分析可知，精选 蓬 趔 Ⅱ鲁 水玻璃用量， k g ．1 _ 1 图5 水玻璃用量对精选的影响 零 ＼ 瓣 娶 回 F i g ．5 E f ．f e c to fs o d i u ms i l i c a t e d o s a g eo n c o n c e n t r 砒i n gf l o t a t i o n 水玻璃用量6k 舭为宜。不仅保证了较高的回收率， 而且获得较高的品位。全流程开路试验结果见表3 。 表3全流程开路精选试验结果 T a b3T e s tr e s u l t so fo p e n c i r c u i to fc l e a n i n g，％ 2 ．3 全流程闭路试验研究 全流程浮选闭路试验工艺流程及条件见图6 ，试 验结果见表4 。选厂以7 3 1 作捕收剂试验结果也列入 表4 。 表4全流程闭路试验结果 7 r a b l e4T e s tr e s u l t so fc l o s e d _ c i r c u i t／％ 产品 0 x B 作捕收剂7 3 1 作捕收剂 产率品位回收率产率品位回收率 精矿 O ．9 56 0 ．4 28 1 ．5 60 ．8 9 6 0 ．1 37 6 ．2 8 尾矿9 9 ．0 50 ．1 21 8 ．3 49 9 ．1 10 ．1 6 2 3 ．7 2 堕堑 Q Q Q Q 2 Q 塑Q 嫂QQ 鲤 鲤Q 结果表明，以O x B 作捕收剂与选厂以7 3 1 作 捕收剂对比，精矿品位虽然没有大幅度的提升，但 是精矿回收率从原先的7 6 ．2 8 ％提高到8 1 ．5 6 ％。 3 结论 1 调整剂对白钨矿的浮选具有重大意义， N a 2 C O ，既可调节矿浆的碱度、改变白钨表面活性， 也可以调整矿浆的黏度和分散矿泥，粗选最佳用量 为2 ．5k 趴。水玻璃是石英、方解石等脉石矿物的 眩虬帅∞腿盯跖踮跗昭眩 5 4 3 2 1 O 9 8 7 6 5 3 3 3 3 3 3 2 2 2 2 2 万方数据 2 0 1 2 年第5 期曹学锋等江西某地白钨矿浮选试验研究 2 7 搅拌时间m i n 白钨矿脱硫尾矿 白钨精矿 图6 闭路流程 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 tn o t a t i o n 有效抑制剂，粗选最佳用量为3k ∥t 。 2 新型捕收剂O x B 具有较强的选择| 生及捕收能 力。不仅能够保证较高的品位，而且能够提高产品的 回收率。粗选捕收剂O x B 的最佳用量为7 0 0 加。 3 以O x B 作捕收剂，闭路试验获得w O ，为 6 0 ．4 2 ％、回收率为8 1 ．5 6 ％的精矿，相比选矿厂以 7 3 1 作捕收剂，能够在保证精矿品位的前提下使回 收率提高5 ．2 8 ％。 参考文献 [ 1 ] 张涛．浅析我国钨矿开发利用过程中存在的问题与对 策[ J ] ．资源与产业，加0 9 ，1 1 5 7 9 8 1 ． [ 2 ] 赵磊，邓海波，李仕亮．白钨矿浮选研究进展[ J ] ．现代 矿业，2 0 0 9 9 1 5 一1 7 ，2 6 ． [ 3 ] 刘红尾．难处理白钨矿常温浮选新工艺研究[ D ] ．长沙 中南大学，2 0 1 0 ． [ 4 ] 高玉德，邹霓，韩兆元，等．湖南某白钨矿选矿工艺研究 [ J ] - 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