福建某钨矿枱浮选矿工艺优化研究.pdf

第3 2 卷 2 0 1 2 年0 8 月 矿冶工程 M I N I b i GA N DM E T A L L U R G I C A LE N G 玎q E E R I N G V 0 1 ．3 2 A u g u s t2 0 1 2 福建某钨矿抬浮选矿工艺优化研究① 周贺鹏，路永森，雷梅芬，罗礼英，吕玲芝 江西理工大学，江西赣州3 4 1 0 0 0 摘要为优化福建某钨矿抬浮选矿工艺，提高钨分选指标，采用“重一浮”联合工艺对其进行了试验研究。结果表明，原矿先采用 摇床重选获得品位较高的钨粗精矿后，以Y 一8 9 丁铵黑药作捕收剂浮选砷、硫等杂质矿物，获得了良好的试验指标。闭路试验获 得了含钨5 5 ．5 6 ％、钨回收率9 2 ．8 9 ％，含砷0 ．0 5 ％、砷分布率3 ．0 2 ％，含硫0 ．3 6 ％、硫分布率2 ．5 5 ％的钨精矿。与原袷浮工艺相 比，新工艺不仅提高了钨精矿质量，而且显著改善了选厂生产环境，实现了钨矿石的清洁高效分选。 关键词钨矿；抬浮选矿；摇床重选；浮选 中图分类号T D 9 2 3文献标识码A文章编号0 2 5 3 6 0 9 9 2 0 1 2 0 8 0 2 8 6 0 4 福建某钨矿含钨0 ．2 1 ％，是一典型的低品位黑白 钨共生钨矿石。矿石中矿物嵌布特征复杂，伴生硫化 矿含量较高。现场原工艺先采用螺旋选矿机和摇床对 其进行了重选富集，得到含钨2 3 ．6 0 ％的钨粗精矿后 采用榆浮选矿工艺进行硫化矿脱除和钨精矿品位的提 高。由于硫化矿嵌布特征复杂，在钨重选工艺中未能 充分单体解离，与钨矿物包裹交代明显，导致榆浮工艺 获得的钨精矿砷、硫杂质含量超标，精矿质量严重下 降；同时榆浮工艺使用大量的黄药和硫酸类药剂导致 作业区生产环境恶劣，选厂钢架结构和榆浮床面腐蚀 受损严重。 为充分利用该矿产资源，提高钨精矿质量，并改善 选厂生产环境，本文对现场袷浮给矿进行了详细的工 艺矿物学和选矿工艺优化研究。 1 矿石性质 现场榆浮给矿含钨2 3 ．6 0 ％，主要赋存在白钨矿 和黑钨矿中。矿石中矿物组成复杂，尤其是金属矿物 种类繁多，主要有黑钨矿、白钨矿、锡石、毒砂、黄铜矿、 铁闪锌矿、黄铁矿、辉铋矿、辉钼矿、锆石、褐铁矿、铁 屑、铜蓝等；非金属矿物主要有石英、铁锂云母、白云 母、电气石、钾长石、高岭石、萤石等。抬浮给矿化学多 元素分析结果见表1 。 矿石中矿物嵌布特征复杂，连生交代现象明显。 其中钨矿物多呈柱状、针状、板状等形态分布，并与石 英、萤石、云母等脉石矿物连生；部分钨矿物还被黄铜 矿、黄铁矿等硫化矿交代；少数钨矿物呈不规则状包裹 黄铁矿、毒砂，并与其他硫化矿组成致密的集合体分 表1抬浮给矿化学多元素分析结果 质量分数 ／％ 1 单位为g ／t 。 布；有的白云母、锂云母、铁锂云母呈不规则状包裹钨 矿物，或沿钨矿物边缘分布；有的钨矿物还与褐铁矿、 钾长石、萤石等连生，构成柱状集合体。 矿石中黄铁矿与毒砂多呈粒状、星点状、不规则状 等形态分布，与钨矿物嵌布关系复杂，嵌布粒度以中粒 为主，对钨矿物的重选回收不利。 2 选矿方案的确定 枪浮给矿矿石中硫化矿含量较高，要富集回收该 钨矿物并获得质量较高的钨精矿，就必须对矿石中的 硫化矿进行脱除，而硫化矿嵌布特征复杂，包裹、连生 体较多，多数未单体解离。为此，要脱除该硫化矿，采 用单一的重选是难以实现的。 据此，本文采用“重一浮”联合流程对该袷浮给矿进 行试验研究，而“重．浮”联合流程有“先浮后重”和“先 重后浮”两种工艺方案【l 。j 。由于“先浮后重”工艺需 先对榆浮给矿进行再磨浮选，待硫化矿浮出后再进行 钨重选，而钨矿物再磨后粒度较细，进行钨重选必然损 失严重。“先重后浮”工艺是先对袷浮给矿进行重选， 获得合格品位的钨精矿后再进行再磨浮选硫化矿，此 工艺既能脱除硫化矿又能避免钨矿物因粒度细而重选 ①收稿日期2 0 1 2 旬3 ．1 8 作者简介周贺鹏 1 9 8 5 一 ，男，江西吉安人，硕士，助教，主要从事选矿理论’jI 艺研究。 万方数据 2 0 1 2 年0 8 月 周贺鹏等福建某钨矿抬浮选矿工艺优化研究 2 8 7 损失严重的问题。因此，本文确定采用“先重后浮”工 艺方案对袷浮给矿进行试验研究。 3 试验结果与讨论 3 ．1 试验试样、设备和药剂 试样取自现场原抬浮工艺中的袷浮给矿样 以下 简称原矿 ，单元试验样重10 0 0g ，磨矿浓度为6 5 ％， 采用X M Q - 2 4 0 X9 0 锥形球磨机磨矿；浮选采用X F D 挂槽浮选机和单槽浮选机；重选采用L Y 一11 0 0X5 0 0 4 3 0 实验室型摇床。试验用水为自来水，试验药剂为 工业产品。 3 ．2 重选试验及结果 为了得到合格品位的钨精矿，对原矿进行了重选 试验。由于原矿中钨矿物粒度分布均匀，进行了全样 摇床。试验流程如图1 ，试验结果见表2 。 原矿 钨耪矿中矿尾矿 图1 原矿重选试验流程 表2 原矿重选试验结果 由表2 可见，原矿经全样摇床后可获得含钨 4 5 ．1 1 ％、钨回收率9 3 ．6 5 ％，含砷1 ．1 8 ％、砷分布率 8 4 ．3 4 ％，含硫9 ．8 7 ％、硫分布率8 5 ．3 5 ％的钨精矿。 试验指标良好，钨精矿品位和回收率均较高，钨矿物得 到了较好的富集回收。虽然中矿和尾矿中仍含有少量 的细粒钨矿物，可将其给入现场钨细泥浮选流程，继续 再磨再选，与原袷浮工艺中中矿、尾矿处理工艺一致。 3 ．3 浮选试验及结果 3 ．3 。1 捕收剂种类对硫化矿浮选的影响原矿采用 全样摇床重选后得到的钨精矿进行了硫化矿浮选条件 试验。本次试验考察了丁基黄药、乙基黄药、丁铵黑药、 Y - 8 9 、丁黄药 丁铵黑药、Y 一8 9 丁铵黑药等多种捕收 剂对硫化矿浮选的影响‘4 。5 ] 。试验流程见图2 。 硫化矿钨精矿 图2 浮选条件试验流程 试验结果表明，各种捕收剂均对该硫化矿具有一 定的捕收作用，其中Y ．8 9 捕收能力最强，获得的硫化 矿中砷、硫回收率最高；丁铵黑药选择性最好，获得的 硫化矿中钨含量最低。当两者配合使用时效果最佳， 脱除的硫化矿回收率较高，且钨损失率较低。因此，选 取Y - 8 9 丁铵黑药作硫化矿浮选捕收剂。 3 ．3 ．2 捕收剂用量对硫化矿浮选的影响选取Y ．8 9 丁铵黑药作硫化矿浮选的捕收剂，固定其配比为l 1 ， 考察其总用量对硫化矿浮选的影响。试验流程同图2 ， 试验结果见图3 。 捕收裁用量／ 譬t - 1 图3捕收剂用量对硫化矿浮选的影响 由图3 可见，随Y 一8 9 丁铵黑药总用量的增加， 砷、硫回收率逐渐升高。当Y 一8 9 丁铵黑药总用量为 1 0 0g ／t 时，砷、硫回收率最高，此后若继续增大捕收剂 用量，砷、硫回收率升高不明显，而钨损失率较大。因 此选取Y 一8 9 丁铵黑药总用量为1 0 0g ／t 较为合适。 3 ．3 ．3 捕收剂配比对硫化矿浮选的影响固定捕收 剂Y 一8 9 丁铵黑药总用量为1 0 0g ／t ，考察其配比对硫 化矿浮选的影响。试验流程同图2 ，试验结果见图4 。 万方数据 矿冶工程第3 2 卷 图4 捕收剂配比对硫化矿浮选的影响 由图4 可见，随Y 一8 9 用量的增加，砷、硫回收率逐 渐升高。当Y - 8 9 与丁铵黑药配比为3 2 H , - j ，硫化矿浮 选指标最好，损失率也较低。因此，选取Y 一8 9 与丁铵 黑药配比为3 2 ，也即Y 一8 9 用量6 0g ／t 、丁铵黑药用量 4 0g ／t 较为合适。 3 ．3 ．4 磨矿粒度对硫化矿浮选的影响矿石中砷、硫 等硫化矿与钨矿物嵌布关系复杂，多以包裹体或连生 体的形式存在，因此要脱除钨精矿中的砷、硫杂质矿 物，就必须对重选钨精矿进行再磨，实现矿物间相互单 体解离Mo 。为此，本次试验考察了磨矿粒度对硫化矿 浮选的影响。试验流程同图2 ，试验结果见图5 。 5 0 4 0 摹3 0 翅 哩2 0 1 0 O A 一一一～～⋯一一￡一⋯～⋯⋯一⋯一一△～一～～一～d 。 ‘ ●． ● 一一硫品位 一一砷品位 一* - 钨品位 一硫回收率一砷回收率 一钨问收率 o 。、一⋯一‘‘一C ⋯一⋯- ⋯一口⋯⋯⋯⋯～⋯⋯G 6 57 07 58 0 - 0 ．0 7 4m m 粒级含量，％ 图5 磨矿粒度对硫化矿浮选的影响 1 0 0 8 0 6 0 享 舔 4 0 篝 2 0 0 由图5 可见，随着磨矿粒度变细，砷、硫回收率逐 渐升高。当磨矿粒度为一0 ．0 7 4m m 粒级占7 5 ％时， 硫化矿浮选指标最好，此时脱除的硫化矿中砷、硫回收 率最高，且钨损失率最低。因此选取钨精矿磨矿粒度 为一0 ．0 7 4m m 粒级占7 5 ％。 3 ．3 ．5 精选条件对硫化矿脱除的影响为进一步提 高硫化矿品位，降低硫化矿中钨的损失率。卜1 0J ，进行 了硫化矿粗精矿精选条件试验。试验结果表明，硫化 矿粗精矿经过两次空白精选后可以获得含硫 4 8 ．9 4 ％、硫回收率8 1 ．8 0 ％，含砷5 ．7 7 ％、砷回收率 7 9 。7 5 ％，含钨0 ．6 7 ％、钨损失率0 ．2 7 ％的硫化矿混合 精矿。 3 ．4 闭路流程试验及结果 在条件试验及开路流程试验的基础上，进行了 “重一浮”联合工艺全闭路流程试验。试验流程与药剂 条件见图6 ，试验结果见表3 。 药剂单位g ，t 硫化矿精矿 2 - o ．0 7 4 m m7 5 ％o 磨矿 Y _ 8 9 丁胺黑药} 6 0 4 0 ●●●- - 一 硫化矿I 粗选1 4 2 啪{ Y - 8 9 丁胺黑药} 2 0 1 5 扫选l I 钨细泥浮选 Y - 8 9 丁胺黑药0 0 7 扫选l2 Y - 8 9 丁胺蒜药 5 3 扫选1 3 图6 “重- 浮”联合工艺闭路试验流程 表3 闭路试验结果 钨精矿 由表3 可见，采用“重一浮”联合工艺替代现场原抬 浮工艺可以获得含钨5 5 ．5 6 ％、钨回收率9 2 ．8 9 ％，含 砷0 ．0 5 ％、砷分布率3 ．0 2 ％，含硫0 ．3 6 ％、硫分布率 2 ．5 5 ％的钨精矿；含砷5 ．7 1 ％、砷回收率8 0 ．9 6 ％，含 硫4 8 ．0 2 ％、硫回收率8 2 ．3 4 ％，含钨0 ．8 2 ％、钨损失率 0 ．3 3 ％的硫化矿精矿。 4 结论 1 矿石中矿物种类繁多，砷、硫等硫化矿物与钨 矿物嵌布关系复杂，多呈包裹体或集合体的形式存在， 对钨矿物与砷、硫等杂质矿物的分离不利。 2 针对该钨矿矿石性质，采用“重一浮”联合工艺 万方数据 2 0 1 2 年0 8 月 周贺鹏等福建某钨矿榆浮选矿工艺优化研究 2 8 9 对其进行了试验研究。闭路试验可以获得含钨 5 5 ．5 6 ％、钨回收率9 2 ．8 9 ％，含砷0 ．0 5 ％、砷分布率 3 ．0 2 ％，含硫0 ．3 6 ％、硫分布率2 ．5 5 ％的钨精矿；含砷 5 ．7 1 ％、砷回收率8 0 ．9 6 ％，含硫4 8 ．0 2 ％、硫回收率 8 2 ．3 4 ％，含钨0 ．8 2 ％、钨损失率0 ．3 3 ％的硫化矿精 矿。试验指标良好，与原工艺相比，新工艺不仅提高了 钨精矿质量，而且显著改善了选厂生产环境，实现了矿 石的清洁高效分选。 参考文献 [ 2 ] 林海清．近2 0 年来我国钨选矿技术的进展[ J ] ．中国钨业，2 0 0 1 6 6 9 7 5 ． 罗科华，赵志强，贺政，等．强碱性条件下的硫浮选试验研究 [ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 0 6 2 8 3 0 ． [ 3 ]叶雪均，吴双桥，吕炳军，等．广西某难选高砷硫化矿浮选除砷试 验研究[ J ] ．江西理工大学学报，2 0 1 0 ，3 1 2 l 一4 ． [ 4 ]王明细，蒋玉仁．新型螯合捕收剂C O B A 浮选黑钨矿的研究[ J ] ． 矿冶工程，2 0 0 2 ，2 2 1 5 6 6 0 ． 5 ]贾仰武．云南某铜铅锌硫化矿铜铅分离浮选试验研究[ J ] ．矿冶 工程，2 0 0 9 ，2 9 4 4 7 4 9 ． [ 6 ]曾科，贾文庆，何名飞，等．蒙自多金属硫化矿砷硫分离技术研 究[ J ] ．矿冶工程，2 0 1 1 ，3 1 2 6 5 6 7 ． [ 7 ]叶雪均，丰章发，刘丽，等．某高硫砷铁矿降砷工艺研究[ J ] ， 江西理工大学学报，2 0 0 9 ，3 0 3 l 一3 ． [ 8 ]熊道陵，胡岳华，贺治国，等．有机抑制剂在硫化矿浮选中抑制砷 黄铁矿的研究进展[ J ] ．矿冶工程，2 0 0 4 2 4 2 4 4 ． [ 9 ] 杨玉珠，张汉平．缅甸某锡矿脱硫降砷选矿工艺试验研究[ j ] ． 有色金属 选矿部分 ，2 0 0 2 4 8 1 0 ． [ 1 0 ] 孟书青，金华爱．高砷多金属硫化矿浮选降砷途径[ J ] ．矿冶工 程，1 9 9 1 ，1 1 1 3 7 4 0 ． 万方数据