某矽卡岩型低品位白钨矿选矿新工艺研究.pdf

第3 4 卷 2 0 1 4 年0 8 月 矿冶工程 M I N I N GA N DM E T A L L U R G I C A LE N G I N E E R I N G V 0 1 ．3 4 A u g u s t2 0 1 4 某矽卡岩型低品位白钨矿选矿新工艺研究① 张发明1 ，徐凤平2 ，朱刚雄2 ，王洪岭1 ，曾林2 1 ，广州有色金属研究院，广东广州5 1 0 6 5 1 ；2 ．湖南有色新田岭钨业有限公司，湖南郴州4 2 3 0 0 0 摘要针对湖南某富含弱磁性石榴石脉石矿物矽卡岩型白钨矿的矿石性质特点，提出了“高梯度强磁选抛尾，非磁产品常温粗选 一加温精选”回收白钨矿的选矿新工艺流程。对含W O ，O ．3 6 7 ％的原矿，高梯度磁选选出产率5 8 ．9 0 ％、W O ，品位o ．0 2 4 ％的磁性产品 作为磁选尾矿，W 0 3 损失率3 ．8 5 ％，及产率4 1 ．1 0 ％、W 0 3 品位0 ．8 6 ％、W O ，回收率9 6 ．1 5 ％的非磁产品作为白钨浮选给矿。采用“磁一 浮”联合选矿工艺流程，获得白钨精矿含W O 。7 0 ．1 0 ％、W 0 ，对原矿回收率9 0 ．9 0 ％的选矿指标。 关键词矽卡岩型白钨矿；高梯度磁选抛尾；磁- 浮联合选矿；常温粗选；加温精选 中图分类号T D 9 2文献标识码A d o i 1 0 。3 9 6 9 ／j 。i s s n ．0 2 5 3 6 0 9 9 ．2 0 1 4 ．0 8 ．0 4 9 文章编号0 2 5 3 6 0 9 9 2 0 1 4 0 8 0 1 8 5 0 4 白钨矿的矿物加工处理主要有重选和浮选两种方 法。重选对嵌布粒度较粗的白钨矿可以获得品位较高 的白钨精矿，但白钨矿重选回收率较低，不能解决细粒 白钨矿的回收难题；白钨浮选回收率高、分选效果好， 但受浮选成本较高的限制，当前多用于原矿品位较高 或伴生有价金属较多的多金属矿综合回收。] 。随着 白钨矿资源的不断开采，易选白钨矿资源已逐渐枯竭， “贫、细、杂”型白钨矿资源成为钨选矿的主要加工对 象，浮选成为白钨选矿的主要研究方向【4 】。湖南某白 钨矿属矽卡岩型低品位白钨矿床，但矿区内钨资源储 量大，是国内大型白钨矿之一。受原矿品位较低、有价 矿物种类单一、且嵌布粒度不均匀、采用重选回收率 低、浮选成本高等因素的影响，导致矿山开发难度 较大。 本文在工艺矿物学研究的基础上，确定采用“高 梯度磁选预先抛尾一非磁产品常温粗选功Ⅱ温精选”回 收白钨矿的原则流程。高梯度磁选选出以石榴石为主 体的弱磁性矿物作为磁选尾矿预先抛弃或作为石榴石 副产品，白钨矿富集在非磁产品中。再对非磁产品采 用“常温粗选- 力Ⅱ温精选”回收白钨精矿。“磁一浮”联 合选矿新工艺流程对该白钨矿回收获得了较好的选矿 指标，为同类低品位矽卡岩型白钨矿回收提供了技术 依据。 1 矿石性质 原矿多元素化学分析结果见表1 ，钨物相分析结 果见表2 。 表1 原矿多元素化学分析结果【质量分数 ／％ 矿物名称W 0 3 含量／％W 0 3 占有率／％ 由多元素分析和物相分析可知，原矿中可回收的 有价金属只有W O ，，钨主要以白钨矿的矿物形式分布 于矿石中。 采用显微镜和M L A 矿物自动检测技术对矿石进 行了矿物查定和矿物定量测定，检测结果见表3 。由 测定结果可知，本矿石钨矿物为白钨矿，未见黑钨矿。 表3 原矿矿物定量检测结果 质量分数 ／％ ①收稿日期2 0 1 4 0 4 2 7 作者简介张发明 1 9 8 2 - ，江西余干人，硕士，工程师，主要从事选矿技术及浮选药剂的开发应用工作。 万方数据 1 8 6 矿冶工程 第3 4 卷 硫化矿矿物种类多，但数量少，主要为黄铁矿，微量磁 黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、辉铋矿、辉钼矿等。 脉石矿物主要为钙铁榴石、钙铝榴石，其矿物含量占矿 物总量的6 0 ％以上；其它脉石矿物有石英、方解石、透 辉石、透闪石、绿帘石、绿泥石、萤石等。影响钨浮选的 脉石矿物以方解石为主，其次为萤石。 矿石中自钨矿嵌布粒度相对较粗，9 5 ％以上集中 在0 ．0 4 ～1 ．2 8m m 粒级，属于中一细粒不均匀嵌布矿 石。当矿石磨细至- 0 ．0 7 4m m 粒级占6 6 ％时，白钨矿 解离度达9 8 ％以上。 2 选矿试验 2 ．1 选矿试验原则流程 矿石中有价矿物为白钨矿，具有弱磁性脉石矿物 钙铁榴石和钙铝榴石总量超过6 0 ％，可用高梯度磁选 实现白钨矿与弱磁性脉石矿物的预先分离。白钨矿富 集在非磁产品中，再用浮选产出白钨精矿。白钨浮选 以碳酸钠为调整剂，以组合改性水玻璃为含钙脉石矿 物的抑制剂，以Z L 药剂为捕收剂常温粗选产出钨粗 精矿；白钨精选对钨粗精矿添加水玻璃、烧碱和z L 捕 收剂并加温搅拌后，不脱药直接浮选，产出白钨精矿。 2 ．2 高梯度磁选抛尾试验 2 ．2 ．1 磨矿细度试验 有价矿物与脉石矿物充分解离而又不产生过粉碎 或泥化是选矿分离的前提条件，需通过选矿试验确定 最佳磨矿细度。原矿磨细至不同细度，采用一次粗选 一次精选的高梯度磁选试验流程。磁选背景磁场8 2 0 m T ，尾矿脉动2 2 5 次／r a i n ，脉动冲程2 0 ．9m m ，磨矿细 度对高梯度磁选抛尾指标影响结果见图1 。 - 0 ．0 7 4 咖n 粒级含量／％ 图1磨矿细度对高梯度磁选抛尾指标影响 由试验结果可知，随磨矿细度增加，钨损失率减 小，磁选尾矿产率下降。当磨矿细度达到- 0 ．0 7 4m m 粒级占6 5 ％时，磁选尾矿产率急剧下降，因此，磨矿细 度以- 0 ．0 7 4m m 粒级占6 5 ％为最佳。 2 ．2 ．2 背景场强试验 采用一粗一精选试验流程，磨矿细度一0 ．0 7 4l l l l n 粒 级占6 5 ％，固定尾矿脉动2 2 5 次, ／m i n ，脉动冲程2 0 ．9 n l t n ，背景磁场对高梯度磁选抛尾指标影响结果见图2 。 逻 褥 钆 奄 褰 襻 磁场强度／r o t 图2 背景磁场对高梯度磁选抛尾指标影响 由试验结果可知，磁选尾矿产率和W O ，损失率均 随高梯度磁选背景磁场强度不断提高而增大。当背景 磁场强度增加到8 2 0m T 后，钨损失率急剧上升，为确 保W O ，回收率，高梯度磁选背景磁场强度以8 2 0m T 为宜。 2 ．2 ．3高梯度磁选水流横向脉动次数试验 高梯度磁选尾矿脉动主要作用是通作水压震动以 减少非磁产品在磁性产品中的夹杂。采用一粗一精选 试验流程，磨矿细度- 0 ．0 7 4m m 粒级占6 5 ％，背景磁场 强度8 2 0m T ，脉动冲程2 0 ．9m m ，水流横向脉动对高梯 度磁选抛尾指标影响见图3 。 量 褂 叁 嚣 凝 尾矿脉动次数／ 次r a i n a 图3 水流横向脉动对高梯度磁选抛尾指标影响 随着尾矿脉动次数的增加，磁性产品的产率和钨损 失率均在降低，当尾矿脉动次数增加到2 2 5 次／m i n 后， 钨损失率下降不明显，尾矿脉动以2 2 5 次．／m i n 为宜。 2 ．2 ．4 高梯度磁选流程试验 根据高梯度磁选条件试验确定的最佳条件进行高 梯度磁选流程试验。按照磁场强度8 2 0m T ，尾矿脉动 2 2 5 次／m i n ，冲程2 0 ．9m m 进行一次粗选二次精选高 梯度抛尾流程试验，结果如表4 。 万方数据 2 0 1 4 年0 8 月 张发明等某矽卡岩型低品位白钨矿选矿新工艺研究 表4 高梯度抛尾流程试验结果 对含W O ，0 ．3 6 7 ％的原矿，经高梯度磁选抛尾可选 出产率为5 8 ．9 0 ％、含W O ，0 ．0 2 4 ％的磁性产品作为磁 选尾矿，W O ，损失率3 ．8 5 ％；非磁产品产率4 1 ．1 0 ％、含 W O ，0 ．8 6 ％作为下一步白钨浮选给矿，W O ，含量比原 矿富集了2 ．3 4 倍。 2 ．3 非磁产品钨粗选 非磁产品 含W 0 30 ．8 6 ％、C A l F 24 ．6 1 ％、C a C 0 31 7 ．4 9 ％ 作为钨粗选给矿。钨粗选以碳酸钠调浆，改性水玻璃 为脉石矿物抑制剂，以广州有色金属研究院自主开发 的z L 药剂为白钨矿捕收剂。 2 ．3 ．1 碳酸钠用量试验 白钨矿浮选以碳酸钠作p H 调整剂，其对矿浆p H 有缓冲作用。碳酸根离子能与溶液中C a “、M 9 2 等离 子形成难溶盐，可降低水的硬度，消除这些阳离子对捕 收剂的竞争吸附，减少捕收剂的用量，因此添加适量的 碳酸钠有利于白钨矿浮选。按一粗一扫选矿流程，改 性水玻璃用量9 0 0g ／t ，Z L 捕收剂用量1 0 0 4 0g ／t 进 行白钨粗选，碳酸钠用量对钨粗选指标影响试验结果 见图4 。 碳酸钠用置／ g - f I 图4 碳酸钠用量对钨粗选指标影响 逞 基 圄 箩 随着碳酸钠用量增加，钨粗精矿品位略有下降， W O ，回收率先升高，当碳酸钠用量达到6 0 0g ／t 时达 到最大，然后逐渐降低，因此，碳酸钠用量以6 0 0g ／t 为宜。 2 ．3 ．2改性水玻璃用量试验 方解石、萤石等含钙脉石矿物与白钨矿均不具磁 性，高梯度磁选抛尾白钨矿富集的同时，方解石、萤石 等含钙脉石矿物也得到富集。水玻璃是硅酸盐脉石矿 物的有效抑制剂，向水玻璃中添加A 1 3 ，F e 3 等阳离子 可强化其对方解石、萤石等含钙脉石矿物的抑制作用， 节省水玻璃的用量∞J 。采用一粗一扫选矿流程，碳酸 钠6 0 0g ／t ，Z L 捕收剂用量1 6 0 8 0g ／t 进行钨粗选，改 性水玻璃用量对钨粗选指标影响试验结果见图5 。 改性水玻璃用量／ g r 1 图5 改性水玻璃用量对钨粗选指标影响 随着改性水玻璃用量增加，钨粗精矿品位增大，钨 回收率下降，当改性水玻璃用量超过9 0 0g ／t 时，钨回 收率急剧下降，因此，改性水玻璃用量以9 0 0g ／t 为 最佳。 2 ．3 ．3Z L 捕收剂用量试验 按一粗一扫选矿流程，碳酸钠用量6 0 0g ／t ，水玻 璃用量9 0 0g ／t ，改变z L 捕收剂用量进行钨粗选试验， 试验结果如图6 所示。 逞 嚣 奄 篓 零 z L 用量／t g f I 图6Z L 捕收剂用量对钨粗选指标影响 逞 墼 固 箩 由图6 可知，随着z L 捕收剂用量增加，钨粗精矿 品位不断下降，W O ，回收率不断升高。z L 捕收剂用量 为2 0 0 1 0 0g ／t 时，钨粗选指标最佳。 2 ．4 全流程试验 在条件试验的基础上，进行了钨粗选闭路试验。 磁一浮全流程试验工艺流程如图7 所示，试验结果如表 5 所示。钨粗选对含W O ，0 ．8 6 ％的给矿，选出含W O ， 4 ．4 2 ％、C a F ，2 8 ．1 6 ％、C a C O ，5 3 ．3 4 ％的钨粗精矿，钨作 业回收率9 6 ．9 7 ％。 零＼牮咯奄桀婴嚣 万方数据 矿冶工程第3 4 卷 高梯度 磁选尾矿 原矿 - o ．0 7 4m m 占6 5 ％ 药剂单位g A 监 非磁产品 N 轧C o 。 6 0 0 改性水被璃9 0 0 z L 捕收剂 2 0 0 丽雨磊广西斟l 。i 删、。i 。压_ i 孑一 蛔焙尚鹭、12 广i 而一广 丐面习． 粗精“。瞄 F 亏三三 刁1 r a i n { Z L2 0 溢流水 自钨精矿 b - ．6 0 ％ 粗担1 3 ．1 5 尸赢高 l 锄I 2 7 0 0 图7 磁- 浮全流程试验工艺流程 表5 磁- 浮全流程选矿试验结果 粗选尾矿 非磁产品 4 1 ．1 0 高梯度磁选磁选尾矿 5 8 ．9 0 原矿 1 0 0 ．0 0 O ．8 6 O ．0 2 4 0 ．3 6 7 9 6 ．1 5 3 ．8 5 1 0 0 ．0 0 由于萤石、方解石经过磁选和钨粗选二次富集后 含量特别高，其与白钨可浮性相近，给钨精选带来很大 困难。可采用加温精选使白钨矿与萤石、方解石等脉 石矿物分离∞o ，即对白钨粗精矿添加以水玻璃为主的 组合药剂，加温搅拌，选择性地从萤石、方解石等脉石 矿物表面解析吸附的捕收剂，而白钨矿仍保持良好的 可浮性，从而使白钨矿与脉石矿物分离；矿浆加温搅拌 后，不稀释脱药，直接在高碱性介质中浮选白钨矿，强 化对脉石矿物，有利于获得更好的精选分离效果。 3 结语 1 本矿石属矽卡岩型低品位白钨矿。矿石中具 有弱磁性，钙铁榴石与钙铝榴石含量超过6 0 ％，通过 高梯度磁选抛尾使白钨矿富集于非磁产品，作为白钨 浮选给矿，提高了白钨浮选给矿品位，减少浮选药剂并 提高了处理量。 2 对该白钨矿采用高梯度磁选抛尾．常温粗选一 加温精选选矿新工艺流程，对原矿含W O ，0 ．3 6 7 ％， 获得W 0 3 品位7 0 ．1 0 ％、W 0 3 回收率9 0 ．9 0 ％的白钨 精矿。 参考文献 [ 1 ] 许时．矿石可选性研究 第二版 [ M ] ．北京冶金工业出版社． 2 0 0 7 ． [ 2 ] 安占涛，罗小娟．钨选矿工艺及其发展[ J ] ．矿业工程，2 0 0 5 3 2 9 - 3 2 ． [ 3 ] 王淀佐．矿物浮选和浮选剂[ M ] ．长沙中南工业大学出版社， 1 9 8 6 ． [ 4 ] 宋振国，孙传尧．中国钨矿选矿工艺现状及展望[ J ] ．矿冶，2 0 1 1 ， 2 0 1 1 7 ． [ 5 ] 印万忠．改性水玻璃在萤石矿浮选中的应用及抑制机理[ J ] ．东 北大学学报，2 0 0 9 2 4 - 7 ． [ 6 ] 江西省冶金工业管理局．钨的选矿[ M ] ．北京冶金工业出版社， 1 9 6 0 ． 至兰瓣 气一 葶一 。1 万方数据