从棉土窝钨矿摇床尾砂中回收铋、钼的研究.pdf

第 1 2卷第 1 期 2 0 0 3年 3月 矿 冶 M I NI NG ＆ M ETALLURGY V0 1 ． 1 2．No ． 1 M a r c h 2 0 0 3 文章 编号 1 0 0 57 8 5 4 { 2 0 0 3 O l 一0 0 3 4 0 4 从棉土窝钨矿摇床尾砂中回收铋、 钼的研究 李崇德 ， 彭桂 华2 ， 陈金 中 1 ． 北京矿冶研 究总院，北京 1 0 0 0 4 4 ； 2 ． 棉土窝钨矿 ， 广东南雄 5 1 2 4 0 0 摘 要 铋、 钼在该摇床尾砂各粒级中分布比较均匀， 用分级的方法无法抛弃某个级别。直接浮选效 果很差 ， 但将 1 ． 0 mm粒级分级后返 回到一段棒 磨 ， 预计铋 、 钼 的回收效果 会得 到改善 ， 在条 件允许 时 建议进行工业试验。另一 方案是 摇床尾砂再磨浮选 ， 磨矿细度为 一0 ． 0 7 4 m m 占 4 5 ％ ， 采用新药剂 B K一 6 0及硫化浮选工 艺， 开路试验获 得铋 、 钼 品位分别为 1 ． 3 6 ％、 1 ． 1 1 ％， 回收率 分别为 5 8． 0 8 ％、 9 2 ． 2 9 ％ 的混合粗精矿 。 关键词 钨矿； 摇床尾砂； 再磨浮选； 铋钼混合精矿 中图分 类号 T D 9 2 3 ； T D 9 2 6 ． 4 文 献标识码 A RESEARCH oN RECoVERI NG BI S M UTH AND M oLYBDENU M FROM TABLE TAI LI NGS AT M I ANTUW o TU NGSTEN M I NE LI C h o n g - d e ， PENG Gu i h u a ， C HEN J i n ． z h o n g 1 ． B e i j i n g G e n e r a l Re s e a r c h I n s t i t u t e o fM i n i n g a n d Me t a l l u r g y， B e ij i n g 1 0 0 0 4 4 ， C h i n a； 2 ． Mi a n t u w o T u n g s t e n M i n e ， Na n x i o n g， Gu a n g d o n g 5 1 2 4 0 0 ， C h i n a A B S T RAC TDu e t o u n i f o r I n d i s t r i b u t i o n o f Bi a n d Mo i n e v e r y s i z e f r a c t i o n o f t h e t a b l e t a i l i n g s 。 i t i s i mp o s s i b l e t o d i s c a r d a n y s i z e f r a c t i on b y c l a s s i f i c a t i o n me t h o d s ． Th e p o o r fl o a t a t i o n r e s u l t i s g o t t e n whe n us i ng d i r e c t flo a t a - t i on． Ho we v e r． a n i mp r o v e d r e c o v e r y o f Bi a n d M o wi l l b e o bt a i n e d whe n t h e c l a ssi f i e d s i z e f r a c t i on o f 1． 0mm i s r e t u r ne d t o r o d mi l 1 ． Fo r t hi s r e a s on， t he i n du s t r i a l t e s t i s p r o p o s e d i f p o s s i b l e． An o t h e r p r o p o s e d me t h o d i s t h a t t he t a b l e t a i l i n g s i s r e gr o un d wi t h a gr i n d i n g f i ne n e ss of 4 5％ p a s s i ng 7 4／ m a n d a n e w c o l l e c t o r BK一 6 0 a nd s u l p h i d i z i n g fl o a t a t i o n a r e u s e d ． I n o p e n c i r c u i t t e s t ， a r o u g h b u l k c o n c e n t r a t e i s o b t a i n e d wi t h Bi a n d Mo g r a d es o f 1． 3 6％ a nd 1． 11％ ． a n d r e c o v e r i es of 5 8． 0 8％ a nd 92． 2 9％ r es p e c t i v e l y． KEY W ORDSTun g s t e n mi n e r a l s；Ta b l e t a i l i n gs ；Re g r i n d i n g flo a t a t i on；Bu l k c o nc e nt r a t e 1 引 言 棉土窝钨矿是 以钨为主， 伴 生有铋 、 钼、 铜等金 属 的多金属矿山， 已正常生产 3 6年 。目前选厂入选 品位为 wO 0 ． 3 7 ％、 B i 0 ． 1 1 ％、 Mo O ． 1 0 ％， 选矿工艺 以重选 为 主 ， 其 中细 泥 通 过 浮选 方 法 获得 铋 钼 混 合 精矿。 在摇床选别过程 中， 由于入选物料粒度较粗 、 解 收稿 日期 2 0 0 21 2 0 5 作者筒 介李崇德 ， 矿物工程研究所高级 工程 师 ， 硕士。 离度不够 ， 同时也存在 自然疏水上浮等因素， 致使部 分铋、 钼矿物损失在摇床尾砂中。几十年来 ， 铋 、 钼 的回收率只有 3 0 ％左右 ， 目前在生产上采取 了一些 技术措施强化铋 、 钼 的回收 ， 铋 、 钼 的回收率获得较 大幅度提高 ， 但仍然只有 4 0 ％～5 0 ％。随着采矿开 拓 中段 的下 移 ， 矿 石 的铋 、 钼品 位将会 升 高 ， 铋 、 钼 在 摇床尾砂中的金属损失将会增大。为此开展了从摇 床尾砂中回收铋 、 钼的选矿试验研究 ， 取得了较好 的 效 果 。 维普资讯 李 崇德 等从棉土窝钨矿摇床尾砂 中回收铋 、 钼 的研究 3 5 2 摇床尾砂 矿样 矿样分析品位为铋 0 ． 0 8 ％、 钼 0 ． 0 4 1 ％， 矿样粒 度分析结果见表 1 。结果表明， 铋 、 钼在各粒级 中分 布比较均匀， 只有 一0 ． 0 7 4 mm粒级 中铋 、 钼品位明 显较 高， 但其 铋、 钼金属 占有率分 别 只有 4 ． 5 4 ％、 3 ． 8 2 ％。2 mm粒级含量为 1 ． 5 4 ％， 其铋 、 钼金属 占有率分 别为 1 ． 7 9 ％、 1 ． 3 4 ％。 一1 ． 00 ． 0 7 4 mm 粒级产率达到 7 7 ． 1 2 ％， 其铋、 钼金属 占有率 分别达 到 7 1 ． 4 4 ％、 7 7 ． 1 3 ％， 是金属分布的主要粒级。 表 1 摇床尾 砂矿样粒 度分析结果 Ta b l e 1 S i z e d i s t r i b u t i o n o f t h e t a i l i n g s a mp l e 3不再 磨 方 案 棉土窝钨矿矿床属 于气化高温裂隙充填黑钨石 英脉型， 矿脉主要产 于花 岗岩 中。重选摇 床尾砂 中 主要金属矿物有黑 钨矿 ， 其次是 黄铜矿、 辉钼矿、 辉 铋矿、 硫铋铜矿、 铋华和锡石等 ； 非金属矿物有石英 、 黄玉、 正长石 、 萤石和方解石等。辉铋矿多呈不规则 浸染分布， 与黄铜矿、 闪锌矿、 脉石连生 ， 辉铋矿易氧 化成次生铋矿物铋华， 而且 部分辉铋矿表面覆盖铋 华。辉钼矿呈片状 或颗粒状嵌布于脉石中， 自然可 浮性很好 。矿样粒度分析结果表明， 铋 、 钼在各粒级 中分布比较均匀 ， 无法用分级的方法抛弃某个级别 ， 但 一1 ． 0 mm粒级 占有率达到 7 8 ． 6 5 ％， 其铋、 钼金属 占有率分别 达到 7 5 ． 9 8 ％、 8 0 ． 9 4 ％， 该粒级适 宜于 浮选 。如果不考虑再磨 ， 可以有两种解决方案 一是 直接对摇床尾砂进行调浆浮选 ； 二是将摇床尾砂分 级 ， 1 ． 0 mm粒级返回 到一段棒磨机 ， 一1 ． 0 mm粒 级进行调浆浮选。第 1方案优点是容易实施 ， 运行 成本也很低 ， 但钼的回收率很低 ， 铋几乎不能 回收 ， 分级后直接浮选试验结果见表 2 。钼 的回收率 只有 2 1 ． 7 9 ％， 铋 的回收 率 只有 5 ． 8 5 ％， 铋 几乎 没 有上 浮。第 2方案优点是投资很少， 流程改造容易， 预计 铋 、 钼的回收率会有所提高 ， 但该方案很可能会使一 段棒磨负荷过大 ， 最终效果无法确定 ， 只能通过工业 试验来考察实施效果 ， 由于该方案在工业生产 中实 施相对容易， 在条件允许 时建议进行工业试验。 表 2分级后直接浮选试验结果 Ta b l e 2 F l o t a t i o n t e s t r e s u l t s a f t e l e la s s i f i e a t i o n 4 再 磨 方案 摇床尾砂粒度粗 ， 有用矿物解离度不够 ， 不宜采 用浮选方法回收铋 、 钼。要根本解决摇床尾砂的铋、 钼回收问题 ， 必须实施再磨浮选 。本试 验主要探索 了摇床尾砂进行再磨浮选回收铋 、 钼的可行性。 由磨矿细度试验结果可知， 磨矿粒度细些 ， 指标 较好 。由于棉土窝钨矿的尾矿库 已经大大超过设计 的库容 ， 所以需考虑尾砂再选后仍然能易于将粗砂 分级出来 ， 销售给附近的建材厂作为制造砂 砖的原 料 ， 又由于是对尾砂的再回收 ， 选矿成本应尽可能降 低 ， 因此再磨细度选定 一0 ． 0 7 4 mm 占4 5 ％为宜。 4 ． 1 粗 选捕 收剂 试验 4 ． 1 ． 1 捕收剂种类试验 选用煤油 、 5 8 9黄药、 丁黄药 、 丁基铵黑 药和新 药剂 B K． 6 0作为捕收剂进行对 比试验 ， 结果见表 3 。 结果表明 ， 使用丁基铵黑药和新药剂 B K。 6 0所获得 的指标较好 ， 使用煤油和 Y8 9黄药所获得 的指标次 之 ， 使用丁黄药获得的指标较差。 4 ． 1 ． 2 捕收剂添加方式试验 丁基铵黑药和新药剂 B K ． 6 0的浮选效果较好 ， 煤油浮选效果虽然不及 丁基铵黑药 和 B K． 6 0 ， 但也 不错 ， 三种捕收剂的作用各有其特点。煤油捕收力 弱且具有较强消泡作用 ； 丁基铵 黑药相对煤油捕收 力强 ， 在弱碱性介质 中具有较强的起泡性能； 新药剂 B K ． 6 0的捕收力比煤油强得多， 比丁基铵黑药弱些 ， 且略有消泡作用。鉴于这三种捕收剂的这些作用性 质， 分别选用煤油、 新药剂 B K ． 6 0添加到球磨机 中， 而粗选二 、 粗选三加入丁基铵黑药 ， 使粗选二和粗选 三有较稳定的泡沫层。试验结果见表 4 。采用在球 磨机中添加 B K． 6 0 、 粗选 二及粗选 三加 入丁基铵黑 药的方式 比较合理 ， 考虑到现场 目前使用丁基铵黑 药作为捕收剂 ， 因此， 该探 索试验 推荐使用新 药剂 B K． 6 0和丁基铵黑药作为捕 收剂。 4 ． 2 粗 选调 整剂试 验 选用石灰作 为调整剂添 加到球磨机 中进 行试 验 ， 同时考虑到该尾砂 中所含 的铋有一大部分 以氧 维普资讯 3 6 矿 冶 化铋的形式存在 ， 因此初步考察 了球磨机 中加入少 量的硫化钠对浮选 的影响。在磨机 中添加石灰或硫 化钠 ， 捕收剂 B K一 6 0也在球磨添加 ， 粗选二、 粗选三 添加丁基铵黑药 ， 试验结果见表 5 。结果表 明， 球磨 机中添加石灰和硫化钠对 回收铋有利 ， 但添加硫化 钠对 钼 的 回收不 利 ， 因此 ， 确 定在 球磨 机 中添 加 5 0 0 g ／ t 的石灰作为粗选 的调整剂 。 表 3 捕收剂种类试验结果 Ta b l e 3 F l o t a t i o n t e s t r esu l t s wi t h u s i n g d iffe r e n t c o l l e c t o r s 4 ． 3强化选 铋试 验 4 ． 3 ． 1 硫化 选铋 试验 由于摇床尾砂中的铋很大一部分是氧化铋， 因 此采 用 硫 化 浮 选 方 法 进 行 回收 试 验 。前 述 结 果 说 明， 硫化钠添加在球磨机中对钼的回收不利 ， 因此硫 化钠不能添加 到球磨机中， 而硫化钠在粗选三作业 后添加再选 ， 则浮选时间过长。为了不使铋 、 钼的浮 选时间过长 ， 硫化钠在粗选三作业时添加 ， 并将粗选 三作业的浮选时问由 5 mi n增加到 8 mi n 。试验流程 见 图 1 ， 试验 结 果 见 表 6 。结 果 表 明 ， 硫 化 浮 选 对 回 收铋有较 明显 的效果 ， 在粗 选三 作业 添加 硫化 钠 1 0 0 0 g ／ t 、 丁黄药 3 0 g ／ t 时 ， 铋钼粗选指标最好 ，可以 维普资讯 李崇德等 从棉 土窝钨矿摇 床尾 砂中 回收铋 、 钼 的研究 3 7 原矿 图 1 硫化选 铋的浮选试验流 程 F i g ． 1 S u l f u r a t i o n f l o t a t i o n t e s t fl o ws h e e t 获得铋、 钼品位分别为 1 ． 3 6 ％、 1 ． 1 1 ％， 回收率分别 为 5 8 ． 0 8 ％、 9 2 ． 2 9 ％的混合粗精矿。 4 ． 3 ． 2 浓缩脱水选铋试验 氧化铋浮游性较差 ， 为了强化氧化铋的浮选 ， 对 粗选二尾 进行脱水后 加入石灰 2 0 0 g ／ t 和硫 化钠 1 fl 0 0 g ／ t 调浆 ， 试验结果见表 7 。浓缩脱水强化选 铋的试验指标并没有多大改善 ， 初步说 明浓缩脱水 后重新调浆并不能显著提高铋的回收率。 4 ． 4 混合粗精矿精选探索试验 考虑到该尾砂的开发利用前景 ， 对铋钼混合粗 精矿进行了精选探索试 验。由于该尾砂的铋 、 钼 品 位太低 ， 铋的氧化率很高 ， 粗精矿量很少 ， 无法进行 多次精选试验， 精选试验只获得了铋 、 钼品位分别为 2 3 ． 5 6 ％、 1 9 ． 7 1 ％的铋钼混合精矿。 表 6硫化选铋试验结果 Ta b l e 6 S u l f u r a t i o n fl o t a t i o n t est r esu l t s 表 7脱 水强化选铋试验 结果 Ta b l e 7 Resu l t s o f d e h y d r a t i n g t est t o s t r e n g t h e n Bi r e c o v e r y 5 结 语 1 粒度分析结果表明 ， 铋、 钼在各粒级 中分布 比较均匀， 只有 一0 ． 0 7 4 mm粒级铋 、 钼 品位 明显较 高 ， 但 其 铋、钼 金 属 占 有 率 分 别 只 有 4． 5 4 ％、 3 ． 8 2 ％， 用分级的方法无法抛弃某个级别。 2 摇床尾砂 中 一1 ． O mm 粒级直接浮选 ， 得 到 铋 、 钼回收率分别为 5 ． 8 5 ％、 2 1 ． 7 9 ％和品位分别 为 3 ． 7 9 ％、 7 ． 5 0 ％的铋钼混合粗精矿 ， 直接浮选效果很 差 。将 1 ． O mm粒级分级后返回到一段棒磨 ， 预计 铋 、 钼的回收效果会得到改善 ， 由于该方案在工业生 产中实施相对容易 ， 在条件允许 时建议进行工业试 验 。 3 选择磨矿细度 为 一0 ． 0 7 4 mm 占 4 5 ％， 采用 新 药 剂 B K一 6 0及 硫 化 浮 选 工 艺 ， 开 路试 验 获 得铋 、 钼品 位 分 别 为 1 ． 3 6 ％、 1 ． 1 1 ％， 回 收 率 分 别 为 5 8 ． 0 8 ％、 9 2 ． 2 9 ％的混合粗精矿。但 由于尾砂 品位 太低 ， 所获混合粗 精矿矿量 又少， 无法 进行多次精 选， 开 路 精 选 试 验 只 能 获 得 铋 、 钼 品 位 分 别 为 2 2 ． 5 6 ％、 1 9． 7 1 ％的铋钼混合精矿。 参 考文 献 [ 1 ] 广州有色金属研究 院 ． 提高棉 土窝钨矿钨铋铜 钼综合 回 收效 果 及 尾砂 二 次 利 用 回收 铜 铋 钼 的 试 验 报 告 [ R] ． 1 989． [ 2 ] 北京矿冶 研究总 院 ． 从棉 土窝钨 矿摇床 尾砂 中 回收 铋 、 钼的选矿 探索试验报告[ R] ． 2 0 0 2 ． 维普资讯