微细粒黑钨矿选择性絮凝工艺中调整剂的研究.PDF

第 4卷第 4期 1 9 9 S月1 2 月 矿 冶 MI Nl NG ＆METALLURGY Vo 1 ． 4 ，N o ． De c e 皿b e r l 9 9 5 粒黑钨矿选择性絮凝工艺 中 调整剂 的研究 塑 垒 丑罗 家 珂 ． 三 竺． 北 京 矿 冶 研 究 总 院 北 京 有 色 金 属 研 究 总 院 八 f ‘墒要趾F D为选择性絮壤剂，本文对四种分数； f l 东玻璃、者偏磷酸铺、 氟硅睦钠、 酸化水玻璃 分散四种脉石矿物石英、萤石、方解石、石榴石 的行为进行了研究 并对水中c B | 、Mg 影响选择性絮凝工 艺以及选择适宜碾整剂克且 匣 水中c a ， Mg I 的影响进行了研究。结果表明Na C O a 能很好地克服水中C B ’ 和Mg I 的不盎影响- 壳偏磷酸钠是锻缅粒黑钨矿选择性絮凝工艺审最佳的分散剂。人工混台矿试验表明 采 用最佳药剂制崖可使擞细粒黑钨矿与四种脉石分离 并取得了令人满意的舟选措标 ， 词 ， 迎 7， R E S E AR C H O N R E G U L A T d R S I N T H E PROCES S OF S ELECTI VE FLOCCULATI ON FOR FI NE W 0LFRAM I TE Ya n g Jl u l i u Lu o Jt a k e BGRIM M W a n g D i o 2 Ⅱ o ‘G RI N M ABSTRACT W i t h FD u s e d a s s e l e e t i ve f l o c c ul a n t ，t h e di s pe r s l o n b e h a v i e l “ o f f o u r ki nd s o f dl s pe r s a n t s s o d i um s i l i c a t e SS ， s od i u m h e x a me t a ph os ph a t e S HP ， s o di u m f l u os i l i c a t e SFS ， a c i d i z e d s o d i u m s i l l c u t e ASS f o r f ou r ki nd s o f g a ng ue squ a r t z， f l u o r i t e ， c a l c i t e ， g a r ne t h a s b e e n s t u di e d． M o r e o v e r ， t he e f f e c t s o f Ca” ． Mg”o n t h e pr oc e s s o f s e l e c t i ve f l oc c u l a t i o n a n d t he s e l e c t i o n of f i t r e g u l a t o r s u s e d t o o ve r c o me t he c o u n t e r e f f e c t s o f Ca“ ， M g“i n wa t e r h a v e a l s o b e e n s t u di e d ． Th e r e s u l t s s h o we d t ha t t he c o u n t e r e l f e c t s of Ca。 ， M g i n wa t e r c an b e o v e r c o me b y Nal CO,e f f e c t i v e l y， a n d SHP i s t h e b e s t di s pe r s a n t i n t h e p r o c e s s o f s e l e c t i v e f l o c c u l a t i o n f o r wol f r a， mi t e f i n e s ． The s e pa r a t i o n r e s u l t s o f ma nma d e mi x t u r e s s h o we d t h a t t he wol f r a mi t e f i n e s c a n be s e p a r a t e d f r o m f ou r ki n ds o f g a ng u e s wi t h t he b e s t t e a - 杨九 博 士研究生。罗家珥；教授级高级工程师。 王诧佐北京 1 伽 0 8 8 ，中国科学院和中国工程院院士，北京有色盒属研究总院院长， 教授 博士生导师 维普资讯 微细粒黑钨矿选择 性絮凝工艺中调整剂的研究 。2 7 选择 性絮 凝工艺就是在高 速搅拌 的矿浆 中，添加适 宜的调整剂 p H调整剂和脉石 矿 物 分散 剂 调浆 ，使 各种 矿物处于分散状 态，然后再 添加选择性絮 凝剂，使 目的矿 物 絮 凝 成 团，脉 石矿物卯 J 处 于分散状 态，根据矿石性质再 辅 以各种 分选方法 重选 、 磁选 ，浮选等 ， 使 目的矿 物与脉石 矿物 分离 。选择性絮 凝工艺过 程简 单，易工业化 ，是一种很 有发 展前途的 回收微钿 粒有用 矿物的分选 工艺。成功 的选择 性絮 凝工艺需要解决 两大问题 一是研究出 目 的矿物的选择性絮凝剂，二是研究出克服c a “、Mg 。 不良影响的调整剂和有效的脉石 矿物 分散剂。对徽细粒 黑钨矿而 言，作 者对前 一问题 已有论述，关于后 一问题 ，金华 爱[ ”和章云 泉“ 等 曾进行过研究 ， 由于所用絮 凝剂本身的选择 性不佳 ，除石 英外 ，对 其他脉石 人 工混台 矿的 分选 结果不佳 ，本文 以F D为微细粒黑 钨矿的选择 性絮凝 剂，对 四种主要脉石 矿 物 的分 散剂进行了研究，以期探索出微细粒黑钨矿选择性絮凝工艺 1矿物、药剂和实验 方法 1 ． 1 矿 物 黑 钨矿，石英 ，萤石 和石榴石 均取 自湖南柿 竹园有色金属矿 ，方解石取 自香花 h 矿。经 手选挑拣 、破碎、选别和瓷磨后，水析制取一1 0 m粒级，并用去离子水清洗三遍，石 英 样 烘二 F 装瓶备用，其余矿样仍用去离子水浸泡，装在烧杯 中密封备用。经化学分析，黑钨矿样 的WO a 含量为7 O ． 9 8 ，Mn ／ F e 比为4 ． 1 2 石英样S i O 2 含量为9 6 ． 0 2 j萤石样C a F i 含量为 9 7 ． 3 4 }石 榴石样Fe 含量 为 1 3 ． 1 ，方解石 样c a O含 量为5 4 ． 8 4 。 1 ． 2 药 荆 FD絮凝 剂 自制，六偏磷酸 钠为化学纯 试 ，碳酸钠 ，硅酸钠、氟 硅酸 钠，氯化钙 ， 氯 化镁 、氢氧化钠 和盐酸 均为分析 纯试剂 。 1 ． 0实 验方 法 单矿物或人工混合矿物的选择性絮凝是按沉降实验方法在 自制的沉降筒中进行的。分散 搅拌速度为1 3 5 0 r ／ rai n ，添加絮凝剂时的搅拌速度为1 0 5 0 r ／ mi n ，沉降时问4 0 s ， 矿 浆 的p H 值采用P HS 一 2 型酸度计 测定 。 2实验 结 果 与讨 论 2 ． 1 FD 对 各种单矿物 的絮凝性 能 图l 是F D在不 同用量下对黑钨矿及四种脉石矿物的絮凝效果。F D对黑钨矿和方解 石 的 絮 凝能力较强 ，对萤石有 中等程度的絮凝 能力，对石 蝗石 和石英则无絮 凝能力。这种状 况表 明，只有探索 出适宜的分散 剂分散方解石 和萤石 ，才 能实 现黑钨矿选择 性絮凝 。 2 ． 2 各 种分救 荆对脉 石矿物 的分救 效果 1水玻璃对 各种矿 物的分散效 果 图2 是 水玻璃在不 同用量下对黑 钨矿及 四种脉石 矿物 的分散效果一在不 同的水玻璃 用 量 下，石榴石和石英均处于完全分散状态j当水玻璃用量超过4 0 0 rag ／ L 时，萤石被完全分散， 而黑钨矿和方解石仍被絮凝。也就是说，用水玻璃作分散剂，能分散萤石、石榴石和石英， o a 甜 R n e o d U ∞ ～ 姐 a 盯 0 印 m e 豫 ． 呈 W ， S ㈨ 帅 Y 啪 维普资讯 2 8 矿 冶 而不能分散方解石，因而，黑钨矿尚不能实现选择性絮凝。 1 OO 术 8 O 螽 6 0 4 0 F D用量． mg 圈 1 FD 用量与各矿栩絮凝的关系 Fi g ．1 The e f f e c t s o f FD o n t he f l o c c ul a t i o n f o r wo l f r a m i t e a n d g a n g ue 1 --黑钨矿Z 方解石3 一萤石‘ 石榴石5 --石英 承玻璃用量， 圈 2 水玻璃用量与各矿栩分t的关纛 Fi g ． 2 The e f f e c t s of s o di um s i l i c a t e SS o i l t h e di s pe r s a l of wol f r a m i t e a n d g a n g u e 圈注同圈1 2氟硅酸钠 各矿物的 分散 效果 图3 是氟硅酸钠在不同用量下对黑钨矿及四种脉石矿物的分散效果。在不 同氟硅酸 钠 用 量下，石榴石和石英处于分散状态， 当氟硅酸钠用量超过1 0 0 mg ／ L 时，萤石受到很大程度的 分散 ，但未被彻 底分 散}方解 石则只开始 受到较小程度的 分散，而黑钨 矿则一直处 于絮 凝状 态。 与水玻璃相 比，氟硅酸钠 在分散各矿 物的选择性 上与水玻 璃相近 ，但其分散效 果则 比水 玻璃差 一些 。 墨 舯 暮 柏 氟硅酸柏甩量- 圈 5 一硅t钠用量与各矿栩分t的关纛 Fi g． 3 Th e e f f e c t s o f s o d i um f l u o s i 1 i c a t e SFS o n t he d i s pe r s a l o f , o l f r a mi t e a n d g a ng Ue 圈注屑田1 t化水玻璃用-， g 圈 4 t化承玻璃用量与各矿栩分t的关纛 Fi g ． 4 The e f f e c t s of a c i di z e d s o di u m s i l i c a r e AS S o 11 t h e di s pe r s a l o f wo l f r a m i t e a n d g a n g U e 田注同圈1 维普资讯 镦细粒黑钨矿选择性絮凝工艺串调整荆的研究 2 9 3酸化水玻璃 对各矿物 的分散效 果 图4 是酸 化水玻璃在 不 同用置下 对黑钨矿 及四种脉石矿物 的分散效 果I 在不 同酸化 水 玻 璃 用量下 ，石英一直处于完 全分散状态， 当酸 化水玻璃 用量为 1 O 0 0 mg ／ L时 ，方解 石和 萤 石 受 到较大程 度的分散， 但并未彻 底分 散，相 反，石榴 石则受 到一定程度的絮凝， 当酸化水玻 璃 用量 超过 1 0 0 0 mg ／ L时，方解石 和 萤石 又开始絮凝 ，石榴石则逐渐 受 到分散 } 当酸 化水 玻 璃 甩量达4 o 0 o m ／ L时 ，只有石 榴石和 石英处于完全分散 状态 ，萤石 受到较大程 度的分 散 ， 但不彻底，黑钨矿和方解石则处于絮凝状态。不难看出，酸 化水玻璃对脉石矿物分散性能比 氟硅酸 钠更 差 4 六偏磷酸钠对各矿物的分散效果 图5 是六偏磷酸 钠在不 同用量下 对 黑钨矿及 四种脉石 矿 物的分散效果 ； 在 不 同六偏磷酸钠 用量下 ，石榴石和石英 均处 于完全分散状态} 当六偏 磷酸钠用 量超 过2 O 0 mg ／ L时 ，萤石被 完 全分散， 当其用量超过1 6 0 0 m g ／ L 时 ， 方解石也被完全分散， 而黑钨矿则一直处于絮凝 状态。 不难看出，当六偏磷酸钠用量为1 6 0 0 mg ／ L时，四种脉石矿物均被完全分散，只有黑 钨矿处 于絮凝状态，从而实现黑钨矿的选择性絮凝。 圈 5 六■■t钠用■与鲁矿物分 教的关系 Fi g ． 5 Th e e f f e c t s o f s o di u m h e xa me - t a p ho s ph a t e S H P O 1 2 t h e d i s p e r s a l o f wol f r a mi t e a n d g a n gu e 圈注商圉1 0 2 0 40 6 0 钟1 0 0 CI CI 2 、 Mg c i 2 月蠹 m ■ 6 C a CI 。 、Mg CI l 用■ 与曩鹤矿絮凝的关系 Fi g． 6 Th e e f f e c t s o f Ca C1 i a n d M gC1 O 1 1 t h e f l o c c u l a t i o n o f w o l f r a mi t e Na P Os e柚 O m ／ L ,F D 1 D ml t LI沉降时间 1 0 s 2 ． 3克羼 C a “、Mg 。 ’ 对悬鹤矿 选择性絮凝工艺髟一 的研究 1Ca ”、Mg “对黑钨矿絮凝 的影 响 图6 是以F D为絮凝剂，六偏磷酸钠为分散剂，氯化钙和氯化镁在不同用量下对黑钨矿絮 凝的影响。图6 结果表明t 当氯化钙用量达 7 5 mg ／ L或 当氯 化镁用量达 i O 0 mg ／ L时 ，黑 钨矿均 被 完全分散 ，从而破坏 了黑 钨矿的选择 性絮 凝过 程。 2添加 Na { CO} 可克 服水 中C8 “、Mg “的影 响 生产 中的实际用水一般均含有不同程度的c a “和Mg “。为了模拟生产实践，试验 配 制 了与现场硬度相近的实验用水。 维普资讯 3 0 矿 冶 图 7 为不 倒Na CO。 用量下黑钨 矿的絮凝效 果在不加Na COa 时，C a ”、Mg 。 严重破 了黑钨矿的絮凝效果，絮凝沉降产率只有3 8 ． 6 8 ，当N a C O s 用量达1 0 0 mg ／ L时， 可 克 服 水 中C a ”、Mg * 的不 良影响 ，黑 钨矿 重新 絮凝，絮凝 沉物产 率达9 1 ． 7 2 ， LNa z CO, m ，量增至2 0 O mg ／ L时，黑钨矿絮凝产率增至9 3 ． 8 7 ，此后，继续增加Na C O。 用量， 黑钨矿絮 凝 产率不再增 加 ，处 于一种饱和状态 。 0 0 2 0 ． 4 0 6 0 8 碳 酸 月量t 田 7 N a C O a 用-与 晨掌 矿絮凝的关系 Fi g ． 7 T h e e f f e c t s o f Na , C O,O N t h e f l o c e ul a t i o u of wol h a mi C e 田 8 六墒■t钠用■与各矿物絮凝 的关系 Fi g ． 8 Th e e f f e c t s of s o di u m h e x a - me t a p ho s p h a t e SH P 0 1 1 t he di s pe r s a l o f wol f r a mi t e a n d g a ng u e 圈注同圈1 3六偏 磷酸钠 对各矿物 的影响 图8 是 阻FD为选择性 絮凝 剂，不 同六倡磷 酸钠用量对黑 钨矿及 四弼‘ 脉 石矿物 的 分 散 效 果l添加Na C O。2 0 0 m g ／ L时，在不同六偏磷酸钠甩量下， 石英、萤石和石榴石总是处于完 全的分散状态，当六偏磷酸钠用量达s 0 0 mg ／ L 时，所有脉石矿物均处于完全的分散状态，只 有 黑钨 矿处 于 良好的絮 凝状态，从而实 现 了黑钨 矿与 四种脉 石矿物的 分离。 2 ． 4 黑 钨矿 与四种脉 石人 工混合 矿的 分离 为 了验 证 阻上 研究 出的黑钨矿选择 性絮 凝工艺条件，对 黑钨 矿与四种脉石人工混 台矿进 行 了分 选 ，并 取得 了较好的 分选指标 见表 。 人工混合矿分避结果 The s e p a r a t i o n r e s ul t s o f m a u ma d e mi x t ur e s W一黑钨矿j Q一石英I F 一萤石；G石榴石；C一方解石 下转第3 7 页 ● { 薰 维普资讯 昊县壤铅锌矿选矿新工艺研究 3 获取铜精矿与铅精矿， 2当原 矿铜品位低至无 回收价值 时，可将流程 中的铜铅分离作业 取消， 3 当并下需要充填料时，可按锌硫等可浮工艺进行生产，获取锌精矿、 硫精矿与低硫 尾矿，满足 充填 需要， 4当井 下不需 充填 料时， 在主流 程选锌前加 大石 灰用量 ，调 整矿 浆p H值 ，可 实现抑 硫浮锌 。 5 ． 2 租辅 矿再 磨提膏 了辅 矿品位和国收 率 根据原 矿铅锌 物嵌布粒 度粗 细不均 匀特 性及 现场 需粗 粒尾砂用于 并下 充填 ，矿石 不宜 细磨 ，而一段磨 矿又 不能 充分解离铜铅矿 物 ，故而 采取 了粗 精矿再 磨 ，在工 业试 验 中获得 了 良好指标。粗精矿再磨是有效分离铅锌矿物的主要技术措施。 5 ． j 合理 的药剂翩度获得 较隹的选别指 标 1 铜铅混合浮 选时 ，粗 选 采取 自然p H值 ，扫 选添加石 灰提高p H值，这样可 以减少 闪 锌矿进入铜铅粗精矿又兼颓把铜、铅、锌连生体浮选上来进行再磨，是铅锌分离的主要技术 措 施 之一’ 2 根据闪锌矿与黄铁矿的浮游特性，充分利用矿物之间的可浮性差异， 采取部分锌硫 等可 浮工 艺 ，对锌 硫进行分离 ，获 得较 好效果 ．是本工艺又 一特 点J 3充分发挥 混合药 剂的协 同效应 ，使选别效果 明显优于单 一药 剂，提高 了铜 、铅 ， 银 的 回收率 } 4采用无酸无剧毒药 剂，满足现场 环保 的要求 。 参考 文 献 l 北京矿冶研究总院。江苏省吴县铜矿吴宅矿段选矿试验研究 ．1 9 8 9 ． 2 北京矿冶研究总院，吴县银铅锌矿．吴县银铅锌矿选厂生产调试． 1 9 9 3 ． 3胡熙庚 ．有色 金属 硫 化矿选 矿 ．北 京 。冶金 工 业 出版 社 ． 1 9 S 7 ． 上接第3 O 页 3结论 1在 以FD为絮凝 剂的微细 粒黑钨矿 选择 性絮凝工艺 中，六偏磷馥钠 是最适 宜的分散 剂。 2在配水试验中，采用Na C O。 可 以克服水中C a ”，Mg ”对擞细粒黑钨矿选择性絮 凝 的影响。 3采用N8 - 2 CO。 ， Na P OI 。 和FD絮凝 剂的最佳 药剂制度可 以使 黑钨矿 与四种脉 石 人 工混合矿 物分 离，并取得 了较好的分选指标 。 参考 文靛 1 章云 泉等。串南工业大学砸士学位论文．1 9 8 8 ． 2 盒华爰，李伯淡．矿冶工程，1 9 8 5 p 3 4 I 2 1 2 6 , 维普资讯