组合捕收剂回收某钨矿的试验研究.PDF

第 2 9卷第 1 期 2 0 0 9年 O 2月 矿 冶 工 程 M I NI NG AND M ETALLURGI CAL ENGI NEERI NG V0 1 ． 2 9 № 1 F e b r u a r y 2 0 0 9 组合 捕收剂 回收某钨矿 的试 验研 究① 韩兆元 ， 管则皋 ， 卢毅屏 ， 王国生 1 ．中南 大学 资源加工与生物工程学院 ， 湖南 长沙 4 1 0 0 8 3 ； 2 ．广州有色金属研究 院， 广东 广州 5 1 0 6 5 1 摘要 采用由广州有色金属研究院自主研发的钨矿捕收剂 G Y B与 z L ， 对含 WO ， 0 ． 8 1 ％的原矿， 进行黑钨矿和 白钨矿的混合浮 选 ， 发现 G Y B与 z L的组合存在正协同作用 ， 并获得了含 WO ， 3 0 ． 0 7 ％、 回收率为 8 8 ． 7 9 ％的粗精矿。对粗精矿进行加温精选获得 白钨精矿中 wo 品位为 6 8 ． 2 4 ％， 回收率为 6 0 ． 0 2 ％； 精选尾矿经摇床选别获得黑钨精矿中 WO，品位 为 6 6 ． 1 7 ％ ， 回收率为 1 3 ． 7 4 ％； 次钨精矿中WO 品位为3 2 ． 7 2 ％， 回收率为 1 0 ． 7 9 ％； 钨精矿中WO 3 总回收率为 8 4 ． 5 5 ％ ， 获得了较好的选矿指标。 关键词 组合捕收剂 ； 黑钨矿 ；白钨矿； 混合浮选 ； 加温精选；重选 中图分类号 T D 9 2 文献标识码 A 文章编 号 0 2 5 3 6 0 9 9 2 0 0 9 0 1 0 0 5 0 0 5 Ex pe r i me n t a l S t u d y o n Re c o v e r i n g a Ce r t a i n Tu n g s t e n Or e Us i n g Co mb i na t i o n Co l l e c t o r s HAN Zh a o - y u a n ，GUAN Ze g a o ，L U Yi - p i n g ，W ANG Gu o s he n g 1 ．S c h o o l o f Mi n e r a l s P r o c e s s i n g B i o e n g i n e e r i n g，C e n t r a l S o u t h U n i v e r s i t y ，C h a n g s h a 4 1 0 0 8 3 ，H u n a n ，C h i n a ； 2 ．G u a n g z h o u R e s e a r c h I n s t i t u t e ofN o n -f e I T O U Me t a l s ， G u a n g z h o u 5 1 0 6 5 1 ，G u a n g d o n g ，C h i n a Ab s t r a c t GYB a nd ZL，t wo t u n g s t e n c o l l e c t o r s i nv e nt e d b y Gua n g z h o u Re s e a r c h I n s t i t u t e o f No n f e r r o u s Me t a l s，we r e i n t r o d u c e d i n t h e wo l f r a mi t e s c he e l i t e b ul k flo t a t i o n o f a r a w o r e wi t h a f e e d g r a d e o f W O3 0． 8 1 ％ ． A s y n e r g i s t i c e f f e c t b e t we e n GYB a n d Z L wa s o b s e r v e d wh i l e a r o u g h c o n c e n t r a t e w i t h a g r a d e o f 3 0 ． 0 7 ％a n d a r e c o v e r y o f 8 8 ． 7 9 ％w a s o b t a i n e d ．As a r e s u l t ，a s c h e e l i t e c o n c e n t r a t e w i t h a g r a d e o f 6 8 ． 2 4 ％a n d a r e c o v e ry o f 6 0 ． 0 2 ％c a n b e p r o d u c e d f r o m a h e a t i n g c l e a n i n g o f r o u g h c o n c e n t r a t e ，a n d a w o l f r a mi t e c o n c e n t r a t e wi t h a gra d e o f 6 6 ．1 7 ％a n d a r e c o v e ry o f 1 3 ． 7 4 ％a n d a t u n g s t e n s u b c o n c e n t r a t e w i t h a g r a d e o f 3 2 ． 7 2 ％ a n d a r e c o v e ry o f 1 0． 7 9 ％c a n b e o b t a i n e d b y s h a k i n g t a b l e s e pa r a t i o n o f c l e a n i n g t a i l i ng s ． Ac h i e v i n g a t o t a l W O3 r e c o v e ry o f 8 4． 5 5％ ，t h e p r o c e s s s ho ws e x c e l l e n t b e ne fic i a t i o n p e r f o r ma n c e ． Ke y wo r dsc o mb i n a t i o n c o l l e c t o r s ；wo l f r a mi t e；s c h e e l i t e；b ul k flo t a t i o n；h e a t i n g c l e a ni n g；gra v i t y s e pa r a t i o n 钨矿浮选 已经有将近 6 0年的历史了， 但是其理论 研究和工艺实践的真正发展还是 2 0世纪 7 0年代以后 开始的。到 目前为止 ， 白钨矿 的浮选研究 已经 比较透 彻 ， 但黑钨矿的浮选研究还有待深人 。黑钨矿 、 白钨矿 的混合浮选关键也在于黑钨矿的浮选。相对于重选来 说 ， 钨浮选 的优点是 明显 的 设备配置简单 、 处理量大、 产品质量和回收率高。但它的缺点也 同样突 出 选矿 成本高 尤其是黑钨矿 。因此， 开发低成本、 低用量、 低污染 的新型黑钨矿浮选药剂成为了钨浮选研究 的一 个热点和方 向， 同时， 利用药剂 问的协同作用 ， 研究组 合药剂 的使用也不失为一条捷径。 1 原 矿性质 原矿为云南某含钨的多金属矿 ， 其钨矿物主要为黑 钨矿、 白钨矿 ， 并有少量钨华和含钨磁铁矿和含钨褐铁 矿。原矿的多元素分析见表 1 ， 钨物相分析见表 2 ， 矿物 组成及相对含量见表 3 ， 钨矿物的粒度分布见表 4 。 表 1 原矿多元素分析 质量分数 ／ ％ 表 2 原 矿钨 物相分析 ①收稿 日期2 0 0 8 - 0 5 - 2 1 作者 简介韩兆元 1 9 8 4一 ， 男 ， 湖北襄樊人 ， 硕士研究生 ， 主要研 究方 向为有 色金属矿选矿 。 第 1期 韩兆元等 组合捕 收剂 回收某钨矿 的试验研究 表3 原矿矿物组成及相对含量 质量分数 ／ ％ 粒 度 范 围 ／ m 否 ] 酉 簇 丽 原矿中钨主要 以黑钨矿和 白钨矿矿物形式存在 ， 难选氧化 钨钨华 中钨 占原矿总钨的 8 ％左 右； 分散于 磁铁矿 和褐铁矿 中的钨 占原矿总钨 的 6 ％左右 ， 分 散 于脉石 中的钨 占原矿总钨 4 ％左 右。黑钨矿 的嵌布粒 度 较 粗 ， 但 不 均 匀 ，0 ． 0 7 4 mm 粒 级 的 黑 钨 矿 占 3 2 ％ ， 而微细粒级 一0 ． 0 1 1 m m 的含量也有近 2 0 ％ ； 白钨矿的嵌布粒度偏 细， 但较均匀 ， 主要集 中在0 ． 0 1 1 0 ． 0 5 3 m m之 间。当原矿磨 至 一0 ． 0 7 4 mm粒级 占 7 2 ％时 ， 白钨矿 、 黑钨矿都有 良好 的解离 ， 解离度均达 8 5 ％左 右 。 2 工艺流程及药剂 原矿中微细粒 一 0 ． 0 l 1 m m 白钨 和黑钨分别 占 2 0 ． 4 7 ％和 1 8 ． 5 5 ％ ， 这部分钨用物理选矿方法几乎不 能 回收。为保证钨的回收率 ， 决定采用浮选对黑钨矿 、 白钨矿进行粗选富集 。因此试验的原则流程为 优先 浮选硫化矿 ， 黑钨矿 、 白钨矿混合 浮选获粗精矿 ， 加温 精选获白钨精矿 ， 精选尾矿重选 获黑钨精矿。试验所 采用的药剂是 由广州有色金属研究院研制的钨矿捕收 剂 G Y B和 z L， 其 中 G Y B为羟肟 酸类药剂 ， z L为脂肪 酸类捕收剂的混合物。其它药剂为常规药剂。 3 试验结果及讨论 3 ． 1 磨矿粒度试验 磨矿粒度试验流程如图 1所示 ， 碳酸钠 、 水玻璃 、 硝酸铅用量分别为1 0 0 0 、 2 0 0 0、 2 0 0 t ， G Y B与 z L按 质量 比 1 5 配比， 粗选用量为 6 0 0 g ／ t ， 扫选用量为 2 0 0 g ／ t 时 ， 磨矿 粒度对钨 浮选 指标 的影响见 图2。 由图2 钨粗精矿 尾矿 图 1 钨粗选工艺流程 图2 磨矿粒度试验结果 逞 礤 可以看出 ， 当 一0 ． 0 7 4 m m粒级含量为 7 2 ％时， 能获得 比较高的钨品位 ， 随着磨 矿粒度的减小 ， 细粒级矿物增 多 ， 使得部分矿泥夹杂于泡沫中上浮 ， 导致钨的品位降 低， 回收率略有增加。同时考虑到现场生产实践， 为节 省磨矿能耗 ， 决 定采用 一 0 ． 0 7 4 m m粒级 占 7 2 ％的磨 矿粒度。 3 ． 2碳酸钠用量 在钨矿 浮选 中， 碳酸钠 作为 p H 调整剂 ， 对矿浆 p H有缓冲作用 ， 可 以将 p H控 制在 8～1 0之 间， 有 利 于钨矿的浮选。同时碳酸钠能消除 C a 和 M g 的有 害作用 ， 分散矿泥。因此适量的碳酸钠用量对钨矿 的 浮选 较 为 重 要。按 照 图 1所 示 流 程 ， 磨 矿 粒 度 为 一 0 ． 0 7 4 mm 粒级 占7 2 ％ ， 水玻璃 、 硝酸铅用量分别 为 2 0 0 0 和 2 0 0 g ／ t ， G Y B与 Z L按质量 比 5 1 配 比， 粗 、 扫 选用量分别为 6 0 0和 2 0 0 g ／ t 时 ， 碳酸钠用量对钨浮选 指标的影 响见 图 3 。由图 3可知， 随着碳 酸钠用量 的 增加 ， 钨粗精矿的品位在升高 ， 这说 明碳酸钠对矿泥的 分散作用 比较明显 ； 但随着其用量 的增大 ， 钨的回收率 在降低， 当碳酸钠用量为1 5 0 0 g ／ t 时， 矿浆 p H值为 1 0 5 2 矿冶工程 第 2 9卷 左 右 ， 回收率 降低 很 多。 1 0 0 0 g ／ t 为宜。 量 墼 星 篓 毅 综合 考 虑 ， 碳 酸钠 用量 以 出， 硝酸铅用量在 2 0 0 g ／ t 时较为合适。 图 3 碳酸钠用量试验结果 3 ． 3 水玻璃用量 水玻璃对钨矿浮选有着重要影响 ， 水玻璃用量过 低 ， 则不能有效抑制萤石 、方解石等含钙的脉石矿物 ； 用量过大 ， 又会对钨矿产生抑制作用。按照图 1 所示 流程 ， 磨矿粒度为 一 0 ． 0 7 4 m m粒级 占7 2 ％ ， 碳酸钠和 硝酸铅 的用量分别为1 0 0 0 和 2 0 0 g ／ t ， G Y B与 z L按质 量比 1 5 配比， 粗选和扫选用量分别为 6 0 0和 2 0 0 g ／ t 时 ， 水玻璃用量对钨 浮选指标 的影 响见图 4 。 由图 4 可知 ， 随着水玻璃用量增加 ， 钨的品位增加而 回收率下 降 ， 综合考虑 ， 确定粗选时水玻璃用量为2 0 0 0 g ／ t 。 ＼ 瓣 回 话 韶 水玻璃用量 ／ g t 图 4 水玻璃用量试 验结果 3 ． 4硝酸铅用量 硝酸铅是黑钨矿的活化剂 ， 它可 以提高捕收剂 的 作用 ， 改善浮选指标。硝酸铅用量太小活化作用不明 显， 用量太大选矿效率又会降低。按照图 1 所示流程， 磨矿粒度为 一0 ． 0 7 4 mm粒级 占 7 2 ％ ， 碳酸钠和水玻 璃用量分别为1 0 0 0 和2 0 0 0 g ／ t ， G Y B与 z L按质量 比 1 5 配 比， 粗选和扫选用量分别为 6 0 0和 2 0 0 g ／ t 时 ， 硝 酸铅用量对钨浮选指标的影响见图 5 。由图 5可以看 芝 瓣 回 k { I 牡 童 癜 硝酸铅用量 ／ g t I 图 5 硝酸铅用量试验 结果 逞 喀 m 萋 韶 3 ． 5 捕收剂用量 黑白钨混合浮选的捕收剂采用的是由广州有色金 属研究院研制 的钨矿 捕收剂 G Y B和 Z L 。为使 G Y B 和 Z L获得较好 的组合效果 ， 首先对其进行 了用 量 比 的试验。按照 图 1 所示流程 ， 磨矿粒度为 一 0 ． 0 7 4 m m 粒级 占7 2 ％ ， 碳酸钠 、 水 玻璃 、 硝酸铅 的用量 分别 为 1 0 0 0 、 2 0 0 0 和 2 0 0 g ／ t 时， G Y B和 Z L质量 比分别 为 0 6 、 1 5、 2 4 、 3 3 、 4 2 和 6 0， 并固定 G YB与 Z L的粗 选总用量为 6 0 0 g ／ L， 扫选 总用量 为 2 0 0 g ／ t ， G Y B和 Z L质量 比对钨浮选指标的影响见图6 。由图6可 以看 出 ， 当 G Y B与 Z L的用量比为 1 5 时 ， 选择性和捕收能 力较其它用量配 比要好。随着 G Y B用量 的增 大、 Z L 用量的减少 ， 其捕收能力减弱 、 选择性有所提高 ， 这说 明 z L有着较好 的捕收能力 ， G YB有着较好选择性 ， 两 者组合能产生正协同效应 ， 增强 了对黑钨矿 、 白钨矿的 捕收效果。 芝 褥 回 激 图 6 捕收剂 GY B与 Z L质量 比试验结果 确定 G Y B与z L配比 质量比 为 1 5 ， 捕收剂用量对 钨粗选的结果见图7 。由图7可见 ， 当 G Y B z L用量 粗 选用量 扫选用量 为6 0 0 2 0 0 g ／ t 时效果最好。 第 1 期 韩兆元等 组合捕收剂回收某钨矿的试验研究 2 0 O 7 0 4 O O 1 3 0 6 00 20 0 80 0 2 6 0 捕收剂用量 粗选用量 扫选用量 ／ ． t 图7 捕收剂用量试验结果 逞 通 哇 蔓 韶 3 ． 6 钨粗选 闭路试验 在条件试验探索的基 础上 ， 又对精选和扫选 的药 剂制度进行探索之后 ， 进行了钨粗选的闭路试验 ， 流程 见图 8 ， 结果见表 5 。粗选闭路获得钨粗精矿含钨 3 0 ． 0 7 ％ ， 回收率为 8 8 ． 5 9 ％。 图 8 钨粗选 闭路流 程 表 5 钨粗选闭路试验结果 黑钨 以及萤石等 脉石 矿物的分离 ， 以获得 白钨精 矿。 其机理主要是钨粗精矿在加温搅拌的条件下 ， 黑钨矿、 萤石等其它脉石矿物 表面吸附的捕收剂会很容 易脱 落 ， 并受到水玻璃的选择性抑制 ， 而在此条件下 白钨矿 表面仍能被捕收剂牢固吸附， 从而实现分离并达到精 选的目的。试验中加入 N a O H调节矿浆成弱碱性， 促 进水玻璃 的水解 ， 生成更多的硅酸胶体 ， 从而增加其选 择性。根据前期的探索试验， 水玻璃用量为1 5 0 0 g ／ t 、 N a O H用量为 4 0 g ／ t 时较好。矿浆温度控制在 9 0℃ ， 搅拌并保温 1 h 。试验流程见图 9， 结果见表 6 。钨粗 精矿加温精选可获得 白钨矿精矿含 WO 6 8 ． 2 4 ％ ， 回 收率 6 7 。 6 4 ％。 钨粗精矿 药_齐 JJ 用量 图 9 钨粗精矿加温精选 闭路流 程 表 6 钨粗精矿加温精选 闭路试验 结果 3 ． 8 精选尾矿摇床 回收黑钨矿试验 摇床具有富集比高的特点 ， 将钨粗精矿加温精选 的尾矿通过摇床选别 ， 获得 了黑钨矿精矿 、 次钨精矿和 中矿。试验结果见表 7 。 ， 表 7 精选尾矿摇床 回收 黑钨 矿试 验结果 3 ． 9 钨 回收全流程闭路试验 3 ． 7 钨粗精矿加温精选闭路试验 全流程试验流程见图 l 0 ， 结果见表 8 。原矿采用浮 钨粗精矿加温精选时 ， 添加水玻璃有利于 白钨与 选粗选获黑白钨粗精矿 ， 粗精矿再加温精选获 白钨精矿 矿冶工程 第 2 9卷 中 WO 品位为 6 8 ． 2 4 ％ ， 回收率为 6 0 ． 0 2 ％； 精选尾矿重 选获 黑 钨 精 矿 中 WO 。品 位 为 6 6 ． 1 7 ％ ， 回收 率 为 1 3 ． 7 4 ％； 黑钨矿、 白钨矿精矿中WO 回收率％ 3 7 3 ． 7 6 ％。 次钨精矿 中 WO 品位为 3 2 ． 7 2 ％ ， 回收率为 1 0 ． 7 9 ％。 钨精矿中WO 总回收率为8 4 ． 5 5 ％。 垦 药剂 用量 g A -0 4mm 7 2 ％ 3 mi n 丁黄药 4 0 1 m a n 2 号油3 硫化矿I 扫选 硫 化 矿 。 m ．m { 钨I 粗选 3 m ln 水 玻 璃 枷 丰 钨精f 选1钨扫I 选1 3 m l n l 水玻璃 2 1 1 0 钨精 l 选2 c 木’水玻璃 1 5 0 0 Na OI t 4 0 加温 9 0℃， 保温 1 h 自 钨I 粗选 摇l 床 黑钨矿精矿 次钨精矿中矿 图 1 0 全流程 闭路试验流程 踟 2 0 表 8 钨回收全流程 闭路试验结果 4 结 语 1 由广州有 色 金属研 究 院研发 的钨 矿捕 收剂 G Y B与 z L ， 两者组合对黑钨矿、 白钨矿的混合浮选存 在着正协同作用 。对含钨 0 ． 8 3 ％的原矿 ， 当两者质量 比为 1 5 ， 经一次粗选 总用量 为 6 0 0 g ／ t 、 两次扫选 总用量分别为 2 0 0 g ／ t 、 1 0 0 g ／ t 、 两次精选 的闭路流 程所获得的粗精矿中 WO 品位为 3 0 ． 0 7 ％ ， WO 回收 率为 8 8 ． 5 9 ％。水玻璃用量对钨矿的粗选和精选 的浮 选指标影响较为明显； 硝酸铅对黑钨矿的活化作业显 著 ， 能明显提高钨矿的浮选 回收率。 2 对粗精矿进行加温精选获得 白钨精矿中 WO 品位为 6 8 ． 2 4 ％， 回收率为 6 0 ． 0 2 ％； 精选尾矿经摇床 选别获得黑钨精矿 中 WO 品位为 6 6 ． 1 7 ％ ， 回收率为 1 3 ． 7 4 ％ ； 次钨精矿中 WO 品位为 3 2 ． 7 2 ％ ， 回收率为 1 0 ． 7 9 ％ ； 钨精矿 中 WO 总回收率 为8 4 ． 5 5 ％ ， 获得 了 较好 的选矿指标。 3 钨浮选尾矿 中的石英可选用胺类捕收剂浮选 回收利用 ， 经提纯处理后可用于无碱电子玻纤 、 陶瓷釉 料 、 硅微粉 、 真空玻璃管 、 高 白料玻璃等行业 ， 实现矿产 资源 的综合利用。 上 接第 4 9页 3 结 语 为了充分利用转炉钢渣 ， 对陕西某公 司的水焖钢 渣进行了破 碎一 磨矿一 磁选 的工艺研究 。结果表 明， 在 磨矿粒度为 一 0 ． 0 7 4 m m粒级 占6 5 ％时 ， 选用 X C R S型 鼓形湿式弱磁选机 ， 在磁场强度为 0 ． 1 7 5 T的条件下， 可获得铁品位为 5 0 ． 5 6 ％ ， 回收率为 6 4 ． 1 9 ％ 的铁 精 粉 ， 充分回收利用了水焖钢渣 中的金属铁。 参考文献 [ 1 ] 宋坚民．钢渣 的综合利用[ J ] ．上海金属 ， 1 9 9 9 6 4 5 4 9 ． [ 2 ] 黄勇刚 ， 狄焕芬 ，祝春 水．钢 渣综合 利用 的途径 [ J ] ．工业安 全 与环保 ， 2 0 0 5 1 4 44 6 ． [ 3 ] 秦萍．钢渣治理 与利用技 术的进 展[ J ] ．沿海环境 ， 2 0 0 3 1 4 24 3 ． [ 4] 王雄 ．钢渣 的回收与利用 [ J ] ．武钢技术 ， 2 0 0 6 5 5 1 5 4 ． [ 5 ] 唐明权． 攀枝花钒钛铁资源的二次综合利用[ J ] ． 矿冶工程， 2 0 0 3 3 3 2 3 4 ． 帅砷m 钠 药 油 偿 烤糙 个 个 个 n n n 量．m讹 5 3 1硫 尸 钨