某原生鎢細(xì)泥選礦的試驗(yàn)研究

肖良，劉龍飛，李偉英

（江西理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院，江西贛州341000）

某原生鎢細(xì)泥選礦的試驗(yàn)研究

肖良，劉龍飛，李偉英

（江西理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院，江西贛州341000）

采用新型離心機(jī)對(duì)某礦山的原生鎢細(xì)泥進(jìn)行重選大量拋尾，然后將重選精礦進(jìn)行浮選回收鎢.該礦樣泥化程度較高，粒度細(xì)，選別難度大.經(jīng)過離心-浮選試驗(yàn)得到含WO334.74%的黑鎢精礦，鎢總回收率達(dá)到75.21%.

鎢細(xì)泥；離心機(jī)；浮選

鎢細(xì)泥是指小于74 μm粒級(jí)的物料，由于其粒度小，比表面積增大，顆粒間的運(yùn)動(dòng)差異變小，致使分選難度大大增加[1].鎢礦性脆，易過粉碎.據(jù)全國十幾個(gè)主要黑鎢選礦廠統(tǒng)計(jì),細(xì)泥(－0.074 mm粒級(jí))的數(shù)量和金屬量一般占出窿原礦的11%～14%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))[2].在采、選過程中不斷產(chǎn)生細(xì)泥.據(jù)報(bào)道，鎢在細(xì)泥中損失近20%[3]，因此必須強(qiáng)化對(duì)鎢細(xì)泥的回收.黑鎢礦比重大，且具有弱磁性，圍繞提高鎢細(xì)泥回收率方面的工藝技術(shù),如重選、浮選、磁選及選冶綜合工藝一直在探索[4].目前國內(nèi)鎢細(xì)泥回收的流程主要有[5]全搖床流程；分級(jí)-搖床-離心選礦機(jī)流程；濕式強(qiáng)磁-浮選流程；脫硫-離心選礦機(jī)-浮選-磁選流程.鐵山垅楊坑山選廠采用脫硫-離心選礦機(jī)-浮選-磁選的流程，回收水平在國內(nèi)同行業(yè)中達(dá)到領(lǐng)先水平，2006年鎢細(xì)泥作業(yè)回收率達(dá)到66.87%[6].

本文研究的對(duì)象是某鎢礦的原生鎢細(xì)泥，因該鎢細(xì)泥的泥化程度高，不適合直接進(jìn)行浮選或者磁選.離心機(jī)具有生產(chǎn)能力大、回收粒級(jí)低、回收率高、既可粗選大量拋尾又可對(duì)精礦進(jìn)行進(jìn)一步精選等優(yōu)點(diǎn)[7-9]，因此本文采用離心機(jī)預(yù)富集，離心精礦進(jìn)行浮選回收鎢.

隨著浮選理論的不斷進(jìn)步發(fā)展，用浮選法處理黑鎢細(xì)泥越來越為人們所重視[10].黑鎢細(xì)泥的浮選對(duì)于浮選藥劑的要求很高，一般要求高選擇性的捕收劑，這些高選擇性的捕收劑主要包括胂酸類、膦酸類、螯合類、兩性捕收劑以及少數(shù)脂肪酸類捕收劑[11-13]，甲苯胂酸、混合甲苯胂酸、芐基胂酸、甲芐胂酸和苯乙烯膦酸等在黑鎢細(xì)泥浮選中曾取得較廣泛應(yīng)用.

1 礦樣性質(zhì)

試樣取自于某鎢礦的手選洗礦溢流的原生鎢細(xì)泥.原生鎢細(xì)泥中含黑鎢礦品位0.25%，鎢細(xì)泥中具有回收價(jià)值的主要是黑鎢礦，其他伴生金屬元素品位達(dá)不到工業(yè)回收價(jià)值.脈石礦物有石英、鐵鋰云母、絹云母、螢石等.細(xì)泥主要化學(xué)成分見表1，細(xì)泥粒度組成及金屬分布率見表2.

表1 原生細(xì)泥多元素分析結(jié)果/%

表2 原礦粒度分析及WO3金屬占有率/%

從表2的數(shù)據(jù)可以看出，該細(xì)泥的泥化程度比較高，這樣的粒度不適合直接浮選或者磁選.鎢礦在-0.074+0.04 mm之間有明顯的富集，在其他粒級(jí)分布較均勻.

2 離心機(jī)試驗(yàn)研究

離心機(jī)的主要工藝參數(shù)有[14]沖洗水量、給礦時(shí)間、離心機(jī)轉(zhuǎn)速、給礦濃度.通過試驗(yàn)確定合理的工藝參數(shù)，應(yīng)用到提高鎢細(xì)泥的回收中.

2.1 給礦濃度

要嚴(yán)格控制確保穩(wěn)定的給礦濃度，波動(dòng)應(yīng)該盡量控制在很小得范圍.初步選擇給礦速度125 mL/s、沖洗水量50 mL/s、離心機(jī)轉(zhuǎn)速400 r/min的條件下，考察給礦濃度對(duì)分選指標(biāo)的影響，分選指標(biāo)見圖1.

從圖1可以看出，隨著給礦速度的增大，品位逐漸降低，回收率逐漸上升，因此給礦濃度選取10%.

2.2 離心機(jī)轉(zhuǎn)速

圖1 給礦濃度試驗(yàn)結(jié)果

離心機(jī)的轉(zhuǎn)速?zèng)Q定了礦粒在離心機(jī)中受到的離心力，離心力又決定了礦粒在離心機(jī)中的運(yùn)動(dòng)軌跡，轉(zhuǎn)速太大，不能達(dá)到丟尾的效果，轉(zhuǎn)速太小，精礦會(huì)隨著尾礦流失.因此要想得到良好的分選指標(biāo)，要選擇合適的離心機(jī)轉(zhuǎn)速.初步選擇給礦濃度10%、給礦速度125 mL/s、沖洗水量50 mL/s，改變離心機(jī)轉(zhuǎn)速的大小，考察其對(duì)分選指標(biāo)的影響，試驗(yàn)結(jié)果見圖2.

圖2 離心機(jī)轉(zhuǎn)速試驗(yàn)結(jié)果

從圖2可以看出，隨著離心機(jī)轉(zhuǎn)速的增加，轉(zhuǎn)速低于500 r/min，下降很快，大于500 r/min后逐漸穩(wěn)定下來.回收率雖然穩(wěn)步上升，但是增加得不多，并且都在70%以上，考慮到后續(xù)對(duì)精礦的高品位要求，選擇轉(zhuǎn)速在400 r/min時(shí)最佳.

2.3 沖洗水量

沖洗水量的大小直接影響其選礦指標(biāo)，沖洗水量過小，脈石礦物仍附著在轉(zhuǎn)鼓壁上，沖洗水量過大，則鎢礦物也會(huì)被沖走.在給礦濃度為10%、離心機(jī)轉(zhuǎn)速400 r/min、給礦速度125 mL/s的條件下，考察沖洗水量對(duì)分選指標(biāo)的影響，分選指標(biāo)見圖3.

從圖3可以看出，沖洗水量從33.7 mL/s增加到50 mL/s，品位明顯升高，回收率變化不大，但是在50 mL/s后，繼續(xù)增加漂洗水量，品位和回收率都不斷下降.因此綜合考慮，選擇沖洗水量為50 mL/s時(shí)最佳.

2.4 給礦速度

給礦速度對(duì)離心機(jī)的分選指標(biāo)也有很大的影響，給礦速度快，部分鎢礦物在沖洗水的沖擊下流失到尾礦中，給礦速度慢，部分密度小的脈石礦物仍然粘附在離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓壁上，因此要嚴(yán)格地控制給礦速度.在給礦濃度為10%、離心機(jī)轉(zhuǎn)速400 r/min、沖洗水量50 mL/s的條件下，考察給礦速度對(duì)分選指標(biāo)的影響，分選指標(biāo)見圖4.

圖3 沖洗水量試驗(yàn)結(jié)果

圖4 給礦速度試驗(yàn)數(shù)據(jù)

從圖4中可以看出，當(dāng)給礦速度為166.6 mL/s，品位和回收率指標(biāo)都好于125 mL/s和250 mL/s，因此確定給礦速度為166.6 mL/s.

2.5 開路試驗(yàn)

在給礦濃度為10%、離心機(jī)轉(zhuǎn)速400 r/min、沖洗水量50 mL/s、給礦速度166.6 mL/s的最佳條件下進(jìn)行開路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程如圖5，試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表3.

圖5 開路試驗(yàn)流程

表3 離心機(jī)開路試驗(yàn)結(jié)果/%

從表3可以看出鎢細(xì)泥經(jīng)過離心機(jī)重選后回收率達(dá)到了83.26%，實(shí)現(xiàn)了對(duì)鎢的大部分回收，對(duì)鎢的富集效果很明顯，接下來進(jìn)行浮選試驗(yàn)研究，以期能夠在浮選中提高鎢的品位.

3 浮選試驗(yàn)

3.1 脫硫試驗(yàn)

通常鎢細(xì)泥中含有伴生硫化礦，由于硫化礦可浮性好、比重大，其對(duì)本研究擬主要回收的鎢礦物分選有很大影響[9].因此，在浮選鎢之前要對(duì)其進(jìn)行浮選脫硫，脫硫的藥劑通常采用丁黃藥，并且對(duì)丁黃藥的用量進(jìn)行試驗(yàn)研究，初步確定丁黃藥的用量為50 g/t，硫化礦基本除盡，且硫化礦中的鎢礦品位0.42%，損失率僅為3.75%.因此，后續(xù)浮選試驗(yàn)均在脫硫后進(jìn)行.

3.2 鎢浮選試驗(yàn)

選取芐基胂酸、苯乙烯膦酸、油酸、731氧化石蠟皂4種捕收劑進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，選用碳酸鈉作為pH調(diào)整劑，水玻璃作為脈石礦物的抑制劑，硝酸鉛作為黑鎢礦的活化劑[15].按照?qǐng)D6的試驗(yàn)流程分別進(jìn)行調(diào)整劑、抑制劑、活化劑、捕收劑種類和用量試驗(yàn).

圖6 浮選試驗(yàn)流程

通過上述的條件試驗(yàn)，得出的最佳條件是碳酸鈉的用量為500 g/t，水玻璃用量為300 g/t，硝酸鉛用量為200 g/t，捕收劑選用苯乙烯磷酸，用量為800 g/t.

在碳酸鈉的用量為500 g/t、水玻璃用量為300 g/t、硝酸鉛用量為200 g/t、苯乙烯磷酸用量為800 g/t的最佳條件下進(jìn)行一個(gè)開路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程及用量按照?qǐng)D7流程圖進(jìn)行開路試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表4.

圖7 開路浮選試驗(yàn)流程

表4 浮選開路試驗(yàn)結(jié)果/%

從表4中可以看出，精選鎢礦WO3的品位達(dá)到34.74%，鎢作業(yè)回收率達(dá)到了90.32%，取得了良好的指標(biāo).硫精礦和尾礦中的鎢損失量為9.68%，黑鎢礦得到了很好的回收.

4 結(jié)論

（1）礦樣中具有回收價(jià)值的主要是黑鎢礦，該黑鎢細(xì)泥的粒度低，泥化程度高，用浮選和磁選的選別難度大，達(dá)不到理想的指標(biāo).

（2）黑鎢細(xì)泥采用“離心-浮選”流程能得到更好的指標(biāo)，流程簡(jiǎn)單，操作方便，對(duì)環(huán)境污染少.黑鎢細(xì)泥經(jīng)離心機(jī)開路試驗(yàn)，WO3品位由原來的0.25%提高到0.72%，離心精礦經(jīng)過浮選開路試驗(yàn)，得到含WO334.74%，鎢總回收率達(dá)到75.21%的鎢精礦.

（3）離心機(jī)因其選別粒度低、回收率高、處理量大、富集比高的優(yōu)點(diǎn)，在選別黑鎢細(xì)泥方面比其他重選方法更好，能更好的選別粒度低，泥化程度高的鎢細(xì)泥.試驗(yàn)表明用離心機(jī)對(duì)鎢細(xì)泥進(jìn)行預(yù)先富集的效果很好，值得鎢礦礦山借鑒.

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Experiment study of tungsten ore from primary slimes

XIAO Liang，LIU Long-fei，LI Wei-ying
（School of Resource and Environmental Engineering,Jiangxi University of Science and Technology,Ganzhon 341000,China）

The new type centrifugal separator was used to discarding the large number of tailings of tungsten ore from slims,and the next is that the gravity separation concentrate was put into the process of flotation.Of these mine samples,the degree of slimings is high and the particle size is very low,therefore the separation is very difficult.The experiment test through a flotation flowsheet of centrifugal-flotation was performed.The tungsten concentrate with the grade of 34.74%WO3,and the total recovery of 75.21%can be obtained.

tungsten slime；centrifugal machine；flotation

TD954

A

1674-9669（2012）01-0081-04

2011-11-30

肖良（1987-），男，碩士研究生，主要從事有色金屬選礦方面的研究，E-mail：273387484@qq.com.