SD系列高效低溫捕收劑浮選某白鎢礦試驗(yàn)研究

劉潤清，周艷紅，，周 菁，黃偉生，朱一民，張曉峰，焦科誠

(1.中南大學(xué)資源加工與生物工程學(xué)院，湖南長沙 410083;2.湖南有色金屬研究院，湖南長沙 410100; 3.湖南柿竹園有色金屬有限責(zé)任公司，湖南郴州 423037)

黑鎢資源的大幅減少和市場對鎢資源需求急劇增加，這大大加大了白鎢礦資源的開發(fā)力度，白鎢礦已是未來我國保持鎢資源優(yōu)勢的潛力所在，一些低品位、性質(zhì)復(fù)雜的白鎢礦石也得到開發(fā)利用［1～3］。常用的白鎢礦捕收劑有脂肪酸類、磺酸類、磷酸類、螯合捕收劑等，這些藥劑通常在礦漿溫度較高時藥劑性能較好，但在低溫時，常因不能在礦漿中很好分散，藥劑消耗加大，選礦指標(biāo)下降［4～10］。因此，白鎢礦浮選時使用對白鎢礦捕收能力強(qiáng)，又耐低溫的捕收劑是必要的，近年來許多新型捕收劑相繼開發(fā)并得到應(yīng)用［11］。

針對某地白鎢礦的礦石性質(zhì)，采用湖南有色金屬研究院自主研發(fā)的SD系列捕收劑進(jìn)行了白鎢礦低溫浮選試驗(yàn)，小型試驗(yàn)和工業(yè)試驗(yàn)表明，與731相比，SD系列捕收劑低溫時獲得選礦指標(biāo)更好，對白鎢礦捕收能力更強(qiáng)。

1 試樣性質(zhì)

試驗(yàn)礦樣取自湖南某白鎢礦浮硫尾礦，化學(xué)成分分析列于表1。

從表1分析結(jié)果可知，試驗(yàn)礦樣中的鎢礦物主要是白鎢礦，脈石礦物主要是螢石、石英和方解石，還有部分云母、粘土、錫石等脈石礦物及少量的黑鎢礦。白鎢礦的品位較低，為0.35%。

表1 化學(xué)成分分析結(jié)果 %

2 選礦試驗(yàn)研究

試驗(yàn)采用氫氧化鈉作調(diào)整劑，水玻璃作抑制劑進(jìn)行白鎢選礦試驗(yàn)研究。試驗(yàn)礦漿溫度低于18℃。

2.1 pH值條件試驗(yàn)

固定抑制劑水玻璃用量為700 g/t、捕收劑SD2#用量為160 g/t，進(jìn)行pH值試驗(yàn)研究，試驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。

從圖1曲線可以看出，隨著pH值的升高，鎢精礦的品位和回收率都是先增加后降低。試驗(yàn)結(jié)果表明，pH值過高也不利于白鎢礦的浮選。白鎢礦粗選礦漿最佳pH值為11左右，此時氫氧化鈉適宜用量為1 600 g/t。

2.2 水玻璃用量試驗(yàn)

固定捕收劑SD2#用量為160 g/t，調(diào)整劑氫氧化鈉用量為1 600 g/t，進(jìn)行水玻璃用量試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。

圖2 水玻璃用量試驗(yàn)結(jié)果

從圖2試驗(yàn)結(jié)果可知，隨著水玻璃用量的增加，鎢的回收率呈下降趨勢，品位逐漸增加。水玻璃用量為700 g/t時，白鎢礦的回收率和品位均較好，因此，在后續(xù)試驗(yàn)過程中選擇水玻璃用量700 g/t。

2.3 捕收劑用量試驗(yàn)

試驗(yàn)研究選擇鎢礦物的捕收劑為SD2#，固定調(diào)整劑NaOH用量為1 600 g/t和水玻璃用量為700 g/t，進(jìn)行捕收劑SD2#用量試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。

圖3 捕收劑SD2#用量試驗(yàn)結(jié)果

從圖3曲線可知，捕收劑用量由140 g/t增加到160 g/t時，白鎢回收率明顯增加，但捕收劑用量再增加到180 g/t時，回收率略有降低;隨著捕收劑用量的增加，白鎢礦品位逐漸下降。因此，在后續(xù)試驗(yàn)中選取捕收劑用量為160 g/t。

2.4 捕收劑浮選礦漿溫度試驗(yàn)

礦漿溫度對一部分使用脂肪酸類捕收劑的氧化礦浮選具有影響，對飽和脂肪酸類捕收劑的影響更大，提高浮選礦漿溫度有利于提高選礦指標(biāo)。為了考察不同礦漿溫度下SD捕收劑的捕收性能，選用捕收劑SD2#與731作對比，其用量均為160 g/t，氫氧化鈉用量為1 600 g/t，水玻璃用量為700 g/t，試驗(yàn)結(jié)果如圖4所示。

圖4 浮選礦漿溫度試驗(yàn)結(jié)果

從圖4浮選礦漿溫度試驗(yàn)結(jié)果可知，礦漿溫度低溫條件下，捕收劑SD2#獲得的鎢回收率明顯高于731，鎢的品位與731相當(dāng);隨著礦漿溫度的升高，兩種捕收劑獲得鎢的回收率相近。試驗(yàn)結(jié)果表明，捕收劑無論采用731還是SD2#，低溫對其捕收能力均有一定程度的影響，但采用731作捕收劑時，溫度對其選礦指標(biāo)的影響較大。與捕收劑731相比，SD2#捕收劑對低溫的適應(yīng)性強(qiáng)。

2.5 捕收劑開路試驗(yàn)

在粗選條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行鎢常溫精選開路試驗(yàn)。鎢常溫粗選開路試驗(yàn)工藝流程如圖5所示，試驗(yàn)結(jié)果列于表2。

表2 鎢常溫粗選開路試驗(yàn)結(jié)果 %

從表2試驗(yàn)結(jié)果可知，浮鎢給礦經(jīng)一粗三精三掃選獲得了品位為3.99%、作業(yè)回收率為41.22%的白鎢精礦。

圖5 捕收劑SD2#開路試驗(yàn)工藝流程

2.6 閉路流程捕收劑對比試驗(yàn)

在開路試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行不同捕收劑種類閉路試驗(yàn)。試驗(yàn)工藝流程如圖6所示，試驗(yàn)結(jié)果列于表3。

圖6 鎢常溫粗選閉路試驗(yàn)工藝流程

由表3試驗(yàn)結(jié)果可知，采用SD3#捕收劑時獲得的白鎢礦精礦回收率最高，品位最低，SD2#作捕收劑時，白鎢礦精礦品位和回收率均較好，731作捕收劑時獲得的指標(biāo)介于SD3#與 SD2#之間，綜合考慮，SD2#作捕收劑時浮選指標(biāo)最佳，因而選擇SD2#作為鎢礦物的捕收劑進(jìn)行工業(yè)試驗(yàn)。

表3 鎢捕收劑種類閉路試驗(yàn)結(jié)果 %

3 白鎢浮選捕收劑工業(yè)試驗(yàn)

工業(yè)試驗(yàn)時的礦漿溫度為15～18℃。捕收劑工業(yè)試驗(yàn)流程圖如圖6所示，工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果列于表4。

表4 捕收劑工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果 %

從表4工業(yè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)看出，捕收劑SD2#獲得的鎢選礦指標(biāo)優(yōu)于捕收劑731。說明SD系列捕收劑低溫條件下捕收性能更好，更能適應(yīng)現(xiàn)場的生產(chǎn)條件。

4 結(jié)論

針對某地白鎢常溫浮選粗選段白鎢礦回收率低的問題，采用自主研發(fā)的高效低溫SD捕收劑，解決了低溫對浮選的影響，提高了白鎢礦的浮選指標(biāo)。通過試驗(yàn)室小型試驗(yàn)及工業(yè)試驗(yàn)，得到如下結(jié)論:

1.通過與捕收劑731小型試驗(yàn)和工業(yè)試驗(yàn)的對比，自主研發(fā)的SD捕收劑浮選白鎢礦具有低溫條件下對鎢礦物捕收能力強(qiáng)、選擇性好的特點(diǎn)，可進(jìn)一步推廣應(yīng)用。

2.工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果表明，在礦漿溫度為15～18℃的條件下，捕收劑SD2#獲得鎢精礦品位為3.01%，鎢的作業(yè)回收率78.32%。

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