黑白鎢強(qiáng)磁分選在柿竹園鎢浮選回收中的應(yīng)用

曹登國(guó)，石志中，李曉東，崔小凱，毛文明

（湖南柿竹園有色金屬有限責(zé)任公司，湖南 郴州 423037）

湖南柿竹園鎢、鉬、鉍、螢石多金屬礦床，屬云英巖-夕卡巖型的大型綜合礦體，是世界聞名的多金屬礦床，被中外地質(zhì)專家譽(yù)為“世界有色金屬博物館”。礦物品種達(dá)143種之多，其中鎢探明儲(chǔ)量為74.7萬t，占世界已探明儲(chǔ)量的20.7%，占全國(guó)已探明儲(chǔ)量的49%。鎢礦物主要有白鎢礦和黑鎢礦，比例大致為7：3，還有少量的鎢華存在。鎢礦物的嵌布粒度粗細(xì)不均，原礦性質(zhì)復(fù)雜難選[1]。柿竹園公司現(xiàn)有的生產(chǎn)流程采用“柿竹園法”，隨著礦石的不斷變化及選礦方法的革新，柿竹園公司多金屬選廠在2000 t/d車間鎢選礦段采用了磁浮新工藝，取得了較好的效果。

1 礦石性質(zhì)

1.1 礦石多元素分析及鎢物相分析結(jié)果

對(duì)柿竹園多金屬選廠2000 t/d生產(chǎn)車間所選鎢鉬鉍螢石多金屬礦石進(jìn)行了多元素分析和物相分析，結(jié)果如表1、表2所示。

表1 礦石多元素分析 w/%

表2 鎢礦物物相分析結(jié)果 %

1.2 礦物組成

由表1、表2可見，柿竹園鎢鉬鉍螢石多金屬礦石中有用礦物主要有白鎢礦、黑鎢礦、輝鉬礦、輝鉍礦、螢石、黃鐵礦、磁黃鐵礦和磁鐵礦，還有少量的錫石和黃銅礦等，脈石礦物有石榴子石、方解石、石英、長(zhǎng)石、云母、輝石、綠泥石等。各種礦物與脈石緊密共生，性質(zhì)復(fù)雜。其中鎢礦物有白鎢礦、黑鎢礦及鎢華，多金屬選廠的鎢礦物主要以白鎢礦的形式存在，占總鎢的68.96%，其他為黑鎢礦，占有率為28.75%，鎢華的含量最??；鉍礦物有輝鉍礦、自然鉍、鉍華和斜方輝鉛鉍礦；鉬礦物有輝鉬礦和鉬華。

2 原鎢選別生產(chǎn)流程及存在的問題

2.1 原有生產(chǎn)流程

柿竹園多金屬選廠2000 t/d生產(chǎn)車間于2006年10月建成投產(chǎn)，生產(chǎn)流程采用具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的鎢、鉬、鉍選礦工藝“柿竹園法”。從建成投產(chǎn)開始經(jīng)過不斷的改進(jìn)，在鎢粗選作業(yè)采用的是機(jī)柱聯(lián)合浮選工藝，其中浮選柱用作鎢粗選的一次粗選和精選作業(yè)。粗選柱的尾礦進(jìn)入浮選機(jī)進(jìn)行二次粗選作業(yè)[2－6]。粗精礦經(jīng)過濃縮后加溫，再進(jìn)行白鎢加溫精選浮選出白鎢精礦，加溫浮選尾礦上搖床重選出一部分高品位的黑鎢精礦，搖床尾礦再濃縮后，進(jìn)行黑鎢細(xì)泥浮選，得出一部分細(xì)泥黑鎢精礦[7]。鎢選礦流程如圖1。生產(chǎn)指標(biāo)見表3。

圖1 鎢選礦流程圖

表3 “柿竹園法”現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)指標(biāo)

2.2 原有生產(chǎn)流程存在的主要問題

柿竹園多金屬選廠由于不斷的增大處理量，所處理的礦石性質(zhì)變得更加復(fù)雜多變。主要問題有兩點(diǎn)：一是鎢礦物中含有28.75%左右的黑鎢，經(jīng)過白鎢粗選作業(yè)時(shí)黑鎢礦與白鎢礦混浮，濃縮后一起加溫，在加溫作業(yè)的時(shí)候加入了大量的水玻璃及其他抑制黑鎢礦的藥劑，使黑鎢礦受到了嚴(yán)重的抑制，可浮性變得很差。在細(xì)泥黑鎢浮選作業(yè)時(shí)浮選的精礦品位很差，在10%～20%之間，作業(yè)回收率一般也只有40%～50%，尾礦損失較大，基本上含鎢品位在1.5%～2.5%之間。錫金屬也損失在黑鎢之中。二是在搖床回收粗粒黑鎢后，要經(jīng)過濃縮再進(jìn)行黑鎢細(xì)泥浮選，由于前面加溫作業(yè)的影響，濃縮時(shí)溢流中黑鎢金屬量損失很大。

3 工藝流程的改進(jìn)

根據(jù)2009年柿竹園公司與北京礦冶研究院及廣州有色金屬研究院合作進(jìn)行的一系列科技攻關(guān)項(xiàng)目成果分析，柿竹園公司鎢礦物中的黑鎢具有弱磁性，可以被高梯度強(qiáng)磁機(jī)的磁場(chǎng)捕收，因此現(xiàn)有生產(chǎn)流程改進(jìn)中將高梯度強(qiáng)磁機(jī)引入鎢浮選系統(tǒng)，并進(jìn)行了相關(guān)的研究及生產(chǎn)改造。

3.1 工藝改造第一階段

技術(shù)人員考慮到改造要盡量不影響選廠的正常生產(chǎn)，并能簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程。首先考慮對(duì)原有流程的加溫尾礦進(jìn)行強(qiáng)磁，在改造之前，利用試驗(yàn)型高梯度強(qiáng)磁機(jī)做了一些相關(guān)的強(qiáng)磁試驗(yàn)，取得比較好的試驗(yàn)結(jié)果，試驗(yàn)結(jié)果見表4。

表4 試驗(yàn)室加溫尾礦強(qiáng)磁結(jié)果 %

2012年3月，對(duì)柿竹園多金屬選廠2000 t/d車間進(jìn)行了一些改造，主要就是引入贛州金環(huán)磁選設(shè)備有限公司的SLon1500高梯度強(qiáng)磁機(jī)，安裝在白鎢加溫浮選的后面，對(duì)其尾礦進(jìn)行強(qiáng)磁選，磁性產(chǎn)品進(jìn)行濃縮浮選，產(chǎn)出黑鎢精礦，非磁產(chǎn)品進(jìn)搖床回收錫資源。改造后并沒有取得預(yù)期的目標(biāo)，一是由于高梯度強(qiáng)磁機(jī)所處理的來料為白鎢加溫浮選的尾礦，里面添加了大量的水玻璃，造成強(qiáng)磁機(jī)介質(zhì)盒里的介質(zhì)棒結(jié)垢堵塞，嚴(yán)重影響了強(qiáng)磁效果。二是黑鎢經(jīng)過加溫作業(yè)受到了強(qiáng)烈的抑制，在浮選過程中難以很好的回收，造成黑鎢浮選作業(yè)中精礦品位低，回收率低。這一階段所取得的生產(chǎn)指標(biāo)見表5。

表5 改造第一階段生產(chǎn)指標(biāo)

3.2 工藝改造第二階段

通過對(duì)前階段的改造生產(chǎn)結(jié)果分析說明，如果黑鎢礦物要取得比較好的精礦品位和回收率，應(yīng)該盡量不讓其在前面的浮選作業(yè)中受到強(qiáng)烈的抑制。2013年4月，柿竹園多金屬選廠2000 t/d在鎢粗選段引進(jìn)強(qiáng)磁系統(tǒng)，硫化礦尾礦經(jīng)鎢粗選柱子浮選后，泡沫產(chǎn)品進(jìn)入直徑為1500 mm強(qiáng)磁將黑白鎢進(jìn)行分離，磁性產(chǎn)品濃縮后再黑鎢浮選，黑鎢尾礦返回鎢粗選。非磁性產(chǎn)品進(jìn)精選柱子精選后濃縮加溫再浮選，浮選尾礦上搖床重選鎢錫金屬。流程見圖2。

圖2 改造后的鎢選礦流程

4 結(jié)果與討論

4.1 改造前后指標(biāo)對(duì)比

多金屬選廠2000 t/d生產(chǎn)車間工藝改造前后的同期主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如表6所示。

表6 工藝改造前后指標(biāo)對(duì)比 %

由表6可以看出，采用新工藝后，鎢粗選及鎢的總回收率均有了提高，鎢粗選的平均回收率從工藝改造前的累積平均69.33%提高到了71.72%，提高了2.38%；鎢總回收率從65.77%提高到了70.81%，提高了5.04%。白鎢精礦品位基本保持不變，黑鎢精礦品位從22.63%提高到了31.41%，提高了8.78%。

4.2 經(jīng)濟(jì)效益分析

采用新工藝后，黑鎢礦不再進(jìn)入加溫系統(tǒng)。經(jīng)累積統(tǒng)計(jì)，與2012年相比，2000 t/d生產(chǎn)車間加溫作業(yè)的藥劑成本節(jié)約45萬元。新工藝由于增加了強(qiáng)磁機(jī)及2臺(tái)砂泵，新增功率為64.5 kW，按生產(chǎn)用電0.65元/度，一年生產(chǎn)330天計(jì)算，新增成本為33.2萬元，綜合計(jì)算能節(jié)約成本11.8萬元/年。

多金屬選廠2000 t/d生產(chǎn)車間年處理量為66萬t，采用新工藝后鎢的總回收率提高了5.04%，鎢金屬一年可以新增收入2395萬元。綜合回收錫金屬一年的銷售收入為270萬元?？傆?jì)為2664萬元/年。

4.3 討論

新工藝從以下幾個(gè)方面解決了老工藝存在的主要問題，體現(xiàn)出新工藝的優(yōu)越性：一是黑鎢礦不再隨白鎢礦一起去加溫，使得黑鎢浮選操作更穩(wěn)定，黑鎢礦也容易上浮，黑鎢浮選的尾礦品位也降低到了1%以下；二是強(qiáng)磁產(chǎn)品濃縮時(shí)，溢流基本上不損失鎢金屬，減少了金屬的流失；三是大量比重大的礦物進(jìn)入了磁性產(chǎn)品中，為非磁產(chǎn)品綜合回收鎢錫混合精礦創(chuàng)造了條件，首次在柿竹園公司多金屬選礦回收了錫金屬；四是在粗選段及早將黑鎢分離出來，提高了粗選段鎢金屬的回收率。

目前還存在以下問題有待后續(xù)研究解決：

（1）強(qiáng)磁分離黑白鎢的時(shí)候，磁性產(chǎn)品夾帶嚴(yán)重，根據(jù)與以前的產(chǎn)品產(chǎn)量分析，大約有30%左右的白鎢礦被夾帶進(jìn)黑鎢礦中，造成白鎢精礦量減少。

（2）由于各種原因，強(qiáng)磁機(jī)運(yùn)行存在一些問題，對(duì)分離黑白鎢的效果有一定的影響。

5 結(jié)論

（1）采用強(qiáng)磁分選黑白鎢，使黑鎢不再進(jìn)入加溫作業(yè)而受到強(qiáng)烈抑制，更有利于鎢礦物中黑鎢礦的浮選與回收。且在鎢粗選段的前期及早采用強(qiáng)磁將黑鎢礦分離出來，有利于鎢粗選作業(yè)，還能回收錫金屬。

（2）多金屬選廠2000 t/d生產(chǎn)車間采用強(qiáng)磁分選黑白鎢后，鎢粗選的回收率提高了2.38%；鎢總回收率提高了5.04%。白鎢精礦品位基本保持不變，黑鎢精礦品位提高了8.78%，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

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