從湖南某高鈣鎢礦中常溫浮選白鎢礦與螢石

謝光彩 廖德華 陳 向

(湖南有色金屬職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南株洲412006)

矽卡巖型鎢礦屬分布廣泛、經(jīng)濟(jì)價值高的鎢礦床［1-2］。此類鎢礦的浮選過程中，白鎢礦與方解石、螢石等含鈣礦物的高效分離一直是選礦工作者的攻關(guān)難題。湖南某矽卡巖型鎢礦中，白鎢礦和螢石含量較高，均有回收價值。試驗(yàn)對該礦石進(jìn)行了常溫浮選分離工藝研究，最終獲得了理想的鎢精礦和螢石精礦。

1 礦石性質(zhì)

試驗(yàn)所用礦石取自湖南某矽卡巖型鎢礦，礦石礦物組成復(fù)雜，有用礦物主要為白鎢礦、螢石，主要脈石礦物有石英、方解石、石榴石、透輝石等。白鎢礦、螢石等嵌布粒度較細(xì)，屬于復(fù)雜難選鎢礦石。主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表1，鎢物相分析結(jié)果見表2。

表1 礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果Table 1 Main chemical analysis results of the ore %

表2 礦石鎢物相分析結(jié)果Table 2 Tungsten phase analysisresults of the ore %

由表1可知，礦石中有回收價值的成分為WO3和CaF2，含量分別為1.80%和24.03%。

由表2可知，礦石中的鎢主要以白鎢礦形式存在，占總鎢的99.22%。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 浮鎢前的脫硫

浮選白鎢礦時，硫化礦的存在會影響選鎢的藥劑制度和鎢精礦的質(zhì)量。因此，浮鎢前必須先脫硫。試驗(yàn)確定的脫硫工藝流程見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

圖1 脫硫工藝流程Fig.1 Desulfurization process

表3 脫硫試驗(yàn)結(jié)果Table 3 Desulfurization test results%

2.2 白鎢礦浮選試驗(yàn)

2.2.1 粗選試驗(yàn)

白鎢礦粗選試驗(yàn)流程見圖2。

圖2 白鎢礦粗選條件試驗(yàn)流程Fig.2 Conditioning test process for rough concentration of Scheelite

2.2.1.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

磨礦細(xì)度試驗(yàn)的水玻璃用量為6 000 g/t(模數(shù)為2.8)，ZL用量為500 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見圖3。

圖3 磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果Fig.3 Grinding fineness test results

由圖3可知，隨著磨礦細(xì)度的提高，白鎢粗精礦WO3品位和回收率均先上升后下降，高點(diǎn)在－0.074 mm占80%時。因此，確定磨礦細(xì)度為－0.074 mm占80%。

2.2.1.2 ZL用量試驗(yàn)

ZL用量試驗(yàn)的磨礦細(xì)度為－0.074 mm占80%，水玻璃用量為6 000 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見圖4。

圖4 ZL用量試驗(yàn)結(jié)果Fig.4 Test results with different ZL dosage

由圖4可知，隨著ZL用量的增大，白鎢粗精礦WO3品位下降、回收率先上升后下降。綜合考慮，確定ZL用量為600 g/t。

2.2.1.3 水玻璃用量試驗(yàn)

一般認(rèn)為碳酸鈉與水玻璃共用對抑制脈石礦物上浮具有協(xié)同效應(yīng)［3-5］。水玻璃用量試驗(yàn)的磨礦細(xì)度為－0.074 mm占80%，ZL用量為600 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見圖5。

由圖5可知，隨著水玻璃用量的增大，白鎢粗精礦WO3品位和回收率均先上升后下降，高點(diǎn)在水玻璃用量為5 500 g/t時。因此，確定白鎢粗選水玻璃用量為5 500 g/t。

圖5 水玻璃用量試驗(yàn)結(jié)果Fig.5 Test results with different dosage of sodium silicate

2.2.2 白鎢精選水玻璃用量試驗(yàn)

對含鈣高的鎢粗精礦，加溫精選是提高精礦鎢品位的成熟工藝。由于加溫工藝成本高、工人的勞動條件差，因此，本試驗(yàn)進(jìn)行常溫精選。常溫精選工藝的關(guān)鍵是調(diào)漿，在適當(dāng)?shù)乃Ａв昧肯拢瑵鉂{調(diào)藥、足夠的攪拌時間是取得理想白鎢精選效果的基礎(chǔ)［6-9］。試驗(yàn)將1粗1精(一次精選為空白精選)白鎢精礦濃縮至礦漿濃度為50%，在加水玻璃的情況下調(diào)漿1.5 h，然后進(jìn)行4次連續(xù)精選(僅第2次精選加水玻璃)，試驗(yàn)結(jié)果見圖6。

圖6 常溫精選水玻璃用量試驗(yàn)結(jié)果Fig.6 Test results with different dosage of sodium silicate at room temperature for cleaning

由圖7可知，隨著水玻璃用量的增大，白鎢精礦5的WO3品位和回收率均先上升后下降，高點(diǎn)在水玻璃用量為4 000 g/t時。因此，確定鎢精選2的水玻璃用量為4 000 g/t，對應(yīng)的白鎢精礦5的WO3品位為62.50%、WO3回收率為91.60%。

2.3 螢石粗選水玻璃用量試驗(yàn)

探索試驗(yàn)表明，選螢石前預(yù)先脫泥、脫藥有利于提高螢石精礦指標(biāo)，因此，選螢石前先進(jìn)行了脫泥、脫藥。螢石粗選水玻璃用量試驗(yàn)流程見圖7，試驗(yàn)結(jié)果見圖8。

由圖8可知，隨著水玻璃用量的增大，螢石粗精礦CaF2品位和回收率均先上升后下降，高點(diǎn)在水玻璃用量為1 500 g/t時。因此，確定螢石粗選水玻璃用量為1 500 g/t。

圖7 螢石粗選試驗(yàn)流程Fig.7 Rough concentration flowsheet of fluorite

圖8 螢石粗選水玻璃用量試驗(yàn)結(jié)果Fig.8 Test results of rough fluorite flotation with different dosage of sodium silicate

2.4 閉路試驗(yàn)

在條件試驗(yàn)和開路試驗(yàn)基礎(chǔ)上確定了圖9所示的全流程試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表4。

3 結(jié)論

(1)湖南某矽卡巖型鎢礦礦物組成復(fù)雜，有用礦物主要為白鎢礦、螢石，主要脈石礦物有石英、方解石、石榴石、透輝石等。白鎢礦、螢石等嵌布粒度較細(xì)，屬于復(fù)雜難選鎢礦石。

(2)白鎢礦常溫精選工藝的關(guān)鍵是調(diào)漿，用4 000 g/t模數(shù)為2.8的水玻璃對礦漿濃度為50%白鎢精礦1調(diào)漿1.5 h，然后進(jìn)行連續(xù)4次精選，可有效提高白鎢精礦WO3品位。

圖9 閉路試驗(yàn)流程Fig.9 Closed-circuit test process

表4 閉路試驗(yàn)結(jié)果Table 4 Closed-circuit test results %

(3)礦石在磨礦細(xì)度為－0.074 mm占80%的情況下1次開路浮選脫硫，脫硫產(chǎn)品1粗2掃5精、中礦順序返回閉路流程選白鎢礦，選鎢尾礦1粗2掃5精、中礦順序返回閉路流程選螢石，最終獲得了WO3品位為58.26%、回收率為92.89%的白鎢精礦，以及CaF2品位為98.36%、回收率為89.85%的螢石精礦。

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