福建行洛坑鎢礦選礦工藝優(yōu)化研究

羅仙平， 鄒麗萍， 馮博， 唐學(xué)昆

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

0 引 言

福建行洛坑鎢礦含鎢0.21%，是一典型低品位黑白鎢共生鎢礦石.現(xiàn)場原工藝先采用螺旋選礦機和搖床對其進行重選富集，得到含鎢23.64%的鎢粗精礦后再用枱浮選礦工藝脫除硫化礦以提高鎢精礦的品位.由于礦石中伴生硫化礦含量較高，礦物嵌布特征復(fù)雜，在鎢重選工藝中未能充分單體解離，與鎢礦物包裹交代明顯，導(dǎo)致枱浮工藝獲得的鎢精礦中砷、硫等雜質(zhì)含量超標(biāo)，降低了鎢精礦質(zhì)量，嚴重影響了公司的經(jīng)濟效益和企業(yè)形象；同時枱浮工藝使用大量的黃藥和硫酸類藥劑導(dǎo)致作業(yè)區(qū)生產(chǎn)環(huán)境惡劣，且使用的硫酸形成酸性環(huán)境易使選廠鋼架結(jié)構(gòu)和枱浮床面腐蝕受損速度加快.為充分利用該礦產(chǎn)資源，提高鎢精礦質(zhì)量，并改善選廠生產(chǎn)環(huán)境，本文對現(xiàn)場枱浮給礦進行了詳細的工藝礦物學(xué)和選礦工藝優(yōu)化研究.

1 實 驗

1.1 礦石性質(zhì)

現(xiàn)場枱浮給礦含鎢23.64%，主要賦存在白鎢礦和黑鎢礦中.礦石中礦物組成復(fù)雜，金屬礦物主要有黑鎢礦、白鎢礦、錫石、毒砂、黃銅礦、鐵閃鋅礦、黃鐵礦、輝鉍礦、輝鉬礦、鋯石、褐鐵礦、鐵屑、銅藍等；非金屬礦物主要有石英、鐵鋰云母、白云母、電氣石、鉀長石、高嶺石、螢石等.枱浮給礦化學(xué)多元素分析結(jié)果見表1.

表1 枱浮給礦化學(xué)多元素分析結(jié)果/%

礦石中礦物嵌布特征復(fù)雜，包裹交代現(xiàn)象明顯.其中鎢礦物多呈柱狀、針狀、板狀等形態(tài)分布，并與石英、螢石、云母等脈石礦物連生；部分鎢礦物還被黃銅礦、黃鐵礦等硫化礦交代；少數(shù)鎢礦物呈不規(guī)則狀包裹黃鐵礦、毒砂，并與其他硫化礦組成致密的連生集合體；有的白云母、鋰云母、鐵鋰云母呈不規(guī)則狀包裹鎢礦物，或沿鎢礦物邊緣分布；有的鎢礦物還與褐鐵礦、鉀長石、螢石等連生，構(gòu)成柱狀集合體；礦石中黃鐵礦與毒砂多呈粒狀、星點狀、不規(guī)則狀等形態(tài)分布，與鎢礦物嵌布關(guān)系復(fù)雜.鎢礦物嵌布粒度以中粒為主，這將對鎢礦物的重選回收不利.

1.2 試驗設(shè)備及藥劑

試樣取自現(xiàn)場原枱浮工藝中的枱浮給礦樣（以下簡稱原礦），試驗過程中，以XMQ-240×90型球磨機磨礦，XFG系列掛槽和單槽浮選機浮選，LY-1100×500×430實驗室型搖床重選；試驗用水為自來水，試驗藥劑為工業(yè)產(chǎn)品；單元試樣重1 kg.

2 試驗結(jié)果與討論

2.1 選礦方案的確定

枱浮給礦礦石中硫化礦含量較高，要富集回收該鎢礦物并獲得質(zhì)量較高的鎢精礦，就必須先脫除礦石中的硫化礦，而硫化礦嵌布特征復(fù)雜，包裹、連生體較多，多數(shù)未單體解離.為此，要脫除該硫化礦，采用單一的重選是難以實現(xiàn)的.

因此，采用“重-浮”聯(lián)合流程對該枱浮給礦進行試驗研究，而“重-浮”聯(lián)合流程有“先浮后重”和“先重后浮”2種工藝方案[1-3].由于“先浮后重”工藝需先對枱浮給礦進行再磨浮選，待硫化礦浮出后再進行鎢重選，而鎢礦物再磨后粒度較細，進行鎢重選必然損失嚴重.“先重后浮”工藝是先對枱浮給礦進行搖床重選，獲得的鎢粗精礦經(jīng)再磨后再進行浮選硫化礦，此工藝既能脫除硫化礦又能避免鎢礦物因粒度細而重選損失嚴重的問題.因此，確定采用“先重后浮”工藝方案對枱浮給礦進行試驗研究.

2.2 重選試驗及結(jié)果

為得到合格品位的鎢精礦，對原礦進行了重選試驗，因礦石中鎢礦物粒度分布較均勻，故不分級而直接進行全樣搖床分選.試驗流程如圖1所示，試驗結(jié)果見表2.

圖1 原礦重選試驗流程

表2 原礦重選試驗結(jié)果/%

由表2可見，采用全樣搖床進行重選后，可獲得含鎢 42．84%、鎢回收率 92．95%，含砷 1．10%、砷回收率 82．64%、含硫 8．78%、硫回收率 86．56%的鎢精礦，分選指標(biāo)較好，鎢礦物得到有效富集，而中礦和尾礦中的細粒鎢則可接入細泥車間經(jīng)再磨再選后進行浮選回收．

2.3 浮選條件試驗及結(jié)果

鎢粗精礦中的砷、硫主要以毒砂、黃鐵礦等硫化礦的形式存在，為了脫除該類雜質(zhì)礦物，選擇合適的硫化礦捕收劑是試驗的關(guān)鍵．固定磨礦細度為75%，捕收劑用量為60 g/t，組合捕收劑用量為40 g/t+20 g/t，2#油用量為14 g/t，考察了乙基黃藥、丁基黃藥、戊基黃藥、丁銨黑藥、（戊基黃藥+丁銨黑藥）、（丁基黃藥+丁銨黑藥）等多種捕收劑對硫化礦浮選的影響[4-6]．試驗結(jié)果表明：各捕收劑均對硫化礦物具有一定的捕收效果，其中，戊基黃藥捕收能力最強，獲得的硫化礦精礦中砷、硫的回收率最高；丁銨黑藥的選擇性最好，得到的硫化礦精礦中砷、硫的品位最高；而使用組合捕收劑（戊基黃藥+丁銨黑藥），分選指標(biāo)最佳．因此后續(xù)試驗選取組合藥劑（戊基黃藥+丁銨黑藥）為硫化礦浮選的捕收劑．

固定磨礦細度（＜0．074 mm 含量）為 75%，捕收劑戊基黃藥與丁銨黑藥的用量配比為2∶1，2#油用量為14 g/t，考察了捕收劑用量對硫化礦浮選的影響，試驗流程如圖2所示，試驗結(jié)果見圖3．試驗結(jié)果表明，隨捕收劑用量的增加，硫化礦精礦中砷、硫的回收率逐漸升高，但品位有所下降，當(dāng)捕收劑用量為90 g/t時，所得硫化礦精礦的指標(biāo)最好，此后若繼續(xù)加大捕收劑用量，砷、硫的回收率上升不明顯．因此，后續(xù)試驗選取硫化礦粗選捕收劑（戊基黃藥+丁銨黑藥）的用量為90 g/t．

圖2 硫化礦浮選捕收劑用量條件試驗流程

圖3 捕收劑用量對硫化礦浮選的影響

組合捕收劑的協(xié)同效應(yīng)對提高礦物的分選指標(biāo)具有顯著影響，因而其用量配比的選擇至關(guān)重要[7-9]．固定磨礦細度為75%，捕收劑（戊基黃藥+丁銨黑藥）的用量為90 g/t，2#油用量為14 g/t，考察了戊基黃藥與丁銨黑藥的用量配比對硫化礦浮選的影響，試驗流程同圖2，試驗結(jié)果見圖4．由圖4可知，隨戊基黃藥用量的減少（丁銨黑藥用量的增加），硫化礦精礦中砷、硫的回收率逐漸下降，當(dāng)戊基黃藥與丁銨黑藥的用量配比為2∶1時，浮選指標(biāo)最好，鎢損失率也較低．此時，硫化礦精礦中含砷4．89%、砷回收率79．03%，含硫 38．22%、硫回收率 83．07%．故后續(xù)試驗選取硫化礦浮選捕收劑的用量配比為2∶1，即戊基黃藥用量為 60 g/t，丁銨黑藥為 30 g/t．

圖4 捕收劑用量配比對硫化礦浮選的影響

由于原礦中砷、硫等硫化礦與鎢礦物的嵌布特征復(fù)雜，包裹、連生體較多，且多數(shù)未單體解離，因此合適的磨礦細度是實現(xiàn)礦物單體解離及提高硫化礦與鎢礦物分選指標(biāo)的關(guān)鍵[10-12]．本次試驗固定（戊基黃藥+丁銨黑藥）的用量為60 g/t+30 g/t，2#油用量為14 g/t，考察了磨礦細度（＜0．074 mm含量）對硫化礦浮選的影響．試驗流程同圖2，試驗結(jié)果見圖5．

圖5 磨礦細度對硫化礦浮選的影響

由圖5可知，隨磨礦細度（＜0．074 mm含量）的增加，硫化礦粗精礦中砷、硫的回收率逐漸增加，而品位呈下降趨勢，當(dāng)磨礦細度為75%時，硫化礦浮選指標(biāo)最好，砷、硫的回收率較高，而鎢的回收率較低，此后若繼續(xù)加大磨礦細度，砷、硫的回收率升高不明顯．因此，選取硫化礦的浮選磨礦細度（＜0．074 mm含量）為75%較合適．

為提高硫化礦中砷、硫等礦物的品位，并降低鎢礦物的損失率[13-16]，試驗考察了精選條件對硫化礦浮選的影響．結(jié)果表明，硫化礦粗精礦經(jīng)2次空白精選，可獲得含砷 5．82%、砷回收率 74．73%，含硫47．12%、硫回收率 81．38%，含鎢 0．79%、鎢損失率 0．30%的硫化礦精礦．

2.4 閉路流程試驗

在條件試驗及開路流程試驗的基礎(chǔ)上，進行了“重-浮”聯(lián)合工藝閉路流程試驗，試驗流程及藥劑制度如圖6所示，試驗結(jié)果見表3．

圖6 閉路試驗流程圖

表3 閉路試驗結(jié)果/%

由表3可知，采用“重-浮”聯(lián)合工藝代替現(xiàn)場原枱浮工藝，閉路試驗可獲得含砷5.78%、砷回收率79.75%，含硫45.02%、硫回收率83.55%，含鎢0.95%、鎢損失率0.38%的硫化礦精礦；含鎢55.89%、鎢回收率92.60%，含砷0.06%、砷分布率3.39%，含硫0.36%、硫分布率2.73%的鎢精礦.

2.5 新工藝指標(biāo)優(yōu)異的原因分析

表4為鎢礦物單體解離度測定結(jié)果.由表4可見，重選尾礦中鎢礦物的單體解離較差，連生體較多.在原枱浮工藝中，硫化礦物與鎢礦物未能充分單體解離，硫化礦物隨鎢礦物進入枱浮精礦，導(dǎo)致鎢精礦砷、硫等雜質(zhì)含量超標(biāo)；新工藝將搖床精礦進行再磨后脫硫浮選，能夠獲得合格的鎢精礦.

表4 鎢礦物單體解離度測定結(jié)果

3 結(jié) 論

（1）福建行洛坑鎢礦枱浮給礦含鎢23.64%，礦石嵌布關(guān)系復(fù)雜，包裹交代現(xiàn)象明顯，且硫化礦含量較高，采用單一的重選難以實現(xiàn)硫化礦與鎢礦物的有效分離.

（2）采用“重-浮”聯(lián)合工藝，即先用搖床進行重選富集，得到的鎢粗精礦經(jīng)再磨后以（戊基黃藥+丁銨黑藥）為捕收劑浮選砷、硫等硫化礦，經(jīng)一粗二精三掃，閉路試驗可獲得含砷5.78%、砷回收率79.75%，含硫45.02%、硫回收率83.55%，含鎢0.95%、鎢損失率0.38%的硫化礦精礦；含鎢55.89%、鎢回收率92.60%，含砷0.06%、砷分布率3.39%，含硫0.36%、硫分布率2.73%的鎢精礦.

（3）與原枱浮工藝相比，新工藝流程簡單、可控性強，不僅可獲得較高質(zhì)量的鎢精礦，且顯著改善了選廠的生產(chǎn)環(huán)境，實現(xiàn)了鎢礦石的清潔高效分選.

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