江西某大型低品位白鎢礦選礦試驗(yàn)研究

徐曉萍，王國生，高玉德，孟慶波

（1.廣州有色金屬研究院，廣東 廣州 510650；2.稀有金屬分離與綜合利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510650）

江西某大型低品位白鎢礦選礦試驗(yàn)研究

徐曉萍1，2，王國生1，2，高玉德1，2，孟慶波1，2

（1.廣州有色金屬研究院，廣東 廣州 510650；2.稀有金屬分離與綜合利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510650）

針對某大型低品位白鎢礦石中白鎢礦嵌布粒度較粗的特點(diǎn)，采用“預(yù)先分級—粗粒重選—細(xì)粒浮選”的重浮聯(lián)合流程，80%的原礦在較粗的粒度通過低成本的重選方法回收，有利于環(huán)境保護(hù)和提高經(jīng)濟(jì)效益；占原礦約20%的細(xì)粒級中的白鎢礦通過浮選回收，有效地保證了鎢的總回收率。當(dāng)原礦含WO30.20%、Cu 0.07%時，小型試驗(yàn)取得粗粒重選鎢精礦品位WO357.24%，鎢回收率63.03%及細(xì)粒浮選鎢精礦品位WO341.93%，鎢回收率11.84%，鎢總回收率74.87%和硫化銅精礦銅品位19.55%，銅總回收率為56.69%的試驗(yàn)指標(biāo)，鎢銅均得到較好回收。

低品位白鎢礦；預(yù)先分級；重選；浮選

中國是世界鎢資源大國，鎢的開采已有100多年的歷史，中國的鎢業(yè)在世界占有舉足輕重的地位[1-2]。隨著世界經(jīng)濟(jì)的增長，對鎢的需求逐年增長，同時鎢資源的消耗也在以驚人的速度加快。一直以來中國鎢礦的開采都是以開采黑鎢礦為主[7]，已探明的黑鎢礦資源急劇減少，逐步被白鎢礦資源取代。現(xiàn)在中國的鎢礦資源以白鎢礦為主，但中國的白鎢礦床中屬低品位[3-4]、嵌布粒度細(xì)[5]、難選者居多，而且還有部分白鎢礦共生于其他有用金屬礦床中[6]，目前難以得到有效的回收。因此，白鎢礦床的開發(fā)利用顯得愈發(fā)重要。

江西某白鎢礦是近年來中國新探明的大型低品位白鎢礦床，主要鎢礦物以白鎢礦為主，還有少量黑鎢礦，同時伴生少量銅鉬礦物。試驗(yàn)研究根據(jù)該礦礦石性質(zhì)及鎢礦物的嵌布特性，制定出“預(yù)先分級—粗粒重選—細(xì)粒浮選”的重浮聯(lián)合流程回收鎢礦物，取得了良好的試驗(yàn)結(jié)果，同時伴生的銅礦物也得到綜合回收。

1 礦石性質(zhì)

1.1 原礦多元素分析

該礦石主要有價組分為鎢，伴生少量銅、鉬、鉛、鋅、錫，此次原礦僅銅達(dá)到綜合回收利用標(biāo)準(zhǔn)，隨著地質(zhì)勘探工作的進(jìn)一步深入，發(fā)現(xiàn)其硫化礦的含量時有變化。原礦多元素分析結(jié)果見表1。

表1 原礦多元素分析結(jié)果 w/%Tab.1 Multi-element analysis results of for raw ore

1.2 原礦礦物組成

該礦有用礦物品位低，礦物種類繁多。鎢礦物主要為白鎢礦和少量黑鎢礦；銅礦物主要是黃銅礦、少量斑銅礦和銅藍(lán)；金屬氧化礦物主要有鈦鐵礦、褐鐵礦、金紅石及少量錫石等；脈石礦物以石英、云母、長石為主，其次為綠泥石，少量螢石、磷灰石、高嶺土、角閃石、黝簾石等。

1.3 白鎢礦嵌布特性

本礦石中白鎢礦結(jié)晶完整程度略差，多呈半自形-他形晶，大多與云母連生，且與云母連生的白鎢礦嵌布關(guān)系不密切，較易于解離。白鎢礦的粒度較粗，主要粒度范圍是0.04~1.28 mm，適合用重選回收。原礦主要有用礦物白鎢礦嵌布粒度分布見表2。

表2 原礦白鎢礦嵌布粒度分布Tab.2 Disseminated particle size distribution for scheelite

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 試驗(yàn)原則工藝流程的確定

重選廣泛應(yīng)用于處理礦物密度差較大的原料，是回收鎢、錫、金等礦物的傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)有效的方法[8]，其有效回收粒度范圍+0.04 mm。礦石中有用礦物以少量的重礦物為主，脈石礦物則以大量的輕礦物為主，且白鎢礦主要粒度范圍-1.28 mm+0.04 mm，嵌布粒度較粗，適宜采用重選回收；對于細(xì)泥中的白鎢礦，采用浮選回收，是保證鎢總回收率的有效手段[9]。因此確定處理該礦石的原則工藝流程為：原礦預(yù)先分級—粗粒級重選—細(xì)粒級浮選。

2.2 重選入選粒度的確定

選擇合理的重選入選粒度，是確保重選取得較好回收指標(biāo)的前提。入選粒度過大，有用礦物解離不夠，重選效果差；入選粒度過小，有用礦物易過粉碎，細(xì)粒有用礦物流失。根據(jù)-1 mm各粒級搖床重選試驗(yàn)結(jié)果（圖1）可知，-0.80 mm各粒級搖床重選試驗(yàn)尾礦WO3含量已降至0.030%以下，結(jié)合白鎢礦嵌布粒度結(jié)果，確定采用-0.80mm作為重選入選粒度。

圖1 原礦分級搖床試驗(yàn)結(jié)果Fig.1 Testing results of ores by graded shaking tables

2.3 預(yù)先分級

欲將礦石碎至-0.80 mm，又盡可能避免有用礦物過粉碎，選擇合理的磨礦工藝至關(guān)重要。棒磨機(jī)是減少過粉碎效果較佳的磨礦設(shè)備，同時，為了避免大比重礦物因進(jìn)入螺旋分極機(jī)返砂返回磨機(jī)而造成的過粉碎，采用棒磨機(jī)與雙層高頻振動篩構(gòu)成閉路磨礦系統(tǒng)，振動篩底層篩網(wǎng)的篩下產(chǎn)品再用水力旋流器分級，對原礦進(jìn)行預(yù)先分級，分級結(jié)果如表3所示。其中-0.80 mm+0.25 mm、-0.25 mm+0.04 mm兩個粒級采用重選方法選別，-0.04 mm粒級則采用浮選方法回收。

表3 原礦磨礦分級結(jié)果Tab.3 Grinding and classification results

2.4 粗粒級重選試驗(yàn)

通過設(shè)備選擇對比試驗(yàn)，確定-0.80 mm+0.25 mm粒級采用GL螺旋選礦機(jī)進(jìn)行粗選，-0.25 mm+ 0.04 mm粒級采用螺旋溜槽進(jìn)行粗選。各粒級粗精礦再分別采用搖床進(jìn)行精選后獲得重選粗精礦。重選粗精礦主要雜質(zhì)是石英、長石、云母及少量硫化礦。硫化礦物采用浮選回收，石英、長石、云母等脈石礦物采用搖床脫除。-0.80 mm+0.25 mm粒級重選粗精礦精選前先磨至-0.25 mm以下，-0.25 mm+0.04 mm粒級重選粗精礦則直接精選。-0.80 mm+0.25 mm粒級重選尾礦經(jīng)再磨后與-0.25 mm+0.04 mm粒級重選尾礦合并，再浮選回收銅。若原礦中銅的含量較低時，則直接丟尾。粗粒級重選試驗(yàn)原則流程如圖2所示，重選試驗(yàn)結(jié)果見表4。

重選過程中部分重選鎢中礦產(chǎn)品對原礦產(chǎn)率較小，有用礦物品位與原礦接近，試驗(yàn)時未進(jìn)行處理，計(jì)算時并入尾礦，生產(chǎn)實(shí)踐中可返回原礦再磨或直接進(jìn)入重選粗選作業(yè)。

表4 粗粒級重選試驗(yàn)結(jié)果 %Tab.4 Gravity separation results for the coarse particle ores

圖2 粗粒級重選試驗(yàn)原則流程Fig.2 Flow-sheet of gravity separation for the coarse particles

2.5 細(xì)粒級浮選試驗(yàn)

-0.25 mm+0.04 mm粒級重選過程中產(chǎn)生的細(xì)泥與磨礦分級時的-0.04 mm粒級產(chǎn)品合并作為細(xì)粒級浮選的給礦。細(xì)粒級直接浮選時，浮選效果不佳，采用水析沉降法脫除作業(yè)產(chǎn)率為13%左右的微細(xì)泥后再選。

對脫泥后的細(xì)粒級物料，經(jīng)浮選脫硫后，采用白鎢礦新型高效捕收劑ZL進(jìn)行鎢粗選，鎢粗精礦采用加溫精選，試驗(yàn)流程如圖3所示，試驗(yàn)結(jié)果見表5。

圖3 細(xì)粒級浮選流程Fig.3 Flotation flowsheet of fine particles

表5 細(xì)粒級浮選試驗(yàn)結(jié)果 %Tab.5 Testing results of flotation for the fine fractions

2.6 銅的回收試驗(yàn)

對粗粒級重選粗精礦中脫出的硫化礦、部分重選尾礦及細(xì)粒級硫化礦，采用DY-1和煤油作為混合捕收劑，石灰作為抑制劑進(jìn)行浮選回收銅和鉬，最終取得銅精礦產(chǎn)率0.199%，銅品位19.55%，銅回收率56.69%的試驗(yàn)指標(biāo)。由于礦床中不同部位伴生的硫化礦的含量變化較大，將來生產(chǎn)中遇到銅鉬含量太少的礦石時，從重選尾礦中回收硫化礦部分可以不開機(jī)。

2.7 全流程試驗(yàn)結(jié)果

當(dāng)原礦WO3品位為0.20%、Cu品位為0.07%時，采用“預(yù)先分級—粗粒級重選—細(xì)粒級浮選”的重浮聯(lián)合工藝處理該礦石，取得了粗粒鎢精礦品位WO357.24%，鎢回收率63.03%及細(xì)粒鎢精礦WO341.93%，鎢回收率11.84%的小型閉路試驗(yàn)結(jié)果，鎢總回收率74.87%，硫化銅精礦銅品位為19.55%，銅總回收率為56.69%的試驗(yàn)指標(biāo)。鎢、銅均得到較好回收。

3 結(jié)論

該大型低品位白鎢礦床中，主要有用礦物為白鎢礦，伴生少量黃銅礦、輝鉬礦，白鎢礦嵌布粒度較粗，大多與云母連生，且與云母連生的白鎢礦嵌布關(guān)系不密切，易于解離，適合用重選回收。

根據(jù)該礦的礦石性質(zhì)，采用“預(yù)先分級—粗粒級重選—細(xì)粒級浮選”的重浮聯(lián)合選礦工藝流程，鎢銅得到了較好的綜合回收。80%原礦在較粗的粒度通過低成本的重選方法回收，細(xì)粒級白鎢礦的浮選回收有效地保證了鎢的總回收率。只有20%的原礦進(jìn)入浮選，浮選藥劑成本低，回水利用壓力小，經(jīng)濟(jì)環(huán)保。

隨著地質(zhì)勘探工作的進(jìn)一步深入，該礦區(qū)深部礦石中黑鎢礦的占有比例變化較大，重浮聯(lián)合工藝則具有適應(yīng)性強(qiáng)的明顯優(yōu)勢。

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Experimental Research on the Beneficiation of a Large-scaled Low-grade Scheelite Ore

XU Xiao-ping1,2,WANG Guo-sheng1,2,GAO Yu-de1,2,Meng Qing-bo1,2
(1.Guangzhou Research Institute of Nonferrous Metals,Guangzhou 510650,Guangdong,China;2.State Key Lab of Rare Metal Separation and Multipurpose Utilization,Guangzhou 510650,Guangdong,China)

A combined flowsheet of"pre-classification-coarse particles gravity separation-fine particles flotation" was applied to beneficiate the low-grade scheelite ore in accordance with its coarse-grained dissemination.The coarse particles were treated by gravity separation,obtaining a qualified tungsten concentrate grading 57.24%WO3at a recovery of 63.03%.Then,a tungsten concentrate with the grade of 41.93%and the recovery of 11.84%was obtained by the flotation of the fine particles.Meanwhile,a copper concentrate of 19.55%Cu with a recovery of 56.69%was obtained.The tungsten and copper were recovered comprehensively.80%of the feed were treated by gravity separation,which is economical and environmental for its low dosage of flotation reagents.That the fine particles which accounts for 20 percent of the feed were treated by flotation is beneficial to the total recovery of tungsten.

low-grade scheelite;in-advance classification;gravity separation;flotation

TD954；TD923

A

10.3969/j.issn.1009－0622.2015.06.003

2015-10-14

徐曉萍（1965-），女，江西南昌人，教授級高級工程師，主要從事稀有金屬礦選礦工藝和選礦藥劑研究。