鎢細泥選礦研究現(xiàn)狀綜述

潘加彬，蔣茂林，韋新彥，陸薇宇

（1.廣西安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局，廣西 南寧 530021；2.廣西冶金研究院，廣西 南寧 530023；3.廣西高峰礦業(yè)有限責任公司廣西 南丹 547205）

鎢細泥選礦研究現(xiàn)狀綜述

潘加彬1，蔣茂林2，韋新彥3，陸薇宇2

（1.廣西安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局，廣西 南寧 530021；2.廣西冶金研究院，廣西 南寧 530023；3.廣西高峰礦業(yè)有限責任公司廣西 南丹 547205）

我國鎢礦資源逐漸貧、細、雜化，易采選黑鎢礦資源嚴重消耗，鎢細泥選別受到重視。文章介紹了鎢細泥選礦研究現(xiàn)狀。鎢細泥因粒度細、成分復雜、選別工藝和設備不理想等因素使其回收難度增加。傳統(tǒng)的單一重選、浮選、磁選工藝已逐漸被不斷完善的重磁浮聯(lián)合工藝所取代，隨著新型離心機、高梯度磁選機等新型選礦設備的出現(xiàn)，顯著地提高了鎢細泥的選別指標。加強聯(lián)合工藝應用和新型選礦設備研究以及研發(fā)高效的浮選藥劑是鎢細泥選別技術的重要發(fā)展方向。

鎢細泥；選礦工藝；浮選；重選；磁選

0　引言

我國鎢礦資源豐富，約占世界鎢總儲量的40%，其中以白鎢礦為主，據(jù)統(tǒng)計，2007年底我國鎢礦儲量中黑鎢礦、白鎢礦、混合鎢礦分別占鎢礦基礎儲量的20.4%、72.1%與7.5%[1]。我國長期以來以開采高品位、易采、易選的黑鎢礦為主，而隨著白鎢礦選別技術的不斷提高以及黑鎢礦資源的不斷消耗，低品位、富礦少的白鎢礦資源也逐漸被利用起來。

目前我國鎢資源呈現(xiàn)入選品位降低，嵌布粒度變細，組分越來越復雜，回收難度增大的趨勢。而且大量鎢金屬量在采掘、破碎等過程中進入細粒級產(chǎn)品，據(jù)統(tǒng)計，國內(nèi)黑鎢選礦廠細泥產(chǎn)率約占原礦礦量的14%，金屬占有量超過14%，但是鎢細泥回收率普遍較低，一般僅在40%左右[2]，不僅造成資源浪費，而且大量的固體尾礦也給日益脆弱的生態(tài)環(huán)境帶來危害，同時也造成了企業(yè)經(jīng)濟上的損失，因此，為保證鎢選礦綜合回收率以及礦山經(jīng)濟效益，提高鎢細泥選礦回收指標顯得尤其重要。

1　鎢細泥回收困難原因

鎢細泥組成復雜、粒度細且微泥化程度高、選礦工藝以及選礦設備不理想等因素是導致鎢細泥回收困難的主要原因。

鎢細泥通常是指粒度小于0.074mm粒級的物料。鎢細泥中小于10μm的金屬占有率一般在10%左右，高的達到20%～25%；10～37μm粒級的金屬占有率一般為20%～40%[3]，由于細泥粒度小，比表面積增大，顆粒間的運動差異變小，致使細泥分選難度增加。鎢細泥中除含有黑、白鎢礦和鎢華等鎢礦物外還含有大量脈石礦物，而且大部分細泥中伴生有鉬、鉍、銅、鐵等硫化礦以及錫石等，組成復雜，極大地影響了鎢細泥的選別效果。另外，選礦工藝和選礦設備等對鎢細泥的回收效果也有較大影響。隨著新型重選設備離心機以及高梯度磁選機的出現(xiàn)，鎢細泥的回收得到了質的提高[4]，因此選礦設備的研發(fā)和創(chuàng)新十分必要。面對性質復雜的礦石，單一的選礦工藝流程有時很難獲得理想的選別效果，如果采用磁、重、浮多工藝聯(lián)合流程往往可以克服單一工藝流程的局限性。

2　鎢細泥回收工藝

鎢礦的分選經(jīng)歷了從手揀露頭塊鎢到水力淘洗，從簡單的機械重選到規(guī)范化流程重選，從單一重選到重、浮、磁多種工藝聯(lián)合應用的過程[5]。

2.1重選工藝

黑鎢礦密度大，主要采用重選的選礦方法回收，具有成本較低且比較環(huán)保等優(yōu)點。鎢細泥重選工藝常使用的選礦設備有搖床、離心機、螺旋溜槽等。

（1）搖床重選工藝。搖床是一種選分精確性很高的細粒分選設備，處理金屬礦石時的有效選別粒度范圍是0.04~3mm。搖床的分選是利用機械搖動和水流沖洗共同作用，礦粒群在重力、摩擦力、流體動力、礦粒慣性力聯(lián)合作用下按密度分選。該工藝具有簡單可靠、指標穩(wěn)定、容易操作等優(yōu)點，但是，細泥的搖床回收率低，小于37μm的鎢細粒幾乎不能回收[6]。目前針對黑鎢細泥的回收，搖床多與其他選礦設備聯(lián)合使用。

（2）離心機重選工藝。離心機是一種在錫、鎢、鐵等細泥選別領域應用廣泛的細粒分選設備，其工藝性能表現(xiàn)良好。離心機的工作原理是：礦漿進入離心機轉鼓后，在離心力、重力和斜面水流等聯(lián)合作用下，礦粒按密度分層分選，最終密度大的重礦物沉在底層而輕礦物被流動的礦漿帶出轉鼓外，達到礦物分選目的。離心選礦機處理能力大，回收粒度下限低，工作穩(wěn)定，操作方便，但是富集比不夠高，工作不能連續(xù)，因此目前主要用于微細粒級礦石的粗選作業(yè)。近年來多種新型離心選礦機也不斷被研制出來。如某公司新研制的離心機不僅增加了連續(xù)工作的能力，而且結構簡單、維修方便、占地面積小，同時對鎢細泥的回收具有回收粒度細、富集比高、拋尾品位低等特點。肖芫華等[7]用該公司的新型離心機對WO3品位為0.22%的鎢細泥進行選別，考察了給礦濃度、選礦周期、離心機轉速、補加沖洗水量等因素對選別的影響，最終經(jīng)過離心機分選獲得WO3品位為0.65%，回收率為74.18%的鎢粗精礦，實現(xiàn)了對鎢細泥的大量拋尾。

（3）螺旋溜槽重選工藝。螺旋溜槽出現(xiàn)于20世紀60年代末，由一個窄的長槽繞垂直軸線成螺旋狀而成，其槽底為寬而平緩的立方拋物線形狀，適合處理細粒級原料。其工作原理是利用槽底縱向和橫向的傾斜度，礦漿自上端給入后在槽底流動過程中粒群發(fā)生分層，重礦物進入底層向槽內(nèi)緣運動，而輕礦物被甩向外緣而達到選別效果。螺旋選礦機處理能力大，結構簡單、本身無需動力，但機身高度大，給礦需砂泵輸送。螺旋溜槽可回收下限粒度為0.03mm，因此廣泛應用于黑鎢細泥的回收[8]。早前單國霞[9]就采用螺旋溜槽對鎢細泥WO3品位0.078%~0.088%的粗選尾礦進行掃選試驗，最終在螺距405mm，給礦濃度23%~25%，給礦體積0.2m3/h左右的條件下，獲得鎢精礦WO3品位0.27%~0.28%、回收率60.04%~69.44%的粗選指標。

2.2浮選工藝

2.2.1黑鎢細泥的浮選工藝

隨著對黑鎢細泥研究的不斷深入，浮選工藝也逐漸成為黑鎢細泥回收的一種重要方法，黑鎢細泥常以脂肪酸、胂酸、膦酸類、羥肟酸類為捕收劑，硝酸鉛為活化劑，水玻璃為抑制劑。主要浮選方法除常規(guī)浮選外，還有選擇性絮凝、載體浮選、油團聚浮選等。

選擇性絮凝主要是先添加pH調整劑和脈石分散劑將各種礦物分散，然后加入選擇性絮凝劑使目的礦物絮凝，再使用重、磁、浮等工藝將目的礦物與脈石分離。該工藝過程簡單易工業(yè)化，但目前任需要加強絮凝劑、調整劑和分散劑的研發(fā)。王淀佐等[2]針對細粒黑鎢礦以FD為選擇性絮凝劑，分別研究了水玻璃、六偏磷酸鈉、氟硅酸鈉、酸化水玻璃對石英、螢石、方解石、石榴子石的分散作用，結果表明六偏磷酸鈉是微細粒黑鎢礦選擇性絮凝工藝中的最佳分散劑。

載體浮選是細粒礦物在捕收劑疏水作用下以粗粒礦物為載體達到浮選目的，該工藝對目的礦物和載體有嚴格的要求，在實踐應用中還有一定困難。在黑鎢細粒的載體浮選中可將粗粒級的黑鎢礦作為載體，改善微細粒黑鎢礦的分選效果。

油團聚浮選工藝是指在中性油的橋聯(lián)作用下，使礦粒間聚合成球狀團而達到分選。該工藝具有藥劑用量大導致生產(chǎn)成本高的缺點。

選擇性絮凝、載體浮選、油團聚浮選目前尚處于試驗研究階段，在工業(yè)生產(chǎn)中較少應用。

2.2.2黑、白混合鎢細泥的浮選工藝

大部分鎢選礦廠的鎢細泥中既含有黑鎢礦也含有白鎢礦，由于白鎢礦嵌布粒度較細，重選流程對其適應性較差，浮選就成為白鎢選礦的主要方法。白鎢礦的浮選一般采用碳酸鈉、石灰等作礦漿pH值調整劑，水玻璃、六偏磷酸鈉等作脈石抑制劑，脂肪酸類為捕收劑，也有少量使用螯合捕收劑[10-11]。BK416是一種改性脂肪酸的混合物，具有良好的選擇性和捕收能力，而且抗低溫性強，對微細粒白鎢礦有很好的回收效果。樸永超等[12]以WO3品位0.45%的某白鎢重選尾礦為研究試樣，以BK416為鎢礦捕收劑，采用“預先浮選-常溫浮選-加溫精選”的全浮選工藝。最終閉路試驗獲得WO3品位59.13%，回收率65.72%。

當黑、白鎢礦細泥混浮回收時，浮選適宜的pH值在7~8范圍內(nèi)，一般采用以改性水玻璃或水玻璃為主的組合藥劑為脈石抑制劑，硝酸鉛為活化劑，多種捕收劑組合使用，根據(jù)礦石性質選擇合理的工藝流程，最終能獲得較好的選別效果[13]。

羥肟酸可用于鎢、錫及銅、鋅、鐵的氧化礦等礦物的浮選，其中應用于黑鎢礦浮選以苯甲羥肟酸為佳[14]。731氧化石蠟皂是一種復雜的有機混合物，其主要成分為脂肪酸皂，是最為常用的白鎢礦的捕收劑。方夕輝等[15]針對鎢細泥鎢回收率低、金屬流失嚴重的問題，對某鎢細泥進行全浮選試驗，結果表明：組合捕收劑苯甲羥肟酸+731氧化石蠟皂能有效回收黑、白鎢礦，在pH值為7~8的弱堿性條件下，鎢的回收率達到86.01%，比常規(guī)的重選方法高20個百分點以上。

某選廠鎢細泥為白鎢加溫精選-黑鎢搖床重選后的尾礦，作業(yè)回收率僅為20%左右，產(chǎn)品中90%的鎢分布于30μm以下的粒級，且該細泥若直接浮選選別難度較大。周曉彤等[16]根據(jù)細泥性質，考察了脫藥-浮選法、脫泥脫藥-浮選法、加酸中和浮選法、直接浮選法等的選別效果，經(jīng)試驗研究，采用預先脫泥脫藥-浮選工藝流程選別效果最佳。結果表明，可從WO3品位4.14%的鎢細泥給礦，獲得WO3品位為35.20%、回收率為86.34%的鎢細泥精礦。

2.3磁選工藝

黑鎢礦具有弱磁性，可用強磁場磁選機將其與非磁性礦物分離。高梯度磁選機強化回收小于10μm微細粒的黑鎢細泥[17]。高梯度磁選機的工作原理是在大電流螺線管所產(chǎn)生的強磁場中，設置鋼毛、鋼板網(wǎng)等聚磁介質，使之被磁化后徑向表面產(chǎn)生高度不均勻的磁場，分離一般磁選機難以分離的磁性極弱的微細粒物料。在選別鎢細泥的實踐中，該工藝流程暢通，富集比大，對品位、濃度、給礦粒度波動適應性強，對弱磁性礦物分選指標好，工作可靠、操作維護方便[11，18]。孫仲元等[19]通過使用振動高梯度磁選機處理原礦含WO3品位5.7%的鎢細泥，一次磁選獲得的鎢精礦WO3品位18%～21%、回收率60%～62%。劉清高等[20]對某黑鎢礦采用高梯度磁選機進行粗選，重選-磁選-重選相結合的聯(lián)合工藝流程，從含WO30.43%的原礦中獲得品位為66.03%的精礦，回收率達到75.46%。

2.4聯(lián)合工藝

隨著浮選-重選-磁選聯(lián)合工藝的發(fā)展和應用，使鎢細泥回收效率得到了很大提高[4]。

江西某選廠鎢細泥原選別流程為：原、次生細泥集中通過濃密機濃縮后，水力分級箱分級，細砂搖床一粗一掃，搖床尾礦采用絨毯溜槽粗選、搖床精選。該原細泥回收工藝流程較簡單，回收效果不佳，鎢回收率不到30%，同時細泥原礦中伴生的Cu、Mo、Bi在細泥尾礦中沒有得到有效回收。因此，該選廠針對此工藝進行改造，將原來的全重選流程改為浮硫化礦-高梯度磁選機-快速微細搖床的細泥回收工藝組合流程，使細泥WO3及Cu、Mo、Bi等伴生金屬的回收率得到大幅度的提高，較合理地利用了礦產(chǎn)資源[21]。

付廣欽等[18]以湖南某WO3品位4.68%的鎢細泥為試料進行試驗研究。該試料鎢礦物主要為黑鎢礦，黑鎢礦、白鎢礦的粒度極微細，其中粒度小于0.01mm的黑鎢礦和白鎢礦分別占其總量的62%和79%，回收難度較大。根據(jù)該鎢細泥的礦物特性，采用“強磁選-浮選”工藝，以新型改性水玻璃SA作為抑制劑，對鎢細泥中的鎢礦物進行了有效回收，最終獲得鎢精礦WO3品位43.01%、回收率81.16%的較好指標。

張念[4]針對西南某鎢礦選礦廠細泥鎢進行回收試驗研究，試驗對比了搖床和離心機的選別效果，最終采用高梯度磁選機粗選-離心機精選的聯(lián)合工藝流程，取得了黑鎢礦WO3品位43.52%，回收率48.80%的較好指標。

韋世強等[22]采用白鎢的常溫浮選分離技術，優(yōu)化合理的組合藥劑制度，對某鎢礦的鎢細泥進行高梯度磁選、浮選、搖床重選、離心機選別的對比試驗，確定“高梯度磁選-離心機”選別黑鎢礦、“離心機-浮選-離心機”聯(lián)合流程分選白鎢和錫石的適宜工藝，經(jīng)全流程閉路試驗，可獲得鎢精礦品位41.67%、回收率55.36%，試驗指標良好。

3　結語

鎢作為重要的礦產(chǎn)資源，提高鎢資源的綜合利用效率，加強鎢細泥中鎢的回收利用勢在必行。

經(jīng)過多年的研究探索，鎢細泥的選礦回收水平不斷提高，在選礦工藝、選礦藥劑和選礦設備方面都有所突破。在選礦工藝方面，要充分考慮磁選、浮選、重選的優(yōu)點與適用范圍，加強多種工藝流程的聯(lián)合應用；在鎢細泥浮選藥劑方面，提高捕收劑的選擇性和強化脈石抑制劑的高效性應該是其主要研究方向；在選礦設備方面，新型離心機、螺旋溜槽、高梯度磁選機等優(yōu)良的選礦設備對鎢細泥的選別效果明顯提升，因此，選礦設備的更新也是鎢細泥選別的重要研究方向。

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Research Status of Tungsten Lime Separation

PAN Jia-bin1,JIANGMao-lin2,WEIXin-yan3,LUWei-yu2

(1.GuangxiAdministration ofWork Safety,Nanning 530023,Guangxi,China;2.Guangxi InstituteofMetallurgy,Nanning 530023,Guangxi,China;3.Guangxi GaofengMining Co.,Ltd.,Nandan 530023,Guangxi,China)

Based on introducing the characteristics of tungsten resources in China,and analyzing the causes for the existing problems of tungsten fines recovery,this paper summarized the research status of tungsten fines recovery process.The key direction of tungsten fines separation were pointed out,including the development of flotation collectors,depressantswith high efficiency,reinforcing the application of combined technology,and developmentof new typesofmineralprocessingequipment.

tungsten fines;mineralprocessing technology；flotation；gravity；magnetic separation

10.3969/j.issn.1009－0622.2015.04.009

TD922；TD91

A

2015-05-11

潘加彬（1968-），男，廣西隆安人，工程師，副調研員，主要從事非煤礦山安全監(jiān)管工作。

陸薇宇（1962-），男，浙江海寧人，高級工程師，主要從事工藝礦物學方面的研究。