甘肅某白鎢礦浮選捕收劑試驗研究

李 靜，孫曉林，齊藝裴，張曉杰，楊姍姍，王 英，王 樂

(1.華北理工大學遷安學院，河北 遷安 064400；2.華北理工大學，河北 唐山 063009)

甘肅某白鎢礦浮選捕收劑試驗研究

李 靜1，孫曉林1，齊藝裴2，張曉杰1，楊姍姍1，王 英1，王 樂1

(1.華北理工大學遷安學院，河北 遷安 064400；2.華北理工大學，河北 唐山 063009)

以甘肅某地區(qū)的白鎢礦床原礦含WO30.25%為研究對象，針對鎢主要損失在銅硫混合尾礦中的現(xiàn)象做了系統(tǒng)的浮選條件優(yōu)化試驗研究，研究結(jié)果表明原流程使用的捕收劑ZL對細粒級鎢礦的捕收能力差。本實驗主要是對捕收劑ZL、新型組合捕收劑ZL+LDZ、ZL+GYB、GYB+LDZ及抑制劑水玻璃進行試驗研究，試驗研究表明，采用新型的組合捕收劑GYB：LDZ=2.5：2.5在最佳用量為650g/t，水玻璃用量為2.5kg/t時，得到最優(yōu)的浮選指標，粗精礦品位1.24%、產(chǎn)率15.61%，回收率82.31%的良好指標。

白鎢礦；捕收劑；抑制劑；最優(yōu)組合捕收劑；最佳用量

矽卡巖型鎢礦在世界鎢礦床中占有重要的地位，是分布最普通、最具有經(jīng)濟價值的鎢礦床。我國鎢礦居世界首位，矽卡巖白鎢礦占全國鎢礦總儲量的60%以上，這類礦床有待進行合理的開發(fā)與利用[1-2]。針對甘肅某地區(qū)的白鎢礦床鎢主要損失在銅硫混合尾礦中的現(xiàn)象做了系統(tǒng)的浮選捕收劑試驗研究，在不改變原生產(chǎn)流程的前提下，通過改變浮選捕收劑來提高鎢的回收率及精礦品位。

1 礦石性質(zhì)

該礦石類型為矽卡巖型，礦石中的金屬礦物有白鎢礦、黃銅礦、赤鐵礦、褐鐵礦、磁鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、輝鉬礦、毒砂等，非金屬礦物為石英、長石、方解石、綠泥石、白云母等。原礦化學多元素分析結(jié)果見表1。

表1 原礦樣多元素分析結(jié)果

2 選礦實驗研究與結(jié)果

2.1 試驗方案設(shè)計

經(jīng)過篩分分析可知原礦的入選細度為-200目含量約為73.27%，磨礦時間為10min。原礦采用先選銅硫，后選白鎢工藝，為此在進行白鎢工藝條件試驗的同時，首先進行了硫化礦浮選試驗。其主要目的是充分回收硫化物，避免硫化礦對鎢礦的浮選影響，另外在硫化礦的浮選時要盡量減少白鎢在硫化物中的損失。針對磨礦產(chǎn)品進行一粗二掃銅硫混合浮選和鎢粗選試驗，實驗流程見圖1。

由于現(xiàn)場選銅硫階段比較成熟，指標比較穩(wěn)定，因此把重點主要放在鎢粗選階段。原礦混合浮選試驗結(jié)果見表2。

圖1 試驗流程圖

表2 原礦銅硫混合浮選試驗結(jié)果/%

產(chǎn)物名稱產(chǎn)率W品位W回收率銅硫混合精礦9.970.25310.08尾礦90.030.25189.92給礦100.000.250100.00

結(jié)果表明，銅硫混合浮選作業(yè)的精礦中含有極少量的鎢，主要是由于有少量鎢礦物與硫化礦連生導(dǎo)致的，大多數(shù)鎢礦物進入銅硫混合浮選尾礦中，如何從銅硫混合浮選的尾礦中回收鎢礦物成為研究的重點，因此銅硫混合浮選只按照現(xiàn)場工藝流程進行了一粗兩掃混合浮選流程試驗，未進行銅硫分離試驗。

浮選時使用的捕收劑以現(xiàn)場捕收劑ZL為本底(ZL為羧酸類的捕收劑)，GYB捕收劑屬于螯合捕收劑在弱堿性條件下對黑鎢礦、白鎢礦均有良好的捕收性能，且GYB和ZL組合使用有正的協(xié)同效應(yīng)，所以鎢礦粗浮時將新型組合捕收劑GYB+ZL作為捕收劑進行試驗。LDZ捕收劑屬于膦酸類捕收劑，它是細粒鎢礦浮選的有效捕收劑，新型組合捕收劑ZL+LDZ、GYB+LDZ分別作為鎢粗浮時的捕收劑進行試驗，通過試驗最終驗證新型組合捕收劑優(yōu)于單一的ZL捕收劑，并找到新型組合捕收劑最優(yōu)方案。

2.2 鎢浮選水玻璃用量試驗

白鎢礦浮選主要難點是白鎢礦與含鈣脈石的分離，這直接影響了浮選時捕收劑對礦物的選擇性。為了提高選擇性，浮選前必須添加合適用量的抑制劑-水玻璃[3-4]，水玻璃用量的多少直接影響了白鎢礦的浮選指標，因此選擇合適用量的水玻璃是鎢礦浮選的重點[5]。

在碳酸鈉2kg/t，捕收劑為ZL：LDZ=3：2，ZL：GYB=4：1用量為500g/t的條件下，進行水玻璃用量的條件試驗，水玻璃用量分別為1.75kg/t、2.0kg/t、2.25kg/t、2.5kg/t、2.75kg/t、3.0kg/t。試驗流程圖如圖1，試驗結(jié)果見圖2、圖3。

圖2 ZL∶LDZ=3∶2條件下水玻璃用量試驗結(jié)果

圖3 ZL∶GYB=4∶1條件下水玻璃用量試驗結(jié)果

結(jié)果表明，ZL∶LDZ=3∶2(500g/t)為捕收劑時，隨著水玻璃用量增加，鎢粗精礦品位逐漸增加，回收率逐漸降低。水玻璃用量為2.5kg/t時回收率開始下降明顯，此時尾礦品位達到最低，因此認為水玻璃最佳用量為2.5kg/t。

ZL∶GYB=4∶1為捕收劑時，隨著水玻璃用量增加，精礦品位逐漸增加，而回收率逐漸降低，尾礦品位逐漸增加。水玻璃用量為2.0kg/t和2.25kg/t時，尾礦品位基本一致，但鎢粗精礦品位為從2.07%升高到了3.31%，水玻璃用量超過2.25kg/t后，鎢粗精礦回收率開始降低較快，尾礦品位升高也較快，因此選擇水玻璃最佳用量為2.25kg/t。

2.3 鎢浮選組合捕收劑配比試驗

2.3.1 ZL+LDZ不同配比試驗

在碳酸鈉2kg/t，水玻璃用量為2.5kg/t條件下，選擇捕收劑為ZL+LDZ用量為500g/t，配比為4∶1、3.5∶1.5、3∶2、2.5∶2.5進行浮選白鎢的條件試驗。試驗流程圖如圖1所示，試驗結(jié)果見表3。

表3 捕收劑ZL+LDZ不同復(fù)配比優(yōu)化試驗結(jié)果/%

試驗結(jié)果顯示，ZL做捕收劑時其捕收能力很差，選擇性很好，導(dǎo)致尾礦中鎢品位很高；在總捕收劑用量不變的情況下，復(fù)配捕收劑表現(xiàn)了良好的捕收和選擇性能，當復(fù)配捕收劑ZL+LDZ中LDZ用量增加，粗精礦中鎢的回收率增加，至ZL∶LDZ=3∶2后回收率降低，粗精礦品位明顯下降；ZL∶LDZ=3.5∶1.5時，相比ZL做捕收劑尾礦品位從0.118%降到0.0401%，回收率從47.43%提高到76.14%，因此捕收劑ZL+LDZ的最佳配比為ZL∶LDZ=3.5∶1.5。

2.3.2 ZL+GYB不同配比試驗

在碳酸鈉用量2kg/t，水玻璃用量為2.5kg/t條件下，捕收劑ZL+GYB用量為500g/t，配比為4∶1、3.5∶1.5、3∶2、2.5∶2.5進行浮選白鎢的條件試驗。結(jié)果表明，在捕收劑用量不變的情況下，當復(fù)配捕收劑ZL+GYB中GYB用量增加，粗精礦中鎢的回收率逐漸增加，當捕收劑ZL∶GYB=2.5∶2.5時發(fā)現(xiàn)浮選時幾乎無泡沫產(chǎn)生，同時該捕收劑條件下所得尾礦鎢品位均高于ZL+LDZ組合(3.5∶1.5)，且鎢粗精礦回收率均比ZL∶LDZ=3.5∶1.5的低，因此認為對該原礦而言ZL+GYB復(fù)配捕收劑浮選效果不理想，該方案舍去。

2.3.3 GYB+LDZ不同配比試驗

在碳酸鈉2kg/t，水玻璃用量為2.5kg/t條件下，捕收劑為GYB+LDZ用量為500g/t，配比為4∶1、3.5∶1.5、3∶2、2.5∶2.5進行浮選條件試驗。試驗流程圖如圖1所示，試驗結(jié)果見表4。

表4 捕收劑GYB+LDZ不同復(fù)配比優(yōu)化試驗結(jié)果/%

試驗結(jié)果表明，在總捕收劑用量不變的情況下，當復(fù)配捕收劑GYB+LDZ中LDZ用量增加，粗精礦中鎢的回收率逐漸增加，在GYB∶LDZ=2.5∶2.5時，相比ZL捕收劑尾礦品位從0.118%降到0.0589%，回收率從47.43%提高到69.59%，認為GYB∶LDZ=2.5∶2.5較優(yōu)，但組合捕收劑GYB+LDZ的配比對尾礦品位影響不大。從尾礦鎢品位來看，ZL+LDZ組合(3.5∶1.5)優(yōu)于GYB∶LDZ=2.5∶2.5。因此選擇ZL∶LDZ=3.5∶1.5、GYB∶LDZ=2.5∶2.5進行捕收劑用量試驗。

2.4 最佳復(fù)配捕收劑用量試驗

在碳酸鈉2kg/t，水玻璃2.5kg/t條件下，分別以現(xiàn)場捕收劑ZL、復(fù)配捕收劑ZL∶LDZ=3.5∶1.5、GYB∶LDZ=2.5∶2.5為捕收劑進行捕收劑用量試驗，用量分別為350g/t、500g/t、650g/t、800g/t。以現(xiàn)場捕收劑ZL的結(jié)果作為試驗指標，試驗流程圖見圖1，試驗結(jié)果見圖4～6。

圖4 ZL捕收劑浮選原礦用量試驗結(jié)果

圖5 ZL∶LDZ=3.5∶1.5時捕收劑用量試驗結(jié)果

結(jié)果表明，ZL做捕收劑時，隨著其用量增加，精礦品位逐漸降低，但回收率卻不斷的增加，尾礦品位也逐漸降低，說明捕收劑用量小時，部分的含鎢礦物可能沒有被選別出來，同時可以看出，即使加大ZL用量，其捕收性能仍然低于新型捕收劑，因此選擇ZL用量為800g/t的浮選指標作為參考。隨著捕收劑ZL∶LDZ=3.5∶1.5用量增加，精礦品位逐漸降低，而回收率先升高，至用量為500g/t時回收率開始降低；尾礦品位則是先降低后升高，用量為500g/t時品位達到最低，為0.039%。因此選擇ZL∶LDZ=3.5∶1.5最佳用量為500g/t。GYB∶LDZ=2.5∶2.5做捕收劑時，隨著其用量增加，精礦品位逐漸降低，而回收率逐漸增加，至其用量為650g/t后，品位和回收率變化不大，因此選擇GYB∶LDZ=2.5∶2.5最佳用量為650g/t。

2.5 水玻璃模數(shù)試驗

由于水玻璃模數(shù)高低直接影響其抑制程度大小，為此在碳酸鈉用量2kg/t，水玻璃2.5kg/t條件下，分別以ZL∶LDZ=3.5∶1.5(最佳用量500g/t)、GYB∶LDZ=2.5∶2.5(最佳用量650g/t)為捕收劑進行了水玻璃模數(shù)試驗，水玻璃模數(shù)分別選擇2.3、2.6(現(xiàn)場)、3.3。試驗流程圖見圖1，試驗結(jié)果見圖7、圖8。

圖6 GYB∶LDZ=2.5∶2.5時捕收劑用量試驗結(jié)果

圖7 ZL∶LDZ=3.5∶1.5水玻璃模數(shù)試驗結(jié)果

圖8 GYB∶LDZ=2.5∶2.5水玻璃模數(shù)試驗結(jié)果

在以ZL∶LDZ=3.5∶1.5為捕收劑的條件下，原礦粗選水玻璃模數(shù)太高太低都影響回收率，當模數(shù)為2.6時，其回收率最高，GYB∶LDZ=2.5∶2.5為捕收劑的條件下，水玻璃模數(shù)對浮選指標影響不大。

2.6 捕收劑最優(yōu)方案對比

在碳酸鈉2kg/t，水玻璃2.5kg/t、水玻璃模數(shù)為2.6條件下，捕收劑最佳用量方案對比結(jié)果見表5。

3 結(jié) 論

1)在碳酸鈉2kg/t，捕收劑500g/t條件下，分別以ZL∶LDZ=3∶2 和ZL∶GYB=4∶1為捕收劑浮選原礦時，得出了各自最佳水玻璃用量分別為2.5kg/t、2.25kg/t。

2)在碳酸鈉2kg/t，水玻璃2.5kg/t，捕收劑500g/t條件下浮選原礦，獲取了新型捕收劑最佳組合配比分別為∶ZL∶LDZ=3.5∶1.5、GYB∶LDZ=2.5∶2.5，且ZL∶LDZ=3.5∶1.5浮選效果優(yōu)于GYB∶LDZ=2.5∶2.5。

3)捕收劑用量試驗結(jié)果表明，在碳酸鈉用量2kg/t，水玻璃用量2.5kg/t條件下，ZL(現(xiàn)場)最佳用量為800g/t；ZL∶LDZ=3.5∶1.5最優(yōu)用量為500g/t；GYB∶LDZ=2.5∶2.5最優(yōu)用量為650g/t。同時ZL+LDZ、GYB+LDZ做捕收劑時，其鎢粗選回收率均比ZL高，且尾礦品位均比ZL低，說明這兩種捕收劑的浮選指標都優(yōu)于現(xiàn)場捕收劑ZL，且以GYB+LDZ組合最優(yōu)。

表5 捕收劑最佳用量方案對比結(jié)果/%

4)水玻璃模數(shù)試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，模數(shù)對以ZL∶LDZ=3.5∶1.5為捕收劑影響較大，最優(yōu)水玻璃模數(shù)為2.6；而模數(shù)對捕收劑GYB∶LDZ=2.5∶2.5的影響較小。

[1] 周新民，宋翔宇，李翠芳.河南某變卡巖型白鎢礦選礦試驗[J].金屬礦山，2012(9)：69-71.

[2] 許時.礦石可選性研究[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2007.

[3] 周士強，石志強，周紅勤.從浮選尾礦中回收白鎢礦的實驗研究[J].中國鎢礦，2004(19)：23-25.

[4] 江西省冶金工業(yè)管理局.鎢的選礦[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1960.

[5] 李翠芳，宋翔宇，薛方科，等.某低品位黑白鎢礦選礦試驗研究[J].金屬礦山，2012(5)：100-103.

Experimental study on flotation collectors of GanSu scheelite

LI Jing1，SUN Xiao-lin1，QI Yi-pei2，ZHANG Xiao-jie1，YANG Shan-shan1，WANG Ying1，WANG Le1

(1.Qian’an College，North China University of Science and Technology，Qian’an 064400，China；2.North China University of Science and Technology，Tangshan 063009，China )

Aiming at copper flotation tailings containing WO3and according to the ore properties of a skarn scheelite from GanSu，this experiment studied the suitable conditions of flotation，whose results show that the original process using collector ZL’s collecting ability is bad on fine tungsten ore.The experiment of the collectors(such as collector ZL，ZL+LDZ，ZL+GYB，GYB +LDZ) and inhibitor were studied respectively.Research results show that under the best dosage is 650g/t of the combination collector GYB：LDZ=2.5：2.5，the best dsage is 2.5 kg/t of the inhibitor，we obtained the best flotation indexes.Rough concentrate grade is 1.24% but the recovery rate is 82.31%.

scheelite；collectors；inhibitor；the best combination；the best dosage

2014-09-09

華北理工大學科學研究基金項目資助(編號：Z201421)

李靜(1985-)，女，助教，碩士學位，河北唐山人，主要從事選礦教學及選礦工藝研究。E-mail：qiananlijing@126.com。

TD923

A

1004-4051(2015)08-0123-05