復(fù)雜難選黑白鎢礦粗細(xì)分流同步選別新工藝

高玉德，徐曉萍，鄒 霓，韓兆元，王國生

（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；3．廣東省礦產(chǎn)資源開發(fā)及綜合利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510650）

復(fù)雜難選黑白鎢礦粗細(xì)分流同步選別新工藝

高玉德，徐曉萍，鄒 霓，韓兆元，王國生

（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；3．廣東省礦產(chǎn)資源開發(fā)及綜合利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510650）

根據(jù)中國黑白鎢礦資源原礦品位低、礦物種類多、嵌布粒度細(xì)、部分礦石蝕變風(fēng)化泥化嚴(yán)重、綜合利用率低、有效分選困難的特點(diǎn)，研究開發(fā)了粗細(xì)分流、分級(jí)重選、細(xì)泥浮選新工藝，結(jié)合新型高效組合捕收劑、新型離心選礦機(jī)的應(yīng)用，成功回收了黑白鎢礦，解決了粗、細(xì)粒不均勻嵌布復(fù)雜難選黑白鎢礦回收技術(shù)難題。當(dāng)原礦品位WO30．31%時(shí)，取得了粗粒鎢精礦品位WO358．49%，鎢回收率61．93%及細(xì)泥鎢精礦品位WO326．23%，鎢回收率15．02%的工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果，鎢總回收率為76．95%。

分流；重選；細(xì)泥；浮選；同步

0 前言

鎢是一種中國獨(dú)具優(yōu)勢的戰(zhàn)略性稀有金屬。在鋼鐵工業(yè)、航天航空、國防軍工、裝備制造、交通運(yùn)輸、電子信息和新能源等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中起著重要作用。

目前，中國鎢資源儲(chǔ)量為560萬t，占世界總量的60%以上，居世界首位。隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)鎢資源的需求越來越大，相對(duì)易選的黑鎢礦資源急劇減少。而占鎢儲(chǔ)量70%以上的難選白鎢礦和黑、白鎢共生礦卻大多未得到有效利用，這部分鎢資源綜合利用率低，造成鎢資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。主要原因是這類資源的原礦品位低、礦物種類繁多、嵌布粒度細(xì)、稟賦差，部分礦石蝕變風(fēng)化泥化嚴(yán)重，其有效分選十分困難，被公認(rèn)為世界性選礦難題。研究以福建某低品位復(fù)雜難選黑白鎢礦為研究對(duì)象，創(chuàng)造性地提出黑白鎢礦粗細(xì)分流同步選別新工藝，并取得了復(fù)雜難選黑白鎢礦高效分離關(guān)鍵技術(shù)研究及工業(yè)化應(yīng)用的突破性進(jìn)展。

1 礦石性質(zhì)

1.1 原礦多元素分析

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 Analysis results of ore elements

1.2 原礦礦物相對(duì)含量

原礦有用金屬品位低，礦物種類繁多，主要為黑鎢礦、白鎢礦、輝鉬礦、黃銅礦、輝鉍礦等可綜合回收。脈石礦物95%以上為密度小的石英、長石、云母等。鎢主要以黑鎢礦和白鎢礦形式存在，黑鎢礦和白鎢礦鎢的比例近似1∶1，分散于硫化物和脈石中的鎢很少，不足5%，鎢的理論回收率可達(dá)95%左右。

1.3 原礦鎢粒度及解離度測定

原礦鎢礦物嵌布粒度粗細(xì)不均，白鎢礦的粒度主要分布在0．02～1．28 mm，黑鎢礦的粒度主要分布0．01～1．28 mm。原礦白鎢礦粒度測定結(jié)果見表2。

表2 原礦白鎢礦粒度測定結(jié)果Tab.2 Testing results for scheelite ore grain size

原礦黑鎢礦粒度測定結(jié)果見表3。原礦-1．7 mm解離度測定結(jié)果見表4。

表3 原礦黑鎢礦粒度測定結(jié)果Tab.3 Testing results of wolframite ore grain size

表4 原礦-1.7 mm解離度測定結(jié)果Tab.4 Dissociation degree testing results of ore-1.7 mm

2 試驗(yàn)內(nèi)容及結(jié)果

2.1 工藝流程

目前，處理復(fù)雜難選黑白鎢共生多金屬礦采用的工藝主要有以“主干全浮流程為基礎(chǔ)，以螯合捕收劑浮選為核心的鉬鉍等可浮、鉍硫混選、鉬鉍硫分離、黑白鎢混合浮選、粗精礦加溫脫泥脫藥精選、黑鎢細(xì)泥浮選的綜合選礦新技術(shù)”的“柿竹園法”[1-2]和“黑白鎢礦分流分速異步選礦工藝”[3-4]。對(duì)柿竹園礦Ⅲ礦帶富礦段中原礦品位相對(duì)較高（含WO30．48%）、浮游性能相對(duì)較好的黑白鎢共生礦石采用“柿竹園法”取得了很好的指標(biāo)。而對(duì)柿竹園Ⅲ礦帶西北角難選礦石和Ⅱ礦帶品位較低（含WO30．3%左右），鎢礦物主要以白鎢礦為主，富鈣富鐵的脈石礦物較多，鎢礦物的可浮性較弱，嵌布粒度細(xì)，各類礦物緊密共生，螢石含量高的礦石，采用以“高梯度強(qiáng)磁分流—黑、白鎢分別浮選”為核心技術(shù)的新工藝[5]，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，受黑、白鎢礦物比例波動(dòng)的影響較小，浮選過程穩(wěn)定，為黑、白鎢以及綜合回收創(chuàng)造了良好的條件。

而對(duì)原礦品位較低、黑白鎢礦比例接近、鎢粒度粗細(xì)不均，脈石礦物以密度小的石英、長石、云母礦石為主，采用以上兩種工藝難以適應(yīng)。根據(jù)礦石性質(zhì)，提出了“黑白鎢礦粗細(xì)分流同步選別”新工藝，全流程工業(yè)試驗(yàn)流程見圖1。

圖1 全流程工業(yè)試驗(yàn)流程Fig.1 Complete flow chart of industrial test

原礦破碎、磨礦到一定細(xì)度，采用高頻振動(dòng)篩篩分，水力旋流器分級(jí)，按不同粒度分流，粗粒級(jí)采用螺旋選礦機(jī)、螺旋溜槽、搖床進(jìn)行黑白鎢礦同步重選，細(xì)泥采用高效新型鎢礦組合捕收劑進(jìn)行黑白鎢礦同步浮選[6]，離心選礦機(jī)精選工藝。

2.2 粗細(xì)分流同步重選試驗(yàn)及結(jié)果

一個(gè)完整的重選生產(chǎn)流程包括物料準(zhǔn)備作業(yè)和分選作業(yè)。物料準(zhǔn)備作業(yè)目的是為分選設(shè)備制備出合適的物料。常用的方法有：為使有用礦物單體解離而進(jìn)行的破碎磨礦；對(duì)膠結(jié)性的或含黏土多的原礦進(jìn)行洗礦和脫泥；采用篩分及水力分級(jí)等方法分成窄級(jí)別物料，分別入選。

根據(jù)原礦鎢礦物嵌布粒度及原礦-1．7 mm單體解離度測定結(jié)果，將原礦破碎、磨礦，采用二段高頻振動(dòng)篩篩分及水力旋流器分級(jí)，按-0．6 mm+0．2 mm、-0．2 mm+0．038 mm、-0．038 mm粒級(jí)分流，-0．6 mm+ 0．2 mm粒級(jí)采用螺旋選礦機(jī)選別，-0．2 mm+0．038 mm粒級(jí)采用螺旋溜槽選別，螺旋選礦機(jī)及螺旋溜槽精礦再用不同型號(hào)搖床精選。分級(jí)重選工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果見表5。當(dāng)原礦含WO30．31%，黑鎢礦和白鎢礦比例1∶1時(shí)，分級(jí)重選取得鎢精礦品位WO358．49%，回收

率61．93%工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果。

表5 分級(jí)重選工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果 %Tab.5 Industrial testing results of classification gravity separation

2.3 細(xì)泥同步浮選-重選試驗(yàn)及結(jié)果

細(xì)泥中微粒比表面積大、表面能高，微粒之間易形成非選擇性凝結(jié)、覆蓋，對(duì)藥劑無選擇性吸附能力強(qiáng)；對(duì)于鎢細(xì)泥更具有礦物組成復(fù)雜、品位低，黑鎢礦與白鎢礦、原生礦與風(fēng)化礦、原生泥與次生泥比例變化大等特點(diǎn)。經(jīng)常采用常溫浮選對(duì)黑鎢礦、白鎢礦進(jìn)行富集，富集的粗精礦濃縮后，進(jìn)攪拌桶加水玻璃進(jìn)行加溫?cái)嚢?，不脫泥不脫藥直接浮選，獲得白鎢精礦，加溫精選尾礦用搖床回收黑鎢礦，但加溫精選尾礦中的黑鎢礦回收率很低，微細(xì)粒黑鎢礦流失嚴(yán)重。所以，如何有效回收鎢細(xì)泥是提高鎢回收率的關(guān)鍵。針對(duì)鎢細(xì)泥特點(diǎn)，研究開發(fā)了“旋流器濃縮—常溫浮選—離心機(jī)精選”的“細(xì)泥同步浮選—重選”短流程新工藝，通過水力旋流器濃縮脫少量微泥，為鎢細(xì)泥浮選創(chuàng)造了有利條件；采用新型高效組合捕收劑[7-8]進(jìn)行鎢細(xì)泥浮選，當(dāng)鎢細(xì)泥給礦品位WO30．24%時(shí)，浮選精礦品位從原來WO32．50%提高到WO38．52%，細(xì)泥浮選作業(yè)回收率86．54%；采用新型離心選礦機(jī)處理浮選粗精礦，當(dāng)浮選精礦品位WO38．52%時(shí)，取得離心選礦機(jī)粗掃選混合精礦品位WO325．23%，離心機(jī)作業(yè)回收率79．56%的工業(yè)試驗(yàn)指標(biāo)。浮選-重選作業(yè)鎢回收率68．85%，占原礦鎢回收率15．02%。

2.4 全流程試驗(yàn)結(jié)果

當(dāng)原礦品位WO30．31%時(shí)，采用“粗細(xì)分流同步重選”及“細(xì)泥旋流器濃縮—常溫浮選—離心機(jī)精選”工藝，取得了粗粒鎢精礦品位WO358．49%，鎢回收率61．93%及細(xì)泥鎢精礦品位WO326．23%，鎢回收率15．02%的工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果，鎢總回收率為76．95%。

3 結(jié)語

（1）采用粗細(xì)分流、分級(jí)重選、細(xì)泥浮選聯(lián)合工藝以及新型高效組合捕收劑、新型離心選礦機(jī)成功回收了復(fù)雜難選黑白鎢礦，解決了粗細(xì)粒不均勻嵌布復(fù)雜難選黑白鎢礦回收技術(shù)難題。

（2）采用新型組合藥劑，對(duì)黑白鎢礦不但有較強(qiáng)的捕收能力，而且具有高的選擇性，通過浮選可以拋掉產(chǎn)率97%的脈石，浮選精礦富集比高達(dá)35．5倍，浮選精礦品位較高。浮選精礦再用新型離心選礦機(jī)精選，獲得高回收率的黑白鎢混合精礦。

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GAOYu-de,XUXiao-ping,ZOUNi,HANZhao-yuan,WANGGuo-sheng
(1．Guangzhou Research Institute of Non-ferrous Metals,Guangzhou 510650,Guangdong,China;2．State Key Lab of Rare Metal Separation and Multipurpose Utilization,Guangzhou 510650,Guangdong,China;3．Guangdong key Lab of Mineral Resources Exploitation and Multipurpose Utilization,Guangzhou 510650,Guangdong,China)

A new separation technology is designed to process the complex refractory wolframite-scheelite ore which has the characteristics of low grade,fine embedding,high alteration,intense weathering and acute mudding．Wolframite and scheelite are favorable recovered by applying high efficient collecting agent and centrifugal separator．Under the condition of the raw ore grade WO30．31%,the results of commercial test shows that the WO3grade and recovery of coarse-grained tungsten concentrate are 58．49%and 61．93%respectively．The WO3grade and recovery of fine-grained tungsten concentrate are 26．23%and 15．02%．And the total recovery is 76．95%．

shunt;gravity;slime;floatation;synchronization

TD952

A

2015-02-13

國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃項(xiàng)目973項(xiàng)目（2010CB735500）

高玉德（1963-），男，廣東揭陽人，教授級(jí)高工，本刊編委，2014年度國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)獲得者，從事稀有金屬礦選礦工作。

10．3969/j．issn．1009-0622．2015．01．008