某高含泥含鎢金氧化鉬礦選礦試驗研究

張忠漢，楊記平，應(yīng)紅剛，胡紅喜，劉曉明

1.廣東省資源綜合利用研究所，稀有金屬分離和綜合利用國家重點實驗室，廣東 廣州 510650；2.中鐵資源集團(tuán)有限公司，北京 100039

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某高含泥含鎢金氧化鉬礦選礦試驗研究

張忠漢1，楊記平1，應(yīng)紅剛2，胡紅喜1，劉曉明2

1.廣東省資源綜合利用研究所，稀有金屬分離和綜合利用國家重點實驗室，廣東 廣州 510650；2.中鐵資源集團(tuán)有限公司，北京 100039

針對內(nèi)蒙古某伴生鎢、金型鉬礦氧化率高、有用礦物嵌布粒度細(xì)、含泥量大的特點，采用硫化礦浮選—氧化鉬鎢礦浮選—鉬鎢浮選中礦再選的浮選流程，有效地解決了微細(xì)礦泥使浮選過程惡化的難題．對Mo含量為0.29%，WO3含量為0.063%及Au含量為0.56 g/t的原礦，通過浮選可獲得Mo和Au含量分別為16.26%和146.0 g/t、回收率為11.55%和53.93%的硫精礦，以及Mo和WO3含量分別為5.07%和1.47%、回收率為64.64%和84.64%的氧化鉬鎢混合精礦．對氧化鉬鎢精礦(Au含量約為2.5 g/t)中不計價的金進(jìn)行氰化浸出，金的回收率在之前硫精礦的基礎(chǔ)上又提高15.86%．相對原礦鉬、鎢、金的總回收率分別為76.19%，84.64%和69.79%，實現(xiàn)了該難選鉬礦中鉬、鎢、金多金屬的綜合回收．

氧化鉬；鉬鎢鈣礦；粘土；浮選中礦再選；浸出

氧化鉬是天然親水性礦物，其可浮性較差、種類較多、礦物表面物理化學(xué)性質(zhì)差別較大．此外，多數(shù)氧化鉬礦物浸染粒度微細(xì)，磨礦中容易產(chǎn)生次生細(xì)泥，造成礦石含泥量大，導(dǎo)致目的礦物的分選性降低．由于氧化鉬常伴生在其他硫化鉬、鎢、鉛和鈾礦床中，礦石中一般含有高嶺土等粘土礦物．有研究表明[1-4]，當(dāng)?shù)V石中粘土類礦物的含量超過5%時會影響銅、鉬硫化礦的浮選，使選礦回收率下降．

內(nèi)蒙古某氧化鉬礦中伴生有金、鎢、硫化鉬及含量較少的輝鉬礦，鉬礦物氧化率為85%以上，達(dá)到了單獨回收的要求．該礦石中粘土含量約為10%左右，屬于高氧化率、高粘土型難選鉬礦．礦石中氧化鉬礦物主要以鉬鈣礦和鉬鎢鈣礦-白鎢礦的形式存在；金主要以游離金和連生體形式存在，在礦石中較分散．該礦石中除氧化鉬外，金和輝鉬礦的含量較低，給鉬、鎢、金的綜合回收帶來了困難．

1　礦石性質(zhì)

原礦多元素分析、主要礦物含量、礦物物相分析結(jié)果分別列于表1～ 3．由表1～ 3可知，原礦中主要有價元素為鉬，同時伴生鎢、金，可進(jìn)行綜合回收．原礦中Mo，WO3及Au的品位分別為0.28%，0.065% 和0.59 g/t．礦石中的鉬主要以氧化鉬鎢礦物(鉬鈣礦和鉬鎢鈣礦-白鎢礦)形式存在，輝鉬礦含量很少；含金礦物主要為鉍礦物(少量至微量氟碳鉍鈣石、泡鉍礦和赫碲鉍礦)、硫化礦物和游離金．脈石礦物主要是石英和長石，其次是粘土類礦物及黑云母、方解石等．粘土礦物主要為高嶺土、絹云母、綠泥石，占礦物總量的10.48%．

表1　原礦多元素分析

注：1)g/t

表2　主要礦物含量

表3　原礦物相分析

礦物嵌布粒度見表4.由表4可知，礦石中鉬鎢礦物嵌布粒度整體偏細(xì)，主要粒度范圍為0.01～0.32 mm；輝鉬礦嵌布粒度變化大，主要粒度分布范圍為0.01～2.56 mm；金礦物嵌布粒度細(xì)．

表4　主要礦物嵌布粒度

2　選礦試驗研究

2.1原則流程選擇

該礦石中金屬硫化礦物含量低，除少量輝鉬礦外還有可浮性較好的磁黃鐵礦和黃銅礦，為綜合回收其中硫化鉬、金，以及本著盡量少改動的原則，參考選廠原工藝流程，對硫化礦進(jìn)行混合浮選，優(yōu)化選礦工藝參數(shù)．

礦石中氧化礦物主要以鉬鈣礦和鉬鎢鈣礦-白鎢礦為主，該類礦物表面定位離子為鈣離子，且鉬、鎢為同族元素，礦物性質(zhì)相似，適宜采用浮選，需注意礦泥的處理．浮選得到的氧化鉬鎢混合精礦，可送濕法冶金進(jìn)一步處理以綜合回收其中的鉬和鎢，目前廠家要求氧化鉬鎢精礦中Mo品位不低于5%．因氧化鉬鎢精礦中的金不計價，應(yīng)對賦存在氧化鉬鎢浮選精礦中的金進(jìn)行氰化浸出，盡可能提高金的回收率．因此，確定原則流程為原礦磨礦-硫化礦浮選-氧化鉬鎢浮選-氧化鉬鎢精礦浸金(圖1)．

圖1　浮選原則流程Fig.1　The principle flow sheet of flotation

2.2硫化礦浮選試驗

經(jīng)試驗比較，確定原礦磨礦細(xì)度為-0.075 mm占70%，硫化礦浮選采用水玻璃(Na2SiO3)調(diào)漿，選用廣東省資源綜合利用研究所研發(fā)的輝鉬礦捕收劑Pm及黃藥類捕收劑Y-89，綜合回收硫化礦中的鉬、金，試驗流程圖見圖2．

圖2　硫化礦粗選試驗流程圖Fig.2　The flow-sheet of sulfide roughing flotation

本礦樣主要脈石礦物為石英和長石，其次是粘土類礦物(高嶺土、絹云母、綠泥石等)和黑云母、方解石等．由于粘土類礦物含量較高，加之磨礦產(chǎn)生的細(xì)泥，使得礦漿含泥量大，在浮選硫化礦時應(yīng)加強(qiáng)礦漿的分散及對脈石礦物的抑制．水玻璃是常見的分散劑和脈石抑制劑，除對石英、硅酸鹽、鋁硅酸鹽等有抑制作用外，還對礦泥起分散作用．圖3為水玻璃用量對硫化礦浮選結(jié)果的影響．

圖3　水玻璃用量對硫化礦浮選的影響Fig.3　The influence of sodium silicate dosage on sulfide flotation

從圖3可見，隨著水玻璃用量的增加，硫精礦中Mo品位有所上升，但回收率下降幅度較大．綜合考慮，選擇水玻璃的適宜用量為2000 g/t．

2.3氧化礦浮選試驗

氧化鎢鉬浮選給礦為硫化礦浮選尾礦，氧化鉬鎢礦物以鉬鈣礦及鉬鎢鈣礦-白鎢礦為主，由于它們性質(zhì)相近，可同步回收氧化鉬和鎢礦物．為回收氧化礦中的氧化鉬及白鎢礦，進(jìn)行了捕收劑種類和用量及調(diào)整劑種類和用量試驗，NaOH作為pH調(diào)整劑，使礦漿呈堿性，以及強(qiáng)化水玻璃作用．試驗流程見圖4．

圖4　氧化鎢鉬礦試驗流程圖Fig.4　The flow-sheet of powellite flotation

2.3.1調(diào)整劑種類及用量試驗

為抑制脈石中的硅酸鹽及粘土類礦物，試驗研究了調(diào)整劑Na2SiO3，Na2S+Na2SiO3，Na2SiF6+Na2SiO3，CMC+ Na2SiO3及酸化Na2SiO3對氧化鎢鉬礦粗選的影響，其結(jié)果列于表5．

表5　抑制劑種類試驗結(jié)果

由表5可知：與單加水玻璃相比，CMC+水玻璃、酸化水玻璃(Na2SiO3∶H2SO4=2∶1)并不能提高精礦的品位；Na2SiF6+Na2SiO3能在一定程度上提高精礦品位，但回收率下降較多；Na2S+Na2SiO3、酸化水玻璃(Na2SiO3∶HCl=2∶1)與單加水玻璃的選別指標(biāo)相近．故最終確定單加水玻璃作為調(diào)整劑．

圖5為水玻璃用量對氧化鎢鉬礦浮選結(jié)果的影響．從圖5可見：隨水玻璃用量的增大，精礦的回收率提高，當(dāng)水玻璃用量大于3000 g/t時，回收率開始下降；當(dāng)水玻璃用量大于2000 g/t時，精礦品位開始下降．因此，適宜的水玻璃用量為2000 g/t．

2.3.2捕收劑種類及用量試驗

為回收氧化礦中的氧化鉬及白鎢礦，選用多種捕收劑進(jìn)行了對比試驗，選用的捕收劑為731、廣東省資源綜合利用研究所研制的氧化礦捕收劑GYWA，GYW和MC2，以及現(xiàn)場提供的原某單位研制的氧化礦捕收劑和某大學(xué)研制的捕收劑MG．試驗結(jié)果列于表6．由表6可知：采用GYWA時，其選擇性較好，且能得到較好的浮選指標(biāo)．而采用MC2，MG和現(xiàn)場捕收劑時，鉬鎢精礦的回收率較低；現(xiàn)場捕收劑對礦石的選擇性較好，將其與GYWA和GYW進(jìn)行組合使用，精礦回收率仍較低．因此，后續(xù)試驗選用GYWA作為捕收劑．

圖5　水玻璃用量對鉬鎢浮選的影響Fig.5　The influence of sodium silicate dosage on powellite flotation

表6　捕收劑種類試驗

GYWA的用量對鉬鎢礦物浮選的影響見圖6．從圖6可見，隨GYWA用量的增加，鉬鎢精礦的回收率上升，但精礦品位下降．因此，確定適宜的GYWA用量為320+160 g/t．

圖6　GYWA用量對鉬鎢浮選的影響Fig.6　The influence of GYWA dosage on powellite flotation

2.4浮選閉路試驗

硫化礦浮選采用一粗、三精、一掃流程，氧化鎢鉬浮選段采用一粗、二精、二掃流程，中礦順序返回上一作業(yè)，閉路試驗流程見圖7．通過閉路試驗獲得的尾礦中Mo品位為0.11%，相應(yīng)損失率高達(dá)45.54%，表明有價金屬在尾礦中損失嚴(yán)重．其中掃一精礦和精一尾礦的產(chǎn)率較大，造成中礦循環(huán)量大，導(dǎo)致礦物選擇性變差，惡化浮選過程．經(jīng)鏡下觀察，掃一精礦和精一尾礦主要為粘土礦物及磨礦過程中產(chǎn)生的次生細(xì)泥．

為了減輕或消除礦泥對浮選的影響，將鉬鎢浮選掃一精礦和精一尾礦合并后單獨再選．經(jīng)閉路試驗可獲得Mo 品位16.26%和Au品位146.0 g/t及回收率分別為11.55%和53.93%的硫精礦(小型試驗中因設(shè)備不配套和礦量有限等因素，未使硫精礦Mo品位更高)，以及含Mo品位5.07%和WO3品位1.47%及收率分別為64.64%和84.64%的氧化鉬鎢混合精礦(氧化鎢鉬精礦1和氧化鎢鉬精礦2)．相對原礦，鉬、鎢及金的總回收率分別為76.19%，84.64%和 53.93%．

圖7　閉路試驗流程圖Fig.7　The flow-sheet of closed circuit test

2.5氧化鉬鎢精礦浸金試驗

因氧化鉬鎢精礦(Au含量約2.5 g/t，對原礦金的占有量為22.43%)中的金不計價，為回收其中的金及提高金的綜合回收率，對氧化鉬鎢精礦進(jìn)行了浸金試驗，其中試樣1和試樣2分別為鉬鎢精礦不再磨和鉬鎢精礦再磨至-0.043 mm占95%．首先加入石灰調(diào)整礦漿pH為11～11.5，然后加入適量的氰化鈉，充氣攪拌36 h，浸渣洗滌3次，最終產(chǎn)品分析結(jié)果列于表7．

表7　金浸出試驗結(jié)果

由表7可見：在不磨礦的情況下，氧化鉬鎢精中金的作業(yè)浸出率為62.93%，金的總回收率提高了14.12%；在鉬鎢精礦磨礦細(xì)度為-0.043 mm占95%時，金的作業(yè)浸出率為70.69%，總回收率在全浮試驗基礎(chǔ)上由53.93%提高到69.79% ．

3　結(jié)　論

(1)該礦為國內(nèi)外少見的氧化鉬礦床，礦石氧化率高、氧化鉬主要以鉬鈣礦和鉬鎢鈣礦-白鎢礦的形式存在，輝鉬礦含量很少；含金礦物主要為鉍礦物(少量至微量氟碳鉍鈣石、泡鉍礦和赫碲鉍礦)、硫化礦物和游離金．有用礦物嵌布粒度細(xì)，特別是金在礦物中的嵌布粒度微細(xì)且較分散；脈石礦物中含有高嶺土、絹云母、綠泥石等粘土類礦物(占礦物總量的10.48%)，此外，礦石在磨礦過程中易產(chǎn)生大量的次生細(xì)泥，細(xì)泥礦物的存在增加了礦物選別難度．采用硫化礦浮選-氧化鉬鎢礦浮選-浮選中礦再選工藝流程，有效地解決了細(xì)粒礦泥使浮選過程惡化的問題，改善了浮選礦漿環(huán)境，為礦物的有效回收提供了技術(shù)支持．

(2)經(jīng)浮選可獲得鉬及金含量分別為16.26%和146.0 g/t、回收率為11.55%和53.93%的硫精礦，以及鉬及WO3含量分別為5.07%和1.47%、回收率為64.64%和84.64%的氧化鉬鎢混合精礦．相對原礦而言，鉬、鎢及金的總回收率分別為76.19%，84.64%和53.93%．

(3)氧化鉬鎢精礦經(jīng)氰化浸出后，金回收率在浮選試驗基礎(chǔ)上提高了15.86%，金總回收率達(dá)到69.79%．

[1] 張文鉦．鉬礦選礦技術(shù)進(jìn)展[J]．中國鉬業(yè)，2008，32(1)：1-7．

[2] 張成強(qiáng)，李洪潮，張穎新，等．我國復(fù)雜難選鉬礦資源選礦技術(shù)進(jìn)展[J]．中國礦業(yè)，2009(10)：64-66．

[3] 趙平，趙健偉，常學(xué)勇．含金氧化鉬礦石選礦試驗研究[J]．黃金，2008 (7)： 41-43．

[4] 胡岳華，馮其明．礦物資源加工技術(shù)與設(shè)備[M]．北京：科學(xué)出版社，2006．

recyclethevaluableminerals,aflow-sheetof“sulfidemineralsflotation-powelliteflotation-individualretreatmentofmiddlingfrompowelliteflotation”wasadopted.Theissueofthedeteriorationoffineparticleslimeonflotationprocesswaseffectivelysolved.ForcrudeorecontainingMo0.29%,WO30.063%,Au0.56g/t,bylockedcycletests,sulphurconcentrateassayingMo16.26%,Au146.0g/twithrecoveryMo11.55%,Au53.93%canbeobtained.PowelliteconcentratecontainingMo5.07%,WO31.47%withrecoveryMo64.64%,WO384.64%canbeachieved.Powelliteconcentrate(containingAuabout2.5g/t)withleachingrecovery15.86%issuccessfulforhead.ThetotalrecoveryofMo,WO3,Auforheadis76.19%, 84.64%, 69.79%,respectively.ThecomprehensiveutilizationofMo,WO3,Aupoly-metallicresourcescanberealizedeffectively.

Study on processing for a tungsten-gold containing molybdenum oxide ore with high slime content

ZHANG Zhonghan1, YANG Jiping1, YING Honggang2,HU Hongxi1, LIU Xiaoming2

1.GuangdongInstituteofResourcesComprehensiveUtilization，StateKeyLaboratoryforSeparationandComprehensiveUtilizationofRareMetals，Guangzhou510650，China；2.ChinaRailwayResourcesGroupCo.,Ltd，Beijing100039,China

A refractory molybdenum ore containing tungsten-gold from inner mongolia is characterized by high oxidization rate, fine dissemination size of valuable minerals, large amounts of slimes. In order to

molybdenumoxide；powellite；clay；middlingretreatment；leaching

2016-03-22

張忠漢(1946-)，湖北省沙市人，碩士，教授高工．

1673-9981(2016)02-0135-07

TD982

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