低品位鎢礦選冶一體化新工藝模型的探究

溫小燕（江西省贛州市礦業(yè)權(quán)交易中心，江西贛州 341000）

低品位鎢礦選冶一體化新工藝模型的探究

溫小燕
（江西省贛州市礦業(yè)權(quán)交易中心，江西贛州 341000）

中國是全球最大的鎢原料出口國，而且中國仍然有大量的鎢礦儲備，我國最大的鎢礦是柿竹園多金屬礦，該礦的鎢礦儲備量占全球20%以上，但鎢礦石的含鎢量較低，且化學(xué)成分十分復(fù)雜，鎢礦選型與冶煉的難度很大。根據(jù)相關(guān)研究，我國鎢礦的WO3選礦平均回收率處于62.6%左右，現(xiàn)有的鎢礦選礦與冶煉技術(shù)已經(jīng)難以滿足我國鎢原料出口的需求。本文根據(jù)實(shí)際工藝缺陷提出了常溫浮選的方案，該方案可以有效提取低品位黑白鎢混合精礦，冶煉部分主要針對低品位鎢粗精礦和中礦原料，提出了高堿壓煮工藝與濃縮結(jié)晶鎢堿分離堿回收工藝，希望本文的研究可以為我國鎢礦開采產(chǎn)業(yè)提供參考。

鎢礦 水冶 選礦 一體化 工藝近年來，隨著世界礦產(chǎn)勘測技術(shù)的進(jìn)一步提高，人們對全球鎢礦儲備的了解更加詳細(xì)。根據(jù)相關(guān)研究，地殼中的鎢含量為0.007%，自然界中的總體儲備量為620萬t，其中可以開發(fā)的鎢儲量為290萬t。中國、加拿大、俄羅斯以及美國分別是全球四大鎢礦儲藏國，四個國家的鎢礦總量超過全球總量80%，而中國的鎢礦具有一定特性，暫時沒有可以替代的產(chǎn)品，未來數(shù)十年的鎢礦價格依舊居高不下，中國仍然是全球最大的鎢原料出口國。隨著鎢的價格升高，很多國家已經(jīng)打算重啟鎢礦，中國鎢礦以低品位鎢礦為主，下面將詳細(xì)闡述鎢的用途及其工藝。

1 鎢及其應(yīng)用

鎢實(shí)質(zhì)上屬于金屬元素，且原子序數(shù)為74，鎢的相對原子質(zhì)量為183.85，鎢礦是第六周期的ⅥB族。金屬鎢的顏色為銀白色，且其硬度較高，熔點(diǎn)可以高達(dá)3422攝氏度，密度極大，鎢的密度為19.35g/cm3，鎢具有極好的金屬特性，將鎢加熱到1650攝氏度后仍然具備很高的拉伸強(qiáng)度，另外，鎢在常溫下可以不被空氣侵蝕，20世紀(jì)，金屬鎢系高速鋼被應(yīng)用于金屬加工領(lǐng)域，隨后數(shù)百年間鎢被廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)，包括電子電器、機(jī)械加工、軍事等。根據(jù)鎢礦的成分差異可以將鎢礦分為二十多種，其中黑鎢礦與白鎢礦是最常見的鎢礦，黑鎢礦的主要成分為（Fe，Mn）WO4，其顏色包括暗灰色、褐色等，黑鎢礦的硬度介于5-5.5之間，且性脆，有弱磁性。白鎢礦成為為CaWO4，顏色主要為灰白色，白鎢礦的重量介于4.5-5.0之間。

2 鎢礦選礦與冶煉技術(shù)

2.1 鎢礦選礦方式

鎢礦類型不同，選礦方式的方式也存在差異性，白鎢礦的主要成分為鈣的鎢酸鹽，其中的WO3含量超過80.6%，白鎢礦的主要選礦方式就是浮選，浮選可以分為氧化石蠟皂捕收劑浮選法以及水玻璃—Al2（SO4）3聯(lián)合使用方案。其中氧化石蠟皂捕收劑浮選法主要針對白鎢-石英礦，水玻璃抑制劑可以有效抑制石英類脈石，白鎢精礦的質(zhì)量要求比較高，因此選礦時的次數(shù)較多，一般均在五次以上。水玻璃—Al2（SO4）3聯(lián)合使用方案主要應(yīng)用于白鎢—方解石礦，這種方案可以有效提高選擇性抑制含鈣脈石性能，但該種工藝的成本較高，且耗能較高，因此白鎢礦與含鈣脈石礦物的浮選分離一直是研究重點(diǎn)。黑鎢礦大多為石英脈型，對于粗粒黑鎢礦石一般采用重力進(jìn)行選礦，常見的黑鎢礦分離方式包括搖床、皮帶溜槽、離心選礦機(jī)等。

2.2 低品位鎢精礦濕法冶金

我國鎢礦冶煉技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了一百多年，傳統(tǒng)的白鎢精礦通常采用的是酸分解技術(shù)，這種分解技術(shù)的優(yōu)勢在于WO3的制取流程較短，因此冶煉的成本較低，但酸分解技術(shù)對環(huán)境的污染很大，目前，已經(jīng)研究了封閉式的酸分解技術(shù)，通過反應(yīng)釜實(shí)現(xiàn)封閉式冶煉。除了酸分解技術(shù)以外，常見的鎢礦冶煉技術(shù)包括純堿培燒浸出法、堿法熱球磨分解高黑鎢精礦的方案等，我國已經(jīng)研究出一系列的強(qiáng)堿性陰離子交換技術(shù)，這些技術(shù)對提高我國鎢礦冶煉水平具有重要作用。上世紀(jì)90年代，我國提出了高堿濃度高溫稀釋冶煉技術(shù)，可以有效抑制CaF2、Ca3（PO4）2的鈍化效應(yīng)，保證浸出雜質(zhì)中的WO3低于2.5%，目前，這種冶煉方式仍然是我國主要的鎢礦冶煉方式，以上冶煉方式都屬于針對低品位鎢精礦的濕法冶金。

3 低品位鎢礦選冶一體化新工藝分析

低品位鎢礦選冶一體化新工藝包括了弱磁預(yù)脫鐵—浮選預(yù)脫泥—黑白鎢混浮選礦工藝以及高堿壓煮溶出工藝。弱磁預(yù)脫鐵—浮選預(yù)脫泥—黑白鎢混浮選礦工藝的捕收劑比較特殊，同時包括了螯合捕收劑GYB、脂肪酸類改性捕收劑GYR以及活化劑硝酸鉛，其中GYB對黑鎢礦、白鎢礦均有較好的捕收作用，脂肪酸類改性捕收劑GYR對白鎢礦的捕收作用較好，活化劑硝酸鉛對白鎢礦以及黑鎢礦的活化作用均較強(qiáng)，通過三種試劑的作用疊加可以有效提高低品位鎢礦的浮選回收率。高堿壓煮溶出工藝是利用了鎢礦的堿化反應(yīng)，在高溫環(huán)境下，白鎢礦與黑鎢礦均可以與燒堿產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，最后生成鎢酸鈉溶液，經(jīng)過具體實(shí)驗(yàn)可以得出高堿壓煮溶出工藝的流程，燒堿的用量控制在WO3理論劑量的五倍左右，且使用的燒堿濃度不低于500g/L，液固比例約為2：1，在進(jìn)行高堿壓煮溶出工藝時必須保證液固比例在3：1左右。

4 結(jié)語

常溫浮選以及高堿壓煮工藝與濃縮結(jié)晶鎢堿分離堿回收工藝的聯(lián)合使用可以形成鎢礦選冶一體化工藝模型，可以有效降低精礦品位，從而最大限度提高選冶金屬綜合回收率，常溫浮選實(shí)質(zhì)上屬于磁選預(yù)脫鐵—浮選預(yù)脫泥—黑白鎢混浮工藝，該工藝比傳統(tǒng)的具備更高的WO3回收率，高堿壓煮工藝可以有效分解鎢礦物，保證后續(xù)的提取工藝，高堿壓煮工藝的分解率較高，但堿用量很大，且分解液中含有大量的剩余燒堿，而濃縮結(jié)晶鎢堿分離堿回收工藝可以有效回收利用燒堿，希望本文的研究有利于我國鎢礦冶煉技術(shù)的快速提高。

［1］呂賓.礦產(chǎn)資源補(bǔ)償費(fèi)費(fèi)率調(diào)整及征收細(xì)化研究［D］.中國地質(zhì)大學(xué)（北京），2012.

［2］余良暉.重要礦產(chǎn)資源保護(hù)與合理利用綜合評價及差別化管理研究［D］.中國地質(zhì)大學(xué)（北京），2014.

［3］劉維.MACA體系中處理低品位氧化銅礦的基礎(chǔ)理論和工藝研究［D］.中南大學(xué)，2010.