某白鎢加溫精選尾礦中螢石回收試驗(yàn)

郭明杰，王延鋒，簡(jiǎn)建軍

（洛陽(yáng)欒川鉬業(yè)集團(tuán)股份有限公司，河南 欒川 471500）

某白鎢加溫精選尾礦中螢石回收試驗(yàn)

郭明杰，王延鋒，簡(jiǎn)建軍

（洛陽(yáng)欒川鉬業(yè)集團(tuán)股份有限公司，河南 欒川 471500）

河南某白鎢尾礦中螢石含量占25%左右，是亟待回收的礦產(chǎn)資源。尾礦中碳酸鈣含量在45%以上，屬典型的高鈣型螢石。尾礦中螢石在白鎢加溫精選過(guò)程的高溫條件下受到大量水玻璃的強(qiáng)烈作用，可浮性變差。試驗(yàn)表明，碳酸鈣的可浮性明顯好于螢石。本研究采用碳酸鈣優(yōu)先浮選—再螢石浮選試驗(yàn)流程，以降低浮選流程中碳酸鈣含量和提高螢石浮選粗精礦品位，為螢石精選提供有利條件。閉路流程試驗(yàn)結(jié)果表明：碳酸鈣優(yōu)先浮選，可以預(yù)先脫除72.44%的碳酸鈣，螢石損失率僅為12.98%；最終得到含螢石91.88%，含碳酸鈣4.32%，回收率為46.07%的螢石精礦。實(shí)現(xiàn)了該鎢礦山企業(yè)的礦產(chǎn)資源的綜合回收目標(biāo)。

加溫精選尾礦；白鎢；碳酸鈣；螢石；優(yōu)先浮選

螢石是一種具有戰(zhàn)略意義的非金屬礦產(chǎn)資源，隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，礦產(chǎn)資源消費(fèi)與需求量不斷攀升，包括螢石在內(nèi)的非金屬礦產(chǎn)資源日益受到重視[1]。螢石礦作為我國(guó)重要的戰(zhàn)略資源，其開發(fā)利用前景十分廣闊，但是經(jīng)過(guò)幾十年的大規(guī)模開采，易于發(fā)現(xiàn)的露頭礦、淺部礦日趨減少，找礦難度不斷加大，所以對(duì)螢石的綜合利用顯得非常重要。

河南某礦山采用彼得羅夫法浮選白鎢，其加溫精選尾礦中，螢石品位占25%，是一項(xiàng)亟待開發(fā)利用的礦產(chǎn)資源。為此，本文對(duì)白鎢加溫精選尾礦中回收螢石做了一些試驗(yàn)探索研究，重點(diǎn)采用了碳酸鈣優(yōu)先浮選—再螢石浮選試驗(yàn)流程，取得了一定的效果。

1 加溫精選尾礦的性質(zhì)

1.1 白鎢加溫精選工藝

河南某礦的白鎢浮選采用常溫粗選—粗精礦濃縮—濃漿高溫法脫藥—常溫精選工藝，又稱“彼得羅夫法”。它是將含有白鎢礦的浮鉬尾礦先用脂肪酸類捕收劑粗選，得到白鎢粗精礦。然后將含有方解石和螢石的白鎢粗精礦濃縮至70%左右的固體，再加入大量水玻璃，將礦漿加溫至80℃以上，保溫?cái)嚢枰欢〞r(shí)間，用水稀釋，在室溫下進(jìn)行白鎢礦精選的浮選工藝[2]。

1.2 尾礦成分分析

對(duì)該白鎢加溫精選尾礦進(jìn)行了X-射線熒光光譜分析和化學(xué)成分分析。X-射線熒光光譜分析結(jié)果見表1。

表1 X-射線熒光光譜分析結(jié)果 %Tab.1 Results of X-ray fluorescence spectrum analysis

X-射線熒光光譜分析結(jié)果表明加溫精選尾礦中主要元素為Ca、O和F，其次為Si。

在光譜分析的基礎(chǔ)上結(jié)合選礦試驗(yàn)要求，對(duì)試驗(yàn)原礦的主要組分進(jìn)行了化學(xué)成分分析，分析結(jié)果見表2。

表2 化學(xué)成分分析結(jié)果 %Tab.2 Results of chemical composition analysis

由表2的化學(xué)成分分析結(jié)果可知，加溫精選尾礦的化學(xué)成分較為簡(jiǎn)單，主要化學(xué)成分為CaCO2，其次為CaF2、SiO2、MgO和Al2O3等。原礦中有價(jià)成分為CaF2；主要雜質(zhì)成分為CaCO3，次要雜質(zhì)成分為SiO2、MgO和Al2O3等；主要有害成分為P和S。

1.3 礦物組成及相對(duì)含量

加溫精選尾礦中礦物組成及相對(duì)含量見表3。

加溫精選尾礦呈灰白色，經(jīng)顯微鏡下鑒定，礦樣中的主要礦物是碳酸鈣，其次為螢石、石英、磷灰石，少量石榴石、黃鐵礦及微量菱錳礦、綠泥石、電氣石、輝石、云母等。

表3 主要礦物的相對(duì)含量分析結(jié)果 %Tab.3 Results of relative contents of major minerals

針對(duì)該高碳酸鈣型螢石礦中含鈣礦物含量、加溫精選后螢石性質(zhì)復(fù)雜的特點(diǎn)，試驗(yàn)研究擬定的流程方案為：

（1）螢石優(yōu)先浮選流程方案：抑制碳酸鈣、石英、綠泥石、云母等脈石礦物后直接進(jìn)行螢石浮選。

（2）碳酸鈣優(yōu)先浮選—再螢石浮選流程方案：通過(guò)優(yōu)先浮選脫除可浮性較好的碳酸鈣等脈石礦物后進(jìn)行螢石浮選。

2 螢石優(yōu)先浮選探索試驗(yàn)

方解石在弱堿條件下具有良好的可浮性，而在弱酸條件下，其可浮性明顯降低，因此螢石浮選的pH值宜在6.4～6.8范圍內(nèi)[3]。以腐殖酸、改性水玻璃、硫酸鋁為組合抑制劑[4-6]，采用組合捕收劑[7]浮選，優(yōu)先浮選開路探索試驗(yàn)，試驗(yàn)工藝流程見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見表4。

圖1 螢石優(yōu)先浮選開路探索試驗(yàn)工藝流程Fig.1 Open-circuit process flow for fluorite preferential flotation

表4 開路探索試驗(yàn)結(jié)果 %Tab.4 Testing results for open-circuit process flow

由表4可知，采用一粗一掃三精的螢石優(yōu)先浮選開路試驗(yàn)流程可以獲含CaF241.44%的螢石精礦，回收率為34.79%。分析其原因，原礦中碳酸鈣含量高，且碳酸鈣的可浮性比螢石好，因此在優(yōu)選浮選螢石時(shí)，雖然對(duì)碳酸鈣進(jìn)行了抑制，但效果不理想。因此采用螢石優(yōu)先浮選對(duì)該礦進(jìn)行選別難以獲得高品位的螢石精礦產(chǎn)品。

3 碳酸鈣優(yōu)先浮選—再螢石浮選試驗(yàn)

針對(duì)優(yōu)選浮選螢石效果不理想，試驗(yàn)重點(diǎn)探索了碳酸鈣優(yōu)先浮選—再螢石浮選流程。

3.1 碳酸鈣優(yōu)先浮選試驗(yàn)

組合抑制劑NS由水玻璃、硫酸鈉和硫酸銨一定比例配制，對(duì)含硅礦物具有抑制作用[8]，經(jīng)過(guò)條件探索后，進(jìn)行了碳酸鈣優(yōu)先浮選閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖2，試驗(yàn)結(jié)果見表5。

由表5可知，碳酸鈣優(yōu)選浮選可獲得含CaCO378.78%的碳酸鈣精礦，回收率為69.68%，螢石在碳酸鈣精礦中的損失率為13.38%。

圖2 碳酸鈣優(yōu)先浮選閉路試驗(yàn)工藝流程Fig.2 Closed circuit test process of calcium carbonate's preferential flotation

表5 碳酸鈣優(yōu)先浮選閉路試驗(yàn)結(jié)果 %Tab.5 Results of closed circuit test process of calcium carbonate preferential flotation

3.2 螢石浮選閉路試驗(yàn)

用碳酸鈣優(yōu)先浮選閉路試驗(yàn)的尾礦為作為給礦，同時(shí)為了使受抑制的螢石露出新鮮表面，磨礦1 min，-0.074 mm含量95%以上，螢石浮選閉路試驗(yàn)流程見圖3，試驗(yàn)結(jié)果見表6。

由表6的試驗(yàn)結(jié)果可以看出，螢石浮選閉路試驗(yàn)經(jīng)過(guò)一次粗選四次精選，中礦1、中礦2直接拋尾，可以得到含CaF291.71%、CaCO33.99%的螢石精礦，螢石精礦的CaF2作業(yè)回收率為52.64%。

圖3 螢石浮選閉路試驗(yàn)流程Fig.3 Closed circuit test process of fluorite fluorite flotation

表6 螢石浮選閉路試驗(yàn)結(jié)果 %Tab.6 Testingresultsofclosedcircuittestprocessoffluoritefluoriteflotation

3.3 碳酸鈣優(yōu)先浮選—再螢石浮選全流程閉路試驗(yàn)

在碳酸鈣優(yōu)先浮閉路試驗(yàn)和螢石浮選閉路試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了碳酸鈣優(yōu)先浮選—再螢石浮選全流程閉路試驗(yàn)，其閉路試驗(yàn)流程見圖4，試驗(yàn)結(jié)果見表7。

由表7的試驗(yàn)結(jié)果可以看出，碳酸鈣優(yōu)先浮選—再螢石浮選全流程閉路試驗(yàn)得到含CaF291.88%、CaCO34.32%的螢石精礦，螢石精礦的CaF2回收率為46.07%，碳酸鈣精礦中的CaF2損失率為12.98%，中礦2中的CaF2損失率為14.41%，中礦1中CaF2損失率為9.93%。

圖4 碳酸鈣優(yōu)先浮選—再螢石浮選全流程閉路試驗(yàn)流程Fig.4 Full process closed circuit test process for calcium carbonate preferential flotation and fluorite flotation calcium carbonate

表7 碳酸鈣優(yōu)先浮選—再螢石浮選全流程閉路試驗(yàn)結(jié)果 %Tab.7 Fullprocessclosedcircuittestingresultsforcalciumcarbonate preferential flotation and fluorite flotation calcium carbonate

4 結(jié)論

（1）白鎢加溫精選尾礦中的螢石受到強(qiáng)烈抑制，直接浮選螢石，品位達(dá)不到合格要求，效果不佳。

（2）碳酸鈣優(yōu)先浮選—再螢石浮選流程先脫去易浮的碳酸鈣，螢石精礦品位達(dá)到91.88%，螢石回收率為46.07%。

（3）碳酸鈣優(yōu)先浮選—再螢石浮選流程試驗(yàn)獲得了品位合格的螢石精礦產(chǎn)品（螢石品位大于90%），為白鎢加溫精選尾礦中螢石的綜合回收利用提供了一個(gè)可參考的技術(shù)路線。

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Recovery Experiment of Fluorite from Scheelite's Heated Processing Tailings

GUO Mingjie,WANG Yanfeng,JIAN Jianjun
(Luanchuan Molybdenum Group Co.,Ltd.,Luanchuan 471500,Henan,China)

The fluorite content in a scheelite tailings in Henan accounts for about 25%.The content of calcium carbonate in the tailings is more than 45%,which is a typical high calcium fluorite.The scheelite floatability became lower after the fluorite was strongly affected by a large amount of water glass under the heated conditions. The test shows that the floatability of calcium carbonate was better than that of fluorite.The flowsheet of Calcium carbonate preferred flotation-fluorite flotation was applied to reduce the content of calcium carbonate and improve the grade of fluorite flotation coarse concentrate.The closed circuit test results show that calcium carbonate can be pre-remove by 72.44%with fluorite loss rate reaching only 12.98%.Fluorite concentrate containing 91.88% fluorite,4.32%calcium carbonate was obtained,with recovery attaining up to 46.07%.The goal of comprehensive recovery of mineral resources in the tungsten mine is realized.

tailings of scheelite's heated processing;scheelite;calcium carbonate;fluorite;preferential flotation

TD923；TD97

A

10.3969/j.issn.1009－0622.2017.01.010

2016-07-26

郭明杰（1986-），男，河南開封人，助理工程師，主要從事白鎢的浮選工藝、藥劑以及浮選設(shè)備研究工作。

王延鋒（1974-），男，河南三門峽人，高級(jí)工程師，主要從事鎢鉬選礦研究。