黑鎢細(xì)泥分選回收技術(shù)

陳 向，廖德華

（湖南有色金屬職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 株洲 412006）

長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)黑鎢礦的開(kāi)采規(guī)模較大，目前黑鎢資源的儲(chǔ)量已不容樂(lè)觀(guān)，呈現(xiàn)以下幾個(gè)特點(diǎn)：鎢入選品位降低，嵌布粒度越來(lái)越細(xì)，組分越來(lái)越復(fù)雜；由于鎢性脆、泥化程度越來(lái)越高，大量鎢金屬在采掘、運(yùn)輸、破碎等過(guò)程中進(jìn)入細(xì)粒級(jí)產(chǎn)品，導(dǎo)致回收難度增大[1-2]。

黑鎢選廠(chǎng)的細(xì)泥一般相對(duì)-0.074 mm的粒級(jí)而言。黑鎢細(xì)泥主要來(lái)源于兩個(gè)部分：一是原生細(xì)泥，其主要是由出窿礦石帶來(lái)的；二是次生細(xì)泥，這部分細(xì)泥主要產(chǎn)生于碎礦和磨礦生產(chǎn)過(guò)程中。據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)黑鎢選礦廠(chǎng)細(xì)泥產(chǎn)率比較高，約占原礦礦量的14%，而且金屬占有量超過(guò)14%，但是由于回收技術(shù)的限制，鎢細(xì)泥回收率處于40%左右，普遍偏低[3-4]。在黑鎢資源日漸枯竭的形勢(shì)下，為了有效提高黑鎢礦的綜合回收率，礦山開(kāi)采企業(yè)必須采取有效的措施對(duì)黑鎢細(xì)泥進(jìn)行回收，從而提高經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)減少固體尾礦的排放量，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

1 黑鎢細(xì)泥的特點(diǎn)

查閱各選礦廠(chǎng)鎢細(xì)泥的相關(guān)資料，現(xiàn)將鎢細(xì)泥的特點(diǎn)歸納如下[5]。黑鎢細(xì)泥最主要的特征就是粒度非常細(xì)，經(jīng)過(guò)前面階段的破碎、磨礦作業(yè)后，黑鎢礦基本單體解離完全。黑鎢細(xì)泥中-0.074 mm粒級(jí)產(chǎn)率超過(guò)70%，脈石礦物的泥化程度也隨之增加。例如，電氣石、高嶺石這些脈石粒度過(guò)細(xì)，給分選帶來(lái)了很大的困難。還有些選廠(chǎng)細(xì)泥分級(jí)脫泥效果不理想，這些因素導(dǎo)致黑鎢品位難以提高，部分黑鎢損失在細(xì)泥中。

黑鎢細(xì)泥中，大多數(shù)黑鎢都已經(jīng)達(dá)到了單體解離，所以鎢品位比原礦要高一些。黑鎢細(xì)泥中一般含有銅、鉛、錫、鉬、鉍等可以伴生回收的金屬，這些伴生金屬一般根據(jù)礦石類(lèi)型實(shí)際情況加以綜合回收。細(xì)泥處理時(shí)綜合回收礦物組成成分復(fù)雜，鎢細(xì)泥中大都含有黑鎢礦、白鎢礦、鎢華三種含量不同的鎢礦物。目前，由于工藝條件等因素，大部分選廠(chǎng)的鎢細(xì)泥回收指標(biāo)差異較大，平均鎢細(xì)泥作業(yè)回收率僅為40%。

2 黑鎢細(xì)泥回收存在的主要問(wèn)題

細(xì)粒本身存在比表面積大、吸附能力強(qiáng)、易發(fā)生團(tuán)聚、夾雜現(xiàn)象嚴(yán)重等特點(diǎn)，這些特點(diǎn)影響了細(xì)?；厥盏男Ч⒔o回收增加了難度。經(jīng)查閱相關(guān)文獻(xiàn)，黑鎢細(xì)泥回收目前存在以下問(wèn)題[2]。

2.1 黑鎢細(xì)泥選礦工藝流程不完善

黑鎢細(xì)泥選礦工藝流程不完善，還需根據(jù)鎢細(xì)泥的性質(zhì)來(lái)進(jìn)一步完善。影響黑鎢分選工藝的因素有很多，如鎢細(xì)泥礦物組分，黑鎢礦、白鎢礦和硫化礦的占比，比重較大的礦物含量和種類(lèi)，脈石礦物性質(zhì)等。目前，大多數(shù)礦山仍采用單一的選別流程，如用搖床加絨毯溜槽的流程，影響了黑鎢細(xì)泥的回收率。人們可以根據(jù)這些影響因素來(lái)完善工藝流程，進(jìn)而改善選別指標(biāo)。

2.2 黑鎢細(xì)泥技術(shù)檢測(cè)工作重視程度不夠

目前，有些選礦廠(chǎng)對(duì)黑鎢細(xì)泥的日常檢測(cè)工作重視度不夠，使得黑鎢細(xì)泥選別潛存問(wèn)題，影響了黑鎢細(xì)泥的回收。例如，對(duì)黑鎢細(xì)泥原礦計(jì)量測(cè)定頻率很低，沒(méi)能準(zhǔn)確反映黑鎢細(xì)泥的礦量，以至生產(chǎn)指標(biāo)偏高，流程測(cè)定的指標(biāo)略低于生產(chǎn)指標(biāo)10%。

2.3 需加強(qiáng)黑鎢細(xì)泥歸隊(duì)和黑鎢細(xì)泥濃縮工作

黑鎢細(xì)泥歸隊(duì)和黑鎢細(xì)泥濃縮是影響黑鎢細(xì)泥回收指標(biāo)的兩個(gè)重要因素。例如，粗選段、重選分級(jí)段脫泥效果比較差，黑鎢細(xì)泥歸隊(duì)率較低，細(xì)泥夾雜混入重選搖床段分選，濃密機(jī)的濃縮效果差，這些因素都將造成黑鎢金屬在溢流中的損失。

2.4 對(duì)黑鎢細(xì)泥研究不夠，回收重視程度不夠

一些礦山企業(yè)忽略了對(duì)黑鎢細(xì)泥的分選回收和金屬流向等的檢測(cè)。黑鎢細(xì)泥回收難度較大，金屬所占比例不是很高，導(dǎo)致回收成本較高，加之產(chǎn)品銷(xiāo)售價(jià)格較低，一些礦山對(duì)黑鎢細(xì)泥采取被動(dòng)回收方式，能回收多少就收多少，這也是造成黑鎢細(xì)泥回收率難以提高的重要原因之一。

2.5 忽視對(duì)黑鎢細(xì)泥的除渣脫粗

在黑鎢細(xì)泥分選之前，很多選廠(chǎng)忽視了對(duì)黑鎢細(xì)泥的除渣脫粗工作。由于成本問(wèn)題，很多選廠(chǎng)基本沒(méi)有除渣脫粗設(shè)備，這導(dǎo)致黑鎢細(xì)泥后期的分選回收困難度增大，同時(shí)容易影響設(shè)備的連續(xù)作業(yè)。

綜上所述，如果能有效地改進(jìn)黑鎢細(xì)泥回收過(guò)程中的脫泥、歸隊(duì)、濃縮和細(xì)泥分選方法，黑鎢選礦廠(chǎng)的回收率將會(huì)得到提高，黑鎢選礦廠(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益也會(huì)得到改善。

3 黑鎢細(xì)泥的分選回收研究

3.1 黑鎢細(xì)泥的重選研究

重力分選法主要依據(jù)分選礦物的比重差異，具備成本較低、污染較小、指標(biāo)較穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。黑鎢礦石的比重較大，所以重力分選法一直是黑鎢選礦中的優(yōu)選方法，搖床、螺旋溜槽、離心選礦機(jī)等是黑鎢分選中常用的重選設(shè)備。

早期的全搖床重選工藝具有操作簡(jiǎn)單可靠、指標(biāo)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，但是黑鎢細(xì)泥搖床回收率低，-0.037 mm的黑鎢細(xì)粒幾乎全損失在尾礦中，導(dǎo)致黑鎢細(xì)泥的回收率比較低。江西大吉山曾采用全搖床重選工藝流程對(duì)某黑鎢細(xì)泥進(jìn)行回收，最終獲得鎢回收率為32%～35%、品位為45%～50%的細(xì)泥精礦[6]。所以，針對(duì)全搖床重工藝回收黑鎢細(xì)泥指標(biāo)較低的情況，一般不采用單一搖床重選工藝，而將搖床與其他選礦設(shè)備聯(lián)合使用，以便提高黑鎢細(xì)泥的回收率。

離心選礦機(jī)在鎢、錫等細(xì)泥選別領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛，因?yàn)樗軌驈?qiáng)化鎢、錫含量較高的細(xì)泥的粗選作業(yè)，從而有效提高回收指標(biāo)。離心選礦機(jī)處理能力較大，流程簡(jiǎn)單，操作方便，但同時(shí)存在富集比不夠高、分選過(guò)程不能連續(xù)的缺點(diǎn)。目前，離心選礦機(jī)主要用于微細(xì)粒級(jí)礦石的粗選作業(yè)。鐵山垅鎢礦用離心選礦機(jī)對(duì)鎢細(xì)泥進(jìn)行粗選作業(yè)，獲得了鎢回收率為75%～80%，同時(shí)用離心選礦機(jī)進(jìn)行精選作業(yè)，獲得了鎢細(xì)泥回收率為85%～90%，鎢細(xì)泥綜合回收率超過(guò)66%[7]。周曉文等對(duì)某鎢品位0.28%的鎢細(xì)泥采用離心選礦機(jī)進(jìn)行一粗一掃，最終獲得的鎢精礦品位為22.29%，回收率為65.32%[8]。肖芫華等綜合考察了給礦濃度、離心機(jī)轉(zhuǎn)速、補(bǔ)加沖洗水量等因素對(duì)黑鎢分選的影響，采用離心選礦機(jī)對(duì)某低品位鎢細(xì)泥進(jìn)行分選，實(shí)現(xiàn)了對(duì)鎢細(xì)泥的大量拋尾，最終獲得了鎢品位為0.65%、回收率74.18%的鎢粗精礦[9]。

螺旋溜具有槽單位面積處理量大、分選過(guò)程中能耗較低、指標(biāo)穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)，目前在鎢細(xì)泥的分選回收中廣泛應(yīng)用[10]。它的回收粒度下限可達(dá)0.03 mm。單國(guó)霞在給礦體積0.2 m3/h，給礦濃度23%～25%的條件下，采用螺旋溜槽對(duì)鎢細(xì)泥含0.078%～0.088%的鎢品位粗選尾礦進(jìn)行掃選試驗(yàn)，獲得了較好的分選指標(biāo)。此時(shí)，鎢精礦品位為0.27%～0.28%，回收率為60.04%～69.44%[11]。

3.2 磁選工藝研究

黑鎢礦帶有弱磁性，可通過(guò)強(qiáng)磁場(chǎng)磁選機(jī)有效提高黑鎢礦的分選回收指標(biāo)。目前應(yīng)用最多的是高梯度磁選機(jī)，它可回收-10 μm的微細(xì)粒的黑鎢細(xì)泥，并且該工藝富集比比較大，對(duì)入選礦物礦石性質(zhì)適應(yīng)性較強(qiáng)[12]。

駱任、魏黨生等采用高梯度磁選設(shè)備對(duì)某低品位鎢細(xì)泥進(jìn)行粗選回收，獲得了較好的鎢粗選精礦產(chǎn)品[13]。周曉彤、鄧麗紅等通過(guò)強(qiáng)磁選分選工藝有效地從某白鎢浮選尾礦中獲得了較好的黑鎢精礦產(chǎn)品[14]。針對(duì)盤(pán)古山鎢細(xì)泥性質(zhì)，賀政權(quán)、劉樹(shù)貽利用脈動(dòng)梯度磁選設(shè)備能有效回收細(xì)粒特點(diǎn)進(jìn)行了一次分選，最終獲得了較好的品位和回收率指標(biāo)[15]。

3.3 黑鎢細(xì)泥的浮選工藝研究

浮選工藝適應(yīng)于大多數(shù)礦石，尤其細(xì)粒的回收。黑鎢細(xì)泥浮選方法除常規(guī)浮選外，還有目前處于試驗(yàn)研究階段的選擇性絮凝、油團(tuán)聚浮選和載體浮選，但是由于回收效果不是很理想，其還存在一定的提升空間，所以在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用很少。

在黑鎢細(xì)泥的常規(guī)浮選中，常用捕收劑為脂肪酸類(lèi)、羥肟酸類(lèi)、螯合劑與脂肪酸類(lèi)的組合使用等，活化劑為硝酸鉛，抑制劑常用以水玻璃為主的組合藥劑。陳萬(wàn)雄等針對(duì)郴州柿竹園野雞尾浮選廠(chǎng)的黑鎢細(xì)泥采用GY做捕收劑、AD做組合抑制劑和硝酸鉛做活化劑進(jìn)行綜合回收，發(fā)現(xiàn)硝酸鉛在此回收過(guò)程中起到了比較大的作用，同時(shí)獲得了黑鎢精礦中鎢品位66.04%、回收率90.36%的較好回收指標(biāo)[16]。鄒霓等針對(duì)江西某含鉭鈮礦的鎢礦細(xì)泥，采用組合新藥劑NB和NF聯(lián)合使用對(duì)該礦進(jìn)行綜合回收，不僅獲得了較好的鎢回收指標(biāo)，也獲得了較好的鉭鈮礦物回收指標(biāo)[17]。羥肟酸類(lèi)捕收劑也常用于黑鎢礦的回收，王明細(xì)針對(duì)某黑鎢礦采用該類(lèi)捕收劑進(jìn)行回收，最終獲得了較好的回收指標(biāo)，回收率大于90%[18]。方夕輝等針對(duì)某鎢礦細(xì)泥進(jìn)行了礦石性質(zhì)分析，最終選用全浮選法對(duì)鎢細(xì)泥進(jìn)行回收，同時(shí)證明了組合藥劑在全浮選中的重要作用，獲得了較好的回收指標(biāo)，回收率達(dá)到86.01%[19]。針對(duì)福建行洛坑的復(fù)雜難選鎢細(xì)泥，李?lèi)?ài)民、楊美情對(duì)原工藝流程進(jìn)行優(yōu)化和改造，先對(duì)鎢細(xì)泥進(jìn)行兩段預(yù)處理脫泥，再運(yùn)用浮選柱和浮選機(jī)，結(jié)合組合藥劑進(jìn)行浮選回收，最后對(duì)所回收的粗精礦用離心選礦機(jī)進(jìn)行分級(jí)精選，獲得了76.52%的鎢回收率[20]。

3.4 聯(lián)合工藝研究

單一的分選工藝回收鎢細(xì)泥存在一定的缺陷，重選-磁選-浮選聯(lián)合工藝應(yīng)運(yùn)而生，它可以有效提高鎢細(xì)泥回收率[21]。劉清高等運(yùn)用重選-磁選-重選聯(lián)合工藝從某低品位黑鎢礦中獲得了鎢品位66.03%、回收率75.46%的良好指標(biāo)[22]。針對(duì)某重選尾礦中的鎢細(xì)泥，周曉文通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)，確定采用浮選和離心選礦機(jī)重選聯(lián)合流程，同時(shí)使用螯合類(lèi)組合捕收劑，這樣可以有效地回收低品位鎢細(xì)泥，得到較好的回收指標(biāo)[23]。鄔海濱、李繼福等采用預(yù)先脫硫浮選-強(qiáng)磁選-黑鎢細(xì)泥全浮選工藝流程回收某礦山低品位黑鎢細(xì)泥，最終獲得了品位53.48%、回收率67.19%的黑鎢精礦[24]。為有效提高柿竹園野雞尾選廠(chǎng)細(xì)泥黑鎢的分選回收，高湘海、肖宏等采用磁選和浮選相結(jié)合的工藝流程對(duì)該礦進(jìn)行回收，最終使得鎢精礦品位比原來(lái)提高了12.65%，回收率提高了6.14%。同時(shí)，該工藝便于現(xiàn)場(chǎng)操作和管理[25]。

4 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前，我國(guó)黑鎢礦資源儲(chǔ)量明顯下降，與此同時(shí)資源綜合回收和綠色環(huán)保理念越來(lái)越受重視，黑鎢細(xì)泥的回收利用也得到了廣泛研究，并且取得了一定成效[26-27]。由于細(xì)粒本身的性質(zhì)，黑鎢細(xì)泥的回收存在很大的難度。近年來(lái)，選礦研究工作者主要致力于組合用藥、浮選-重選-磁選聯(lián)合工藝的研究，但黑鎢細(xì)泥的回收仍然是大多數(shù)企業(yè)面臨的難題，因此礦山開(kāi)采企業(yè)要加強(qiáng)新藥劑、新工藝、新設(shè)備的研制工作，同時(shí)積極借鑒國(guó)外綜合回收鎢細(xì)泥的相關(guān)工藝[28-29]。