某低品位黑鎢細泥尾礦回收試驗研究

徐敬吟

（江西鐵山垅鎢業(yè)有限公司，江西 贛州 342307）

中國具有豐富鎢礦資源，在中國已探明有鎢礦資源產(chǎn)地就達到252處，主要分布于23個省市自治區(qū)，鎢礦產(chǎn)量位世界第一[1]。從全國大行政區(qū)分布來看：鎢儲量最多的是中南地區(qū)，儲量第二的是華東地區(qū)，然后依次是西北地區(qū)、西南地區(qū)、東北地區(qū)、華北地區(qū)，其儲量分配為：58.2%、28%、4.2%、4.1%、3.2%、2.2%。從三大經(jīng)濟地區(qū)分布來看：中部地區(qū)最多，其次是東部地區(qū)，再者是西部地區(qū)[2]。隨著鎢礦逐年開發(fā)利用，鎢礦品位大部分小于0.5%，占到80%。隨著開采方式的變化，出窿鎢原礦含原生泥量明顯增多，再加上選礦流程中的破碎、篩分等工序中也產(chǎn)生了大量的次生細泥，鎢在細泥尾礦中的損失達到20%左右[3]。若能更好地實現(xiàn)對鎢細泥尾礦的回收不僅能夠提高鎢工業(yè)的經(jīng)濟效益，也將提高對鎢資源的綜合回收。

對鎢細泥尾礦回收常用選礦工藝包括：重選、浮選、電選、磁選、化學選礦以及聯(lián)合工藝[4-8]。實踐證明，重選法中的流膜選礦在處理微細粒低品位鎢細泥尾礦應用中具有生產(chǎn)效率高、無污染等優(yōu)點，在各大鎢錫礦山得到了推廣和應用。根據(jù)拜格諾理論，大量學者開始研究新型微細粒級重選設(shè)備[9]。目前市場上主要有Reichert圓錐選礦機、Fletcher型圓錐選礦機、云錫式轉(zhuǎn)盤選礦機、懸振錐面選礦機等采用流膜選礦原理設(shè)計出來的重選設(shè)備。懸振錐面選礦機是在復合力場下來實現(xiàn)礦物分選的新型選礦裝備，其分選機理是利用拜格諾剪切松散理論和斜面流膜進行分選。懸振錐面選礦機廣泛應用于各鎢錫鐵等礦山處理10～20 μm或10 μm以下的細泥，取得了良好的回收效果[10-15]。研究采用懸振錐面選礦機對微細粒級黑鎢細泥尾礦回收進行研究，在黑鎢細泥尾礦的礦物性質(zhì)的基礎(chǔ)上制定適合的選礦工藝流程，從而實現(xiàn)黑鎢細泥尾礦中鎢資源的回收利用。

1 試樣性質(zhì)分析

該試樣為某鎢礦山黑鎢細泥車間尾礦，試樣多元素分析結(jié)果見表1，試樣篩析結(jié)果見表2。

表1 試樣多元素分析結(jié)果 w/%Tab.1 Multi-element analysis results of the sample

由表1可以看出，該尾礦中只有鎢具有回收價值，銅、鉛、鋅含量都不是很高，回收價值不大。由表2可知，-0.074 mm粒級產(chǎn)率為55.42%，金屬分布率為67%，具有較大的回收價值。其中-0.045 mm粒級產(chǎn)率占-0.074 mm粒級的65.7%，這部分礦物都是已通過搖床回收后損失在尾礦中，故選用懸振錐面選礦機回收。

表2 試樣篩析結(jié)果Tab.2 Screening results of the sample

2 試驗研究

利用高頻振動篩對鎢細泥尾礦預先分級，試驗主要圍繞-0.074 mm粒級礦物采用懸振錐面選礦機回收，為獲得較好的回收率和精礦品位，采用一粗一精的工藝流程，通過分別進行給礦濃度、轉(zhuǎn)動頻率、振動頻率條件試驗，最終確定粗選、精選的最佳試驗條件，從而獲得較為理想的工藝指標。

2.1 給礦濃度條件試驗

試驗需考察給礦濃度對懸振錐面選礦機的選別效果的影響。將試樣配制成8%、13%、18%、23%、28%不同給礦濃度，固定懸振錐面選礦機振動頻率13Hz和轉(zhuǎn)動頻率10Hz，每處理半個小時改變一次條件進行試驗。按圖1試驗流程進行操作，試驗結(jié)果見圖2。

圖1 試驗流程Fig.1 Test procedure

圖2 給礦濃度對精礦指標的影響Fig.2 Effect of ore concentration on concentrate index of suspension cone

由圖2結(jié)果可知，隨著給礦濃度增大，回收的鎢精礦品位逐漸下降，回收率呈增大的趨勢。在給礦濃度達18%時，鎢精礦品位為2.27%，回收率為61.33%，再增加給礦濃度時，鎢精礦品位下降比較多，而回收率變化不大，這是因為隨著給礦濃度的增加，礦漿在錐面上不能很好地分層導致大部分細泥進入到了精礦接收端，導致精礦品位下降，綜合考慮鎢精礦品位及回收率，當給礦濃度18%時選別指標最佳。

2.2 振動頻率條件試驗

試驗通過調(diào)節(jié)懸振錐面選礦機的盤面振動頻率來考察對該黑鎢細泥分選指標影響，從而確定最佳振動頻率。按圖1試驗流程進行，固定給礦濃度18%，轉(zhuǎn)動頻率10 Hz，改變懸振錐面選礦機的振動頻率為 10 Hz、13 Hz、16 Hz、19 Hz、21 Hz，每半個小時改變一次振動頻率進行試驗，試驗結(jié)果如圖3所示。

圖3 振動頻率條件試驗結(jié)果Fig.3 Testing result graph for vibration frequency condition

由圖3結(jié)果可知，隨著振動頻率的增加，回收的鎢精礦品位逐漸增加，回收率逐漸下降。這是因為隨著振動頻率的增大，礦漿在圓錐面上更加分散，所以回收的鎢精礦品位增加，回收率下降。當振動頻率增加到16 Hz之后，回收率下降的比較明顯。綜合鎢精礦品位和回收率考慮，振動頻率為16 Hz時為最佳選別條件。

2.3 轉(zhuǎn)動頻率條件試驗

試驗通過調(diào)節(jié)懸振錐面選礦機的轉(zhuǎn)動頻率來考察對該黑鎢細泥分選指標影響。找出對該黑鎢細泥選別的最佳轉(zhuǎn)動頻率。試驗流程按圖1進行，固定給礦濃度18%，振動頻率16 Hz，改變懸振錐面選礦機的轉(zhuǎn)動頻率為 8 Hz、10 Hz、12 Hz、14 Hz、16 Hz，每半小時改變一次轉(zhuǎn)動頻率進行試驗研究，試驗結(jié)果如圖4所示。

由圖4結(jié)果可知，隨著轉(zhuǎn)動頻率增大，回收的鎢精礦品位逐漸減小，回收率逐漸增加，這是因為錐面轉(zhuǎn)速越快，礦漿還沒有效分層分離就隨著錐面一起進入到精礦中，導致品位下降，回收率增高。當轉(zhuǎn)動頻率增大到12 Hz時，鎢精礦品位為2.63%，回收率為62.51%，再增加轉(zhuǎn)動頻率時品位下降比較明顯，綜合考慮鎢精礦品位及回收率，轉(zhuǎn)動頻率12 Hz時為最佳選別條件。

圖4 轉(zhuǎn)動頻率條件試驗結(jié)果Fig.4 Effect of rotation frequency on sorting index

2.4 流程優(yōu)化試驗

通過懸振錐面選礦機條件優(yōu)化試驗，在給礦濃度為18%、振動頻率為16 Hz、轉(zhuǎn)動頻率為12 Hz的最佳條件下，獲得含WO3品位為2.63%、回收率為62.51%的鎢粗精礦。為保證精礦產(chǎn)品質(zhì)量，在精選過程要適當減少給礦濃度、加大振動頻率、延長分選周期，具體試驗流程如圖5所示，試驗結(jié)果如表3所示。

圖5 精選試驗流程Fig.5 Flow chart for selected test

表3 一粗一精試驗結(jié)果 %Tab.3 Testing results for the combined technology of“one coarse and one fine concentration”

在粗選給礦濃度為18%、振動頻率為16 Hz、轉(zhuǎn)動頻率為12 Hz，精選給礦濃度為16%、振動頻率為18 Hz、轉(zhuǎn)動頻率為10 Hz的最佳條件下，可獲得WO3品位為31.25%，回收率為58.31%的鎢精礦，該指標可以滿足市場鎢細泥精礦的銷售要求。

為了進一步考察該工藝流程的穩(wěn)定性，又進行了多組重復試驗，以7天一個周期共取4周4組試樣分別按圖5試驗流程進行試驗，試驗結(jié)果如表4所示。

由表4可知，該處理工藝流程穩(wěn)定且重復性較好。采用懸振錐面選礦機通過“一粗一精”的工藝流程可獲得WO3品位在30%～32%左右，回收率在57%～58%左右的黑鎢精礦，也表明采用懸振錐面選礦機處理該黑鎢細泥具有可行性。

表4 多組重復平行試驗結(jié)果 %Tab.4 Results for multiple set repeated parallel tests

3 結(jié)論

（1）通過對該黑鎢細泥尾礦進行多元素分析及粒度分析，有67%左右的鎢在-0.074 mm以下。綜合考慮，-0.074 mm粒級用懸振錐面選礦機經(jīng)“一粗一掃”流程可獲得較好的回收效果。

（2）-0.074 mm粒級礦采用懸振錐面選礦機進行回收，在給礦濃度為18%，振動頻率為16 Hz，轉(zhuǎn)動頻率為12 Hz的最佳條件下一次粗選可獲得WO3品位為2.63%，回收率為62.51%的鎢精礦，該精礦在給礦濃度為16%、振動頻率為18 Hz、轉(zhuǎn)動頻率為10 Hz的條件下再精選一段可獲得WO3品位為31.25%，回收率58.31%的黑鎢精礦。

（3）在探索性試驗研究的基礎(chǔ)上進行了工業(yè)應用調(diào)試，最終可獲得WO3品位為32%左右，回收率為58%左右的鎢精礦。

（4）經(jīng)過探索性試驗和工業(yè)應用試驗表明，采用懸振錐面選礦機經(jīng)一粗一精工藝流程能有效地回收該黑鎢細泥尾礦中的鎢，該工藝流程對類似鎢礦選廠具有推廣意義。