內(nèi)蒙古某低品位鎢鉬礦石選礦工藝試驗(yàn)研究

劉永祥，曹 輝，韓曉陽，廖 璐

(1.內(nèi)蒙古礦業(yè)開發(fā)有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010；2.內(nèi)蒙古自治區(qū)礦產(chǎn)實(shí)驗(yàn)研究所，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010031)

低品位鎢鉬礦石的分選較難，礦石組分及嵌布細(xì)度影響選礦工藝。鉬礦物常采用浮選工藝回收，難點(diǎn)在于鎢的回收。對(duì)于中粗粒鎢鉬礦石，宜采用浮選工藝分選白鎢礦、重選工藝分選黑鎢礦。若白鎢礦嵌布粒度過粗，則需采用重選法回收。對(duì)于微細(xì)粒鎢鉬礦石，常采用浮選工藝，但存在“黑鎢礦難浮，白鎢礦難選(精)，細(xì)粒難收”問題[1-10]。因此，需要根據(jù)礦石性質(zhì)確定適宜的選礦工藝流程。試驗(yàn)研究了從內(nèi)蒙古某低品位鎢鉬礦石中分選鎢精礦、鉬精礦，旨在確定合適工藝流程，為合理開發(fā)低品位鎢鉬礦資源提供適宜方法。

1 礦石性質(zhì)

原礦多元素化學(xué)分析結(jié)果見表1。礦石中可回收組分主要是WO3和Mo；其他金屬元素，如Cu、Zn、Pb、磁性Fe等，均未達(dá)綜合回收指標(biāo)；有害元素S、P、As含量較低，對(duì)礦石分選影響不大。

表1 原礦多元素化學(xué)分析結(jié)果 %

礦石中，金屬礦物主要是黑鎢礦、輝鉬礦、黃銅礦、閃鋅礦、黃鐵礦，少量方鉛礦、磁黃鐵礦、毒砂等。脈石礦物有斜長(zhǎng)石、石英、絹(白)云母、綠簾石、螢石、綠泥石、碳酸鹽等。黑鎢礦為半自形非均質(zhì)顆粒，粒度0.1～4.0 mm，多呈碎裂狀，或被閃鋅礦交代呈殘余粒狀，分布在石英中。輝鉬礦為半自形顆粒，強(qiáng)非均質(zhì)，粒度0.02～1.20 mm，呈彎曲狀、枝杈狀星散分布在脈石礦物中，或聚集于石英顆粒邊緣。

礦石中鎢、鉬物相分析結(jié)果見表2?？梢钥闯觯烘u主要以黑鎢礦形式存在，占87.59%，適合重選工藝分選；鉬主要以硫化鉬形式存在，占93.22%，可通過浮選選別。

表2 礦石中鎢、鉬物相分析結(jié)果 %

2 試驗(yàn)設(shè)備、試劑及方法

試驗(yàn)設(shè)備：XMQ240×90錐形球磨機(jī)，XFD單槽1.5 L、0.75 L、0.5 L浮選機(jī)，XRS-400×300電磁濕法鼓式磁選機(jī)，XZY-1100X500搖床，DL-5C型盤式真空過濾機(jī)，101-3型電熱鼓風(fēng)恒溫干燥箱，XPM-φ120×3三頭研磨機(jī)。

試驗(yàn)用水均為自來水，浮選藥劑硫化鈉為分析純?cè)噭河秃?#油為工業(yè)產(chǎn)品。

礦石中，輝鉬礦的可浮性較好，黑鎢礦密度大且結(jié)晶粒度較粗，所以，可通過浮選-重選方法加以分離[11]。針對(duì)此礦石，可以采用先重選鎢、后浮選鉬流程及先浮選鉬、后重選鎢流程進(jìn)行分選。但探索性試驗(yàn)結(jié)果表明，先重選鎢、后浮選鉬流程的選別效果不佳，因?yàn)榈V石粒度較粗，輝鉬礦易混入黑鎢礦精礦中，所以，試驗(yàn)采用先浮選鉬、后重選鎢流程進(jìn)行分選。

3 試驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1 鉬的浮選

礦石中的鉬以獨(dú)立礦物——輝鉬礦形式存在。對(duì)輝鉬礦的分選要避免過磨造成可浮性下降，因此，通過分段磨礦和多段選別，確保鉬精礦回收率。

3.1.1 鉬的粗選

3.1.1.1 礦石粒度對(duì)鉬礦物分選的影響

試驗(yàn)條件：捕收劑煤油用量75 g/t，2#油用量30 g/t。礦石粒度對(duì)鉬礦物分選的影響試驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。

圖1 礦石粒度對(duì)鉬礦物分選的影響

由圖1看出：隨礦石粒度-200目占比增大，輝鉬礦單體解離度提高，鉬回收率提高；但細(xì)粒脈石礦物亦隨之夾雜上浮致使粗精礦中鉬品位降低。進(jìn)一步增大礦石粒度至-200目占85%，一部分細(xì)粒輝鉬礦損失在尾礦中，導(dǎo)致鉬回收率略有降低。綜合考慮，確定以礦石粒度-200目占75%為宜，此時(shí)鉬回收率為83.14%，粗精礦中鉬品位4.08%。

3.1.1.2 捕收劑用量對(duì)鉬礦物分選的影響

試驗(yàn)條件：用煤油作捕收劑，礦石粒度-200目占75%，2#油用量30 g/t。捕收劑用量直接影響浮選效果：用量不足會(huì)導(dǎo)致目的礦物表面疏水性不夠，鉬回收率下降；若用量過大，藥劑成本增大，同時(shí)也會(huì)使非目的礦物可浮性提高，降低精礦質(zhì)量。捕收劑用量對(duì)鉬礦物分選的影響試驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。

圖2 捕收劑用量對(duì)鉬礦物分選的影響

由圖2看出：隨煤油用量增加，輝鉬礦上浮率提高，鉬回收率逐漸提高；但少量其他金屬硫化物可浮性增強(qiáng)，使得粗精礦中鉬品位略有降低；捕收劑用量高于90 g/t后，其選擇性降低，致使輝鉬礦與其他金屬硫化物一起大量上浮，粗精礦中鉬品位顯著降低。綜合考慮，確定捕收劑用量以90 g/t為宜。

3.1.1.3 起泡劑用量對(duì)鉬礦物分選的影響

試驗(yàn)條件：用2#油作浮選起泡劑，礦石粒度-200目占75%，捕收劑煤油用量90 g/t。若起泡劑用量不足，會(huì)導(dǎo)致泡沫量少且泡沫層不穩(wěn)定，一些親水礦物無氣泡吸附，回收率下降；若起泡劑用量過多，會(huì)產(chǎn)生大量黏而細(xì)的氣泡，易使脈石礦物黏附在氣泡上而上浮，影響精礦品位[12]。起泡劑用量對(duì)鉬礦物分選的影響試驗(yàn)結(jié)果如圖3所示?？梢钥闯?，粗精礦中鉬品位隨2#油用量增加而降低，鉬回收率提高。綜合考慮，確定2#油適宜用量為30 g/t，此條件下，粗精礦中鉬品位為3.63%，鉬回收率為88.48%。

圖3 起泡劑用量對(duì)鉬礦物分選的影響

3.1.2 鉬的精選

3.1.2.1 鉬粗精礦再磨對(duì)銅、鉬分離的影響

鉬粗精礦中，銅有一定富集，質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)0.37%，對(duì)粗精礦質(zhì)量有影響。粗精礦中的銅主要是黃銅礦，與輝鉬礦部分包裹在一起，且兩者可浮性相近。對(duì)鉬粗精礦進(jìn)行再磨，可以提高輝鉬礦單體解離度，實(shí)現(xiàn)鉬與銅的分離[13-14]。鉬粗精礦再磨后用硫化鈉作銅礦物抑制劑進(jìn)行浮選，礦石粒度對(duì)銅、鉬礦物分離的影響試驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 鉬粗精礦再磨對(duì)銅、鉬礦物分離的影響

由表3看出：鉬粗精礦再磨并經(jīng)分選后，精礦中銅品位降低、鉬品位提高，但同時(shí)鉬回收率降低；礦石粒度為-325目占90%時(shí)，礦石泥化嚴(yán)重，鉬精礦回收率下降，而銅回收率降幅較小。綜合考慮，確定鉬粗精礦再磨礦石粒度以-325目占80%為宜，此時(shí)鉬回收率及鉬精礦品位較為理想，銅、鉬分離效果較好。

3.1.2.2 抑制劑用量對(duì)銅、鉬分離的影響

用硫化鈉作銅礦物抑制劑，其他條件不變，鉬粗精礦再磨至礦石粒度為-325目占80%。硫化鈉用量對(duì)銅、鉬礦物分離的影響試驗(yàn)結(jié)果見表4?？梢钥闯觯弘S抑制劑用量增加，精礦中銅質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低；抑制劑用量高于1 000 g/t，鉬回收率開始下降，銅品位變化不大。綜合考慮，確定硫化鈉適宜用量為1 000 g/t。

表4 硫化鈉用量對(duì)銅、鉬礦物分離的影響

3.1.3 閉路分選

鉬浮選閉路試驗(yàn)流程如圖4所示，試驗(yàn)結(jié)果見表5?？梢钥闯觯壕V鉬品位為50.24%，鉬回收率為88.89%。鉬精礦中，銅質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.20%，其他雜質(zhì)含量符合有色金屬行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(YS/T 235—2016)鉬精礦KMo-49品級(jí)要求。

圖4 鉬浮選的閉路試驗(yàn)流程

表5 鉬浮選的閉路試驗(yàn)結(jié)果

3.2 鎢的重選

用搖床從鉬浮選尾礦中分選黑鎢礦。鉬浮選尾礦中，WO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.27%。

3.2.1 鎢的粗選

鎢礦物搖床粗選試驗(yàn)結(jié)果見表6。

表6 鎢礦物粗選試驗(yàn)結(jié)果

由表6可知：鉬浮選尾礦經(jīng)搖床粗選，WO3得到富集，鎢粗精礦和中礦中WO3回收率達(dá)84.20%，但品位仍較低，需經(jīng)多級(jí)重選。采用多級(jí)搖床分選工藝進(jìn)行分選，試驗(yàn)結(jié)果見表7。

表7 黑鎢礦重選試驗(yàn)結(jié)果

由表7看出：分選所得鎢精礦中，WO3品位52.88%，回收率81.87%；其他雜質(zhì)含量未超標(biāo)，產(chǎn)品質(zhì)量符合有色金屬行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(YS/T231—2015)黑鎢精礦四級(jí)品質(zhì)量要求。

4 結(jié)論

采用浮選-重選聯(lián)合工藝可以從內(nèi)蒙古某低品位鎢鉬礦石中分選鉬精礦及鎢精礦，精礦中鉬、鎢品位分別為50.24%、52.88%，回收率分別為88.89%和81.87%，產(chǎn)品質(zhì)量均符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。礦石中部分黃銅礦與輝鉬礦包裹在一起，且兩者可浮性相近，所以礦石粗選后需再磨使輝鉬礦充分單體解離，然后通過抑制銅礦物精選出鉬精礦。該工藝流程簡(jiǎn)單，鎢、鉬礦物能夠得到有效回收。