大吉山鎢業(yè)鉬鉍綜合回收工藝優(yōu)化實踐

鐘 能 張 婷

（大吉山鎢業(yè)有限公司）

江西大吉山鎢礦床屬巖漿期后熱液裂隙充填石英脈型黑鎢礦床，主要金屬礦物有黑鎢礦、白鎢礦、自然鉍、輝鉍礦、輝鉬礦、綠柱石、磁黃鐵礦、黃鐵礦等，其中黑鎢礦的量是白鎢礦的3～4倍；脈石礦物主要有石英、云母、長石、電氣石、螢石、綠泥石和方解石等，圍巖是變質(zhì)砂巖和千枚巖［1］。

江西大吉山鎢礦1952年建成，為我國第一座機械化鎢選廠，是國家“一五”計劃156個重點建設(shè)項目之一。江西大吉山鎢礦2004年改制成江西大吉山鎢業(yè)有限公司，隸屬于江鎢集團。選礦廠日處理礦石約3 000 t，年產(chǎn)鎢精礦3 160 t［2］，并副產(chǎn)鉍鉬精礦。鉬鉍生產(chǎn)工藝原來用劇毒藥劑氰化鈉為抑制劑，后來采用石灰，但石灰存在質(zhì)量不穩(wěn)定，影響鉬鉍產(chǎn)品質(zhì)量和回收率；作業(yè)粉塵大，影響環(huán)境和人體健康；鉍精礦容易板結(jié)和鉍溢流增多，鉍精礦干燥時間長、雨季或南風(fēng)天干燥不透，造成鉍精礦水分大、混勻難，增加員工的勞動強度。鉍精礦品位10%～12%、回收率40%左右。鉬鉍精礦品位偏低，回收率不高，有較大的提升空間。

1 礦石成分分析

礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表1［1］。

2 原鉬鉍生產(chǎn)工藝流程及存在的問題

原來的鉬鉍生產(chǎn)工藝流程：通過搖床先回收粗粒鉍精礦（簡稱搖鉍精礦），再磨后先浮選鉬后浮鉍，鉬粗選段的流程結(jié)構(gòu)為1粗2掃2精，鉬精選段的流程結(jié)構(gòu)為1粗1掃4精；鉍回收段流程結(jié)構(gòu)為1粗2掃1精，原鉬鉍生產(chǎn)工藝流程見圖1。

根據(jù)已有的生產(chǎn)實踐和相關(guān)文獻［3-4］，通過大量的試驗、測定、數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)無氰工藝鉬鉍精礦品位和回收率都大幅度下降的根本原因有2個方面：

（1）氰化物的替代物石灰的藥性不足以抑制大量的硫化礦，造成部分硫化礦上浮，影響鉍精礦品位。

（2）浮選工藝流程欠合理、實用。無氰生產(chǎn)工藝在鉬粗浮選時抑鉍效果不理想，導(dǎo)致大量的鉍礦物進入了鉬粗精礦，這些鉍礦物在鉬精選時又進入了鉬尾礦，鉬精選時添加的大量硫化鈉使鉍的再次回收非常困難，從而造成了鉍金屬損失，因而鉍精礦鉍回收率較低［5-8］。

3 生產(chǎn)工藝優(yōu)化

在大量試驗研究基礎(chǔ)上提出了將原鉬鉍無氰生產(chǎn)工藝流程更改成鉬鉍混合浮選工藝流程，見圖2。

改造前，浮鉬及浮鉍均采用1A浮選槽，優(yōu)先浮鉬共11個浮選槽；浮鉍共9個浮選槽。這20個浮選槽布置在同一個平臺上，再加上藥劑攪拌桶，現(xiàn)場布置非常擁擠。1A浮選槽容積較小造成鉬鉍臺時處理量較小，開車時間較長。

工藝改造將1A浮選槽改型為3A浮選槽，只需要16槽，浮選槽體容積的增大可充分提高礦物的分選效果和處理能力，改善生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境，浮選操作工也由2人變?yōu)?人，起到了減員增效的效果。

浮選槽改造后，在工業(yè)試驗時對藥劑進行了優(yōu)化、調(diào)整，鉬鉍選別指標有了較大提高。2019年全年鉍精礦回收率提高到49.42%，創(chuàng)下鉬鉍無氰生產(chǎn)以來的最高水平。2019年鉬鉍生產(chǎn)工藝優(yōu)化前后鉬鉍指標對比見表2，近年鉍精礦產(chǎn)量及回收率見表3。

由表2可見，改造前的鉍精礦回收率37.96%，生產(chǎn)工藝優(yōu)化后達52.71%，提高幅度顯著；鉬回收率也提高了0.94個百分點。

由表3可見，2020年鉍精礦產(chǎn)量達48.01 t，為建礦以來最高產(chǎn)量，鉍精礦回收率也創(chuàng)造了近年來的新高。

4 工藝優(yōu)化效果分析

綜合回收鉬鉍硫化礦的簡單高效浮選新工藝流程合理、技術(shù)先進、易于產(chǎn)業(yè)化，解決了鎢礦山伴生鉬鉍的無氰復(fù)雜難回收難題。

4.1 經(jīng)濟效益

（1）增產(chǎn)效益。優(yōu)化前后經(jīng)濟效益分析以2020年處理預(yù)富集的鉬鉍硫化礦2 610.405 5 t（鉍金屬量85.621 3 t，鉬金屬量6.183 8 t），鉍精礦品位平均13.832%、鉍精礦實際回收率56%，鉬精礦品位平均35.447%、鉬精礦實際回收率57.62%來分析計算。2020年鉍精礦收入增加84.953 5萬元。

（2）藥劑優(yōu)化效益。新藥劑YS代替ZnSO4、Na2SO3和大部分的Na2CO3，同時石灰和乙硫氮的用量大幅度減少，一年可節(jié)省藥劑費用10.723 0萬元。

（3）減員降本。將原來的工藝流程更改成鉬鉍混合浮選流程，減員一人，每年可節(jié)省6.58萬元。

（4）綜上所述，2020年增加效益84.953 5+10.723 0+6.58=102.256 5萬元。

4.2 社會效益

鉬鉍無氰浮選工藝的應(yīng)用對江西大吉山鎢業(yè)的可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要，對提高鎢資源選礦技術(shù)指標提供了技術(shù)支撐。

浮選作業(yè)停用劇毒藥劑氰化鈉，做到了清潔、環(huán)保和低能耗生產(chǎn)，為我國同類型鎢礦山鉬鉍副產(chǎn)品綜合回收做出了示范。

5 結(jié) 語

（1）江西大吉山鎢礦鉬鉍回收工藝改為無氰工藝后，生產(chǎn)指標一直不理想，原因主要有氰化物的替代物石灰的藥性不足以抑制大量的硫化礦，造成部分硫化礦上浮，影響鉍精礦品位；浮選工藝流程合理性、實用性不強，在鉬粗浮選時抑鉍效果不理想，導(dǎo)致大量的鉍礦物進入了鉬粗精礦，這些鉍礦物在鉬精選時又進入了鉬尾礦，鉬精選時添加的大量硫化鈉使鉍的再次回收困難重重，從而造成了鉍金屬的損失。

（2）將原鉬鉍無氰生產(chǎn)工藝流程更改成鉬鉍混合浮選工藝流程，將1A浮選槽改型為3A浮選槽，在工業(yè)試驗中對藥劑進行了優(yōu)化、調(diào)整，改造后浮選作業(yè)環(huán)境得到了改善，達到了清潔環(huán)保生產(chǎn)的目的，鉍精礦回收率從37.96%提高至52.71%，鉬回收率也提高了0.94個百分點；2020年鉍精礦產(chǎn)量達48.01 t，為建礦以來最高產(chǎn)量，鉍精礦回收率也創(chuàng)造了近年來的新高。

（3）2020年增加效益102.256 5萬元；通過鉬鉍無氰工藝的優(yōu)化應(yīng)用，增大了大吉山鎢業(yè)資源的綜合利用率，對江西大吉山鎢業(yè)的可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要；停用劇毒藥劑氰化鈉，做到了清潔、環(huán)保和低能耗生產(chǎn)，為我國同類型鎢礦山鉬鉍副產(chǎn)品綜合回收作出了示范。