低品位復(fù)雜黑白鎢礦選礦關(guān)鍵技術(shù)與裝備研究

余 潯，馮裕果

（中國瑞林工程技術(shù)股份有限公司，江西 南昌 330031）

鎢是一種重要的稀缺戰(zhàn)略資源，中國鎢的儲量、產(chǎn)量及消費量均居世界首位，2021 年中國以全球51.35 %的儲量生產(chǎn)全球83 %的鎢，鎢資源消耗過快[1]。雖然近年來新探明的鎢資源儲量有所增長，但新增資源的稟賦條件相對較差，當(dāng)前技術(shù)條件下開發(fā)利用成本較高，經(jīng)濟(jì)效益差，如2016 年在江西浮梁縣發(fā)現(xiàn)的超大型鎢銅礦——朱溪鎢銅礦，其鎢資源量高達(dá)286 萬t，儲量規(guī)模刷新了世界紀(jì)錄，但其礦體賦存在距地表超過1 500 m 以下，埋藏深，只能采用深井地下開采方式進(jìn)行開采，開采成本高，短期內(nèi)無法利用該資源。中國長期以來開采的品位高、易采、易選的單一黑鎢礦資源面臨枯竭，鎢礦的入選品位呈逐年下降趨勢，已由2004 年的0.42 %下降至2020 年的0.28 %[2]，鎢礦資源向“貧、細(xì)、雜”方向發(fā)展。因此，高效開發(fā)利用大量的低品位白鎢礦及復(fù)雜黑白鎢共生礦，是滿足中國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展對鎢需求急劇增加的迫切需要。

1 鎢資源概況

中國鎢礦資源豐富，分布廣泛，儲量集中，共伴生組分多。按自然資源部2022 年7 月統(tǒng)計的結(jié)果，全國鎢礦分布于21 個省份，已探明資源儲量達(dá)到295.16 萬t，主要集中在江西、湖南、河南和廣西等地，江西探明鎢儲量占全國的57.53 %（見表1）。

表1 2021 年各省探明資源量占比表Tab.1 Distribution of tungsten resource reserves in China in 2021

具備經(jīng)濟(jì)開采價值的只有黑鎢礦和白鎢礦，這二者可共生，亦可單獨產(chǎn)出，形成黑鎢礦床、白鎢礦床和黑白鎢共生混合礦床三種可工業(yè)開采的鎢礦床。中國基礎(chǔ)儲量中，白鎢礦和黑鎢礦分別占70.4 %和29 %。儲量10 萬t 以上鎢礦床中，80 %是白鎢礦床或黑白鎢混合礦床，探明資源量大于（WO3）20 萬t 以上鎢礦床全為白鎢礦床或黑白鎢混合礦床，這些鎢礦床均具有組分復(fù)雜、共伴生元素多、有用礦物嵌布粒度細(xì)、選別難度大、品位低等特點[3]。如江西武寧大湖塘鎢礦，以鎢銅鉬礦化的石英細(xì)脈充填為主，為典型的斑巖型鎢礦，以白鎢礦為主，黑鎢礦含量偏低，約占10 %～20 %。探明鎢資源量（WO3）高達(dá)149.4 萬t，而品位只有0.175 %左右，其中伴生銅資源量80.3 萬t，品位0.135 %；江西大霧塘鎢礦，以細(xì)脈浸染型鎢礦為主，其次為蝕變花崗巖型鎢礦石和石英大脈型鎢礦石，鎢資源量（WO3）為29.5 萬t，品位0.181 %，伴生銅資源量15.47 萬t，品位0.113 %。隨著黑鎢礦資源的日益枯竭，中國鎢工業(yè)將面臨以開采低品位白鎢礦、復(fù)雜黑白鎢礦為主的局面。

2 低品位復(fù)雜黑白鎢共生礦選礦技術(shù)

隨著新型選礦藥劑的研發(fā)和應(yīng)用，以及裝備的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，鎢的選礦工藝應(yīng)用技術(shù)取得了快速發(fā)展，為低品位復(fù)雜黑白鎢共生多金屬礦資源化高效開發(fā)利用提供了有效手段。

2.1 預(yù)選拋廢工藝技術(shù)

要合理開發(fā)低品位復(fù)雜黑白鎢礦床，降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，在碎礦段采用預(yù)選拋廢工藝有效提高礦石入選品位，減少入磨量，具有十分重要的意義。預(yù)選拋廢技術(shù)是根據(jù)礦石不同的物理性質(zhì)（如密度、磁性、導(dǎo)電性及放射性等）差異，采用光電選礦、重選、磁選等方法預(yù)先拋棄部分廢石、脈石或低品位礦石[4]。

當(dāng)前比較成熟的拋廢技術(shù)是光電預(yù)選拋廢，主要包括色選和XRT 射線智能分選。中鎢高新材料股份有限公司下屬某黑鎢礦原礦WO3含量為0.28 %，色選機(jī)拋廢率達(dá)72 %，精礦WO3品位達(dá)0.89 %、回收率達(dá)89.70 %，礦山礦石處理能力提升了1.5 倍，綜合回收率提高了1.36 個百分點，每噸鎢精礦成本降低約5 000 元[5]；云南馬關(guān)鎢銅多金屬礦石WO3品位為0.479 %，Cu 品位為0.129 %，對粒級為-50+15 mm 的礦石，XRT 射線智能選礦機(jī)預(yù)選拋廢率達(dá)60 %，干拋精礦WO3、Cu 品位分別提高至1.15 %和0.25 %，回收率分別達(dá)96 %和77.5 %[5]；湖南某白鎢礦采用XRT 射線智能選礦機(jī)對低品位白鎢礦石進(jìn)行預(yù)先拋廢，拋廢產(chǎn)率達(dá)68 %，WO3品位提高了0.5 個百分點，回收率達(dá)88 %[6]。

另一個應(yīng)用較為廣泛的是重介質(zhì)預(yù)選技術(shù)。重介質(zhì)預(yù)選工藝是目前大規(guī)模工業(yè)化分選精度最高的重選方法，適用于密度差異較小的有用礦物與脈石的分離，只要密度差大于0.2 t/m3就能實現(xiàn)有效分選[7]。在鉛鋅礦、磷礦、鋰輝石等礦石已有了工業(yè)應(yīng)用。劉書杰等[8]對湖南某高碳酸鈣型白鎢礦礦石進(jìn)行了重介質(zhì)旋流器預(yù)拋試驗，試驗結(jié)果表明，隨著重介質(zhì)密度的增加，預(yù)拋輕產(chǎn)品的產(chǎn)率和WO3、CaF2、CaCO3在預(yù)拋輕產(chǎn)品中的回收率均逐漸升高；在介質(zhì)密度為2.37 g/cm3的條件下預(yù)拋，獲得預(yù)拋輕產(chǎn)品作業(yè)產(chǎn)率為46.24 %，WO3作業(yè)回收率為5.15 %、CaF2作業(yè)回收率為27.17 %、CaCO3作業(yè)回收率為74.72 %的良好指標(biāo)。對哈薩克斯坦某高碳酸鈣型白鎢礦礦石，在粒級–70+6 mm，介質(zhì)密度為2.7 g/cm3的條件下進(jìn)行了重介質(zhì)筒式分選機(jī)預(yù)拋試驗，獲得預(yù)拋輕產(chǎn)品作業(yè)產(chǎn)率為62.90 %，WO3作業(yè)回收率為8.5 %、CaCO3作業(yè)回收率為88.50 %的良好指標(biāo)，重礦物中CaCO3的品位由42.42 %降為13.1 %，大大降低了后續(xù)浮選作業(yè)中CaCO3對鎢的干擾[7]。

2.2 低品位黑白鎢共生礦選礦工藝技術(shù)

低品位黑白鎢共生礦因原礦鎢品位低，常與多種有用礦物密切共生，且嵌布粒度細(xì)，脈石礦物組成復(fù)雜，其中鎢礦物回收難度較大，常常需要采用復(fù)雜的聯(lián)合工藝流程來處理。進(jìn)入21 世紀(jì)以來，隨著新型選鎢藥劑的出現(xiàn)以及分選設(shè)備大型化、精細(xì)化的發(fā)展，為黑白鎢共生礦的選別開辟了新途徑。

2.2.1 重-浮聯(lián)合工藝

為解決粗細(xì)粒不均勻嵌布復(fù)雜難選黑白鎢礦回收技術(shù)難題，高玉德等[9]采用“粗細(xì)分流、分級重選、細(xì)泥浮選聯(lián)合工藝以及新型高效組合捕收劑、新型離心選礦機(jī)”的重-浮聯(lián)合工藝成功回收了復(fù)雜難選黑白鎢礦，其原則工藝流程見圖1。該工藝的核心在于：（1）磨礦–高頻細(xì)篩閉路用于鎢礦山一段磨礦作業(yè)，有效減輕鎢礦物的過粉碎；（2）精細(xì)化分級的粗粒黑白鎢礦分級重選，以提高重選精度；（3）對鎢細(xì)泥，利用螯合捕收劑進(jìn)行黑白鎢混浮后粗精礦再用離心機(jī)精選，獲得最終細(xì)泥鎢精礦，該工藝可取消“加溫精選—弱磁選—強(qiáng)磁選”工藝，大大簡化黑白鎢分選工藝流程，節(jié)省藥劑消耗，降低生產(chǎn)成本。

圖1 重選-浮選聯(lián)合工藝原則流程圖Fig.1 Principle flowsheet of the combined process of gravity separation and flotation

福建行洛坑鎢礦原礦WO3品位0.213 %，其中黑鎢礦中的鎢占50.82 %，白鎢礦中的鎢占49.18 %，黑鎢礦和白鎢礦中鎢的比例近似1∶1。原礦磨礦后采用高頻細(xì)篩+旋流器精細(xì)分級，分成–0.5+0.2 mm、–0.2+0.045 mm、–0.045 mm 三種粒級產(chǎn)品。其中–0.5+0.2 mm、–0.2+0.045 mm 兩個粒級采用重選方法回收有用礦物，–0.045 mm 粒級則作為細(xì)泥采用浮-重聯(lián)合方法回收。獲得重選鎢精礦品位58 %，對原礦回收率68 %，細(xì)泥鎢精礦品位20.90 %，對原礦回收率12.5 %，鎢綜合回收率80.5 %的優(yōu)良指標(biāo)。近年來，其生產(chǎn)指標(biāo)仍在進(jìn)一步提高。

2.2.2 黑白鎢混合浮選的主干全浮流程

柿竹園鎢鉬鉍螢石多金屬礦確定了“先硫化礦浮選及分離-以螯合捕收劑浮選為核心的黑白鎢混浮-白鎢粗精礦加溫精選-黑鎢細(xì)泥浮選”的主干全浮流程，此法又稱為“柿竹園法”，其原則工藝流程見圖2。

圖2 黑白鎢混合浮選的主干浮選工藝原則流程圖Fig.2 Principle flowsheet of the main flotation process of mixed flotation of scheelite and wolframite

采用黑白鎢混合浮選的難點在于對細(xì)粒黑鎢礦的浮選。該工藝的核心是使用高效選擇性的螯合捕收劑GYB 和CF，在常溫下混合浮選黑白鎢、回收黑鎢細(xì)泥，解決了黑鎢礦和白鎢礦分離以及白鎢礦和含鈣脈石礦物分離的世界難題，提高了金屬回收率和精礦品位[10]。

柿竹園黑白鎢共生礦原礦WO3品位0.48 %，白鎢、黑鎢礦的比例約為7∶3，當(dāng)原礦磨至-0.074 μm占90 %時，采用高效選擇性螯合物GYB 和CF 為捕收劑，以硝酸鉛、水玻璃和六偏磷酸鈉或硫酸鋁為組合調(diào)整劑，脂肪酸作輔助捕收劑混合浮選黑白鎢礦，獲得白鎢精礦WO3品位66.12 %，回收率54.49 %；然后采用螯合捕收劑和組合調(diào)整劑進(jìn)行鎢細(xì)泥浮選，強(qiáng)化回收細(xì)粒級黑鎢礦，黑鎢精礦WO3品位52.61 %，回收率21.95 %，鎢綜合回收率達(dá)到76.44 %，與傳統(tǒng)的重選、磁選方法相比，對細(xì)粒級鎢回收率提高了8.33 %。

2.2.3 磁選-浮選聯(lián)合工藝

因黑鎢礦與白鎢礦的可浮性差異很大，所適應(yīng)的礦漿pH 值不同，所采用的浮選藥劑也不同，因此有些學(xué)者并不提倡黑白鎢礦的混浮工藝，若為了簡化生產(chǎn)工藝，一味將黑鎢礦與白鎢礦混合浮選，會造成黑鎢礦的選礦指標(biāo)較差，回收率偏低，制約整個鎢回收率的提高。北礦院提出“強(qiáng)磁分流—黑白鎢分開浮選”的磁選-浮選聯(lián)合工藝，其原則流程圖見圖3[10]，利用了黑鎢礦具有弱磁性的特點，采用強(qiáng)磁選實現(xiàn)黑鎢礦與白鎢礦以及其他非磁性礦物的分離。對黑白鎢共生礦先進(jìn)行硫化礦浮選，硫化礦浮選尾礦采用高梯度磁選機(jī)進(jìn)行強(qiáng)磁選，強(qiáng)磁選精礦進(jìn)行黑鎢浮選，產(chǎn)出黑鎢精礦；強(qiáng)磁選尾礦進(jìn)入白鎢浮選，產(chǎn)出白鎢粗精礦，白鎢粗精礦經(jīng)加溫浮選產(chǎn)出白鎢精礦，白鎢浮選尾礦可進(jìn)入螢石浮選。該工藝的核心是黑白鎢礦強(qiáng)磁分流后，分別浮選黑、白鎢礦，可制定不同的浮選條件，不受黑、白鎢礦物比例波動變化大的影響，對礦石的適應(yīng)性較強(qiáng)，鎢的選別指標(biāo)能保持穩(wěn)定。該工藝在湖南某黑白鎢礦進(jìn)行了現(xiàn)場工業(yè)試驗，最終得到的白鎢精礦WO3品位為72.59 %，回收率為70.64 %。

圖3 強(qiáng)化分流磁—浮聯(lián)合工藝原則流程圖Fig.3 Principle flowsheet of the combined process of enhanced shunt magnetic separation and flotation

廣州有色金屬研究院提出并采用了“浮—磁—浮”工藝選別黑白鎢混合礦，其原則流程見圖4[10]。該工藝先進(jìn)行硫化礦浮選后脫鐵濃縮進(jìn)行白鎢浮選，白鎢浮選尾礦再強(qiáng)磁選黑鎢礦，強(qiáng)磁精礦經(jīng)濃縮后進(jìn)入黑鎢浮選，強(qiáng)磁尾礦為最終尾礦或進(jìn)入螢石浮選。這個工藝的核心是應(yīng)用了高效白鎢捕收劑TAB-3 實現(xiàn)白鎢礦優(yōu)先浮選，使黑、白鎢礦得到了有效分離。該工藝對某低品位復(fù)雜多金屬黑白鎢礦進(jìn)行了工業(yè)試驗，白鎢精礦WO3品位68.06 %、回收率50.03 %，黑鎢精礦WO3品位35.85 %、回收率25.80 %，鎢總回收率為75.83 %。

圖4 浮—磁—浮工藝原則流程圖Fig.4 Principle flowsheet of the combined process of flotation-magnetic separation-flotation

2.2.4 金屬-有機(jī)配合物法浮選新工藝

選礦工作者一直在研發(fā)一種新型藥劑，能同時滿足對黑鎢礦及白鎢礦的高捕收性浮選性能要求。中南大學(xué)開發(fā)出以苯甲羥肟酸鉛Pb-BHA 金屬-有機(jī)配合物為捕收劑的黑白鎢常溫混合浮選新技術(shù)，縮短了工藝流程，帶來黑白鎢共生礦選礦技術(shù)的革新。其原則工藝流程圖見圖5[11]?！癙b-BHA 金屬-有機(jī)配合物”捕收劑對黑白鎢礦都具有很強(qiáng)的捕收能力，且對含鈣礦物具有極強(qiáng)的選擇性，有利于白鎢礦與方解石、螢石的分離。原礦經(jīng)碳酸鈉調(diào)漿后，以Pb-BHA 金屬有機(jī)配合物為唯一捕收劑，以少量的Al-Na2SiO3聚合物為抑制劑，在常溫條件下進(jìn)行多次精選和掃選，即可得到WO3品位大于35 %的鎢混合精礦。由于濕法冶金技術(shù)的進(jìn)步，黑白鎢精礦不一定要嚴(yán)格分離，因此后續(xù)精選段（加溫作業(yè)）僅作為黑白鎢分離手段可根據(jù)市場情況靈活選擇是否采納，從而取得更好經(jīng)濟(jì)指標(biāo)以及降低藥劑成本。

圖5 Pb-BHA 金屬-有機(jī)配合物工藝原則流程圖Fig.5 Principle flowsheet of the Pb-BHA metal organic complex process

金屬-有機(jī)配合物法浮選新工藝在柿竹園鎢多金屬礦選礦廠進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用，對WO3品位0.3 %～0.4 %的原礦預(yù)先脫除磁鐵礦與硫化礦后，采用Pb-BHA 金屬基有機(jī)配合物捕收劑代替螯合組合捕收劑在礦漿濃度50 %～55 %、pH 值9.5～10.0、捕收劑用量550 g/t 的條件下，采用浮選柱一次粗選和二次精選就可獲得品位40 %以上的鎢精礦，可直接作為最終產(chǎn)品出售。

在行洛坑鎢礦細(xì)泥浮選的精選段，對離心機(jī)的精選精礦采用Pb-BHA 金屬基有機(jī)配合物為捕收劑的二粗二掃的閉路浮選流程，獲得了WO3品位為40.22 %的鎢精礦，作業(yè)回收率達(dá)到98.43 %，取得了良好的生產(chǎn)指標(biāo)[12]。

3 主要選礦裝備

工藝是核心，但裝備是基礎(chǔ)，任何一個好的工藝都離不開高效裝備的支持，一些高效節(jié)能的選礦裝備在很大程度上助力了鎢礦企業(yè)實現(xiàn)綠色、低耗開發(fā)，顯著提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)、社會和生態(tài)環(huán)境效益。

3.1 智能揀選分選機(jī)

智能揀選分選機(jī)是根據(jù)礦物的某些物理性質(zhì)，如自輻射（顏色、天然放射性）或受激輻射（特征光譜或射線）所發(fā)射的光電信息，經(jīng)電子裝置接收并判別，以確定揀出原則的一種選礦裝備[13]。當(dāng)前，工業(yè)上應(yīng)用廣泛且技術(shù)成熟可靠的是XRT 射線智能分選機(jī)。國外生產(chǎn)商主要有挪威的Comex 公司、德國Steinert 公司、俄羅斯Rados、美國Thermo Fisher等，中國主要有贛州好朋友、金環(huán)磁選、北京霍里思特、湖南軍芃等。

常規(guī)的XRT 射線智能分選機(jī)組成及分選原理示意圖如圖6 所示，適用的分選粒級在-60+10 mm，一般應(yīng)用于中碎后拋廢。不同廠家的XRT 射線智能分選機(jī)處理量略有差異，最大在240 t/h 左右。

圖6 XRT 射線智能分選機(jī)的組成及分選原理示意圖Fig.6 Schematic diagram of the composition and sorting principle of XRT ray intelligent sorter

近年來，贛州好朋友首創(chuàng)了一種環(huán)形結(jié)構(gòu)的天元系列XRT 分選機(jī)（如圖7 所示），其分選粒度寬，達(dá)到-90+5 mm，處理能力可達(dá)到150 t/h，可應(yīng)用于粗、中、細(xì)碎后的預(yù)選拋廢，且占地面積較小，相對于傳統(tǒng)皮帶機(jī)型節(jié)省45 %的占地面積。

圖7 環(huán)形XRT 射線智能分選機(jī)的組成及分選原理示意圖Fig.7 Schematic diagram of the composition and sorting principle of annular XRT ray intelligent sorter

3.2 螺旋選礦設(shè)備

重選作為一種古老的選礦方法，因綠色無污染、成本低、節(jié)能等優(yōu)點，在低品位復(fù)雜黑白鎢選別工藝中仍有重要的地位。選擇合理的重選設(shè)備是確保重選作業(yè)效率及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的關(guān)鍵[14]。螺旋選礦設(shè)備是一種應(yīng)用廣泛的流膜重力選礦設(shè)備，也是一種斜面流選礦設(shè)備，因其具有處理能力大，給礦濃度高，占地面積小，設(shè)備本身無運動部件，操作容易等特點，在鎢重選段常與搖床配套使用，螺旋選礦設(shè)備作為粗選、掃選設(shè)備，搖床作為精選設(shè)備，以節(jié)省占地面積，提高生產(chǎn)效率。

國內(nèi)外有多種形式的螺旋選礦機(jī)（溜槽）。GL螺旋選礦機(jī)和螺旋溜槽是國內(nèi)目前廣泛使用的兩種螺旋選礦設(shè)備。螺旋溜槽的分選面為立方拋物線形，較適合于分選較細(xì)的物料（–0.2 mm）；而GL 螺旋選礦機(jī)的分選面為復(fù)合曲線，其外緣坡度較大，近內(nèi)緣的分選面是較平的曲線，適合于分選較粗粒、含泥少的物料。在福建某鎢礦，對磨礦后分級的粗、細(xì)粒鎢礦，使用了72 臺TGL-0610 螺旋選礦機(jī)、40臺Φ1200 螺旋溜槽一粗一掃、搖床精選的流程，在原礦鎢品位 0.23 %時，產(chǎn)出重選鎢精礦品位52.94 %，回收率64.66 %的良好指標(biāo)，螺旋選礦機(jī)（溜槽）可直接拋棄尾礦。

在江西某鎢礦，采用螺旋溜槽處理原離心選礦機(jī)處理的鎢細(xì)泥，原礦WO3品位為0.44 %的鎢細(xì)泥，經(jīng)BL1500 螺旋溜槽一段選別，可以獲得WO3品位為3.36 %的粗精礦，WO3回收率為67.3 %[15]。

3.3 高頻細(xì)篩

鎢、鉬礦等均屬于脆性礦物，在碎磨作業(yè)過程中極易過粉碎造成礦石泥化，導(dǎo)致選別過程中難以被回收。因此，在磨礦回路中選擇高效的分級設(shè)備尤為重要。高頻細(xì)篩是一種按礦粒大小分級的成熟設(shè)備，其篩孔尺寸小于0.4 mm，振動頻率在23～50 Hz 之間，可用于篩分+0.2-0.045 mm 的物料。目前國內(nèi)常規(guī)應(yīng)用的高頻細(xì)篩主要是德瑞克層疊式高頻細(xì)篩和MVS 系列電磁高頻細(xì)篩[16]。

以高頻細(xì)篩為磨礦回路的閉路分級設(shè)備，利用幾何分級工藝代替常規(guī)的螺旋分級機(jī)和水力旋流器的重力分級工藝，分級效率高、精度高，能極大地降低鎢礦物的過粉碎程度，提高鎢礦物的回收率。當(dāng)前，德瑞克細(xì)篩篩網(wǎng)的開孔率高達(dá)32.6 %～45 %，可實現(xiàn)從6.3 mm 到0.045 mm 的分級，極大地拓寬了細(xì)篩的應(yīng)用領(lǐng)域。行洛坑鎢礦采用德瑞克細(xì)篩與棒磨機(jī)閉路，有效提高分級效率，有用礦物回收率提高了2 %～5 %。

3.4 浮選柱

浮選柱是一種針對細(xì)粒/微細(xì)粒礦物分選的高效浮選設(shè)備，具有精礦品位高、回收效果好、投資小、節(jié)能降耗等優(yōu)勢。當(dāng)前主要有兩種浮選柱在鎢選礦廠應(yīng)用，一種是中國礦業(yè)大學(xué)研制的旋流-靜態(tài)微泡浮選柱，一種是長沙有色冶金設(shè)計院研制的CCF 型浮選柱[17]。

旋流-靜態(tài)微泡浮選柱由柱分離段、旋流分離段及管流礦化段三部分組成（如圖8 所示），在管流段實現(xiàn)循環(huán)中礦的高度紊流礦化，與旋流段有機(jī)結(jié)合形成中礦的循環(huán)分選，提高分選效果。目前，已應(yīng)用在柿竹園多金屬礦的黑白鎢浮選的粗掃選作業(yè)，采用柱機(jī)聯(lián)合浮選，鎢粗選作業(yè)回收率提高到了76.13 %。針對湖南某低品位白鎢礦采用一粗一精二掃的柱機(jī)聯(lián)合工藝，鎢精礦回收率分別從全浮選機(jī)工藝的48.5 %和全浮選柱工藝的68.74 %提高到了79.02 %，實現(xiàn)了對白鎢礦的有效回收，又縮短了工藝流程[18]。

圖8 旋流-靜態(tài)微泡浮選柱結(jié)構(gòu)及分選示意圖Fig.8 Schematic diagram of the structure and sorting principle of cyclone-static microbubble flotation column

CCF 浮選柱屬于一種無機(jī)械攪拌充氣式浮選設(shè)備（如圖9 所示），礦漿從柱體上部進(jìn)入，壓縮空氣從柱底部充入，礦粒與微細(xì)氣泡逆流接觸，逆流條件下與礦粒接觸機(jī)會更多，有利于提高浮選速率和回收率[17]。在福建某鎢礦的細(xì)泥鎢浮選中應(yīng)用了CCF 浮選柱，一粗二掃浮選柱+三掃浮選機(jī)的流程，最終細(xì)泥鎢回收率達(dá)到76.52 %，大幅降低了生產(chǎn)成本；在江西某鎢選廠的鎢粗選段用一粗二掃一預(yù)精選流程，粗選和掃一也應(yīng)用了浮選柱，掃二采用了射流浮選機(jī)把關(guān)，在鎢粗選浮選柱入選原礦品位大于0.15 %時，鎢粗精礦品位大于7 %，作業(yè)回收率大于80 %。

圖9 CCF 逆流浮選柱結(jié)構(gòu)及分選示意圖Fig.9 Schematic diagram of the structure and sorting principle of CCF countercurrent flotation column

3.5 離心選礦機(jī)

離心選礦機(jī)作為微細(xì)粒礦物分選和回收的重要選礦設(shè)備，在鎢細(xì)泥的回收工藝中已得到廣泛應(yīng)用。國內(nèi)常用的是由贛州金環(huán)磁選科技裝備股份有限公司研制的SLon 型臥式離心選機(jī)（如圖10 所示），最大型號為SLon-2800，處理量為4.0～4.5 t/h，常用于鎢細(xì)泥的粗選段[19]。該機(jī)離心轉(zhuǎn)鼓臥式高速旋轉(zhuǎn)，礦漿由給礦裝置給至轉(zhuǎn)鼓內(nèi)表面上，并在離心轉(zhuǎn)鼓帶動下隨轉(zhuǎn)鼓一起作回轉(zhuǎn)運動，礦漿中大比重礦粒群在極短時間內(nèi)離心沉降至離心轉(zhuǎn)鼓的內(nèi)表面上，小比重礦粒群在離心力和流體力作用下排入尾礦槽內(nèi)，精礦在沖洗水作用下排入精礦槽內(nèi)。

圖10 SLon 離心選礦機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖Fig.10 Schematic diagram of the structure of SLon centrifugal concentrator

江西大吉山鎢礦，采用“離心機(jī)重選-浮選-重選”工藝混合處理原、次生鎢細(xì)泥，用離心機(jī)替代搖床，獲得的鎢精礦品位提高了4.27 %，回收率提高了10.36 %，簡化了選別流程。當(dāng)前離心機(jī)在鎢細(xì)泥精選也有應(yīng)用實例，如福建某鎢礦，應(yīng)用了SLon-1600 離心機(jī)對細(xì)泥浮選鎢粗精礦進(jìn)行精選，給礦WO3含量為4 %～8 %時，取得WO3品位為18 %～20 %的離心機(jī)精礦，作業(yè)回收率達(dá)到85 %以上，實現(xiàn)了細(xì)泥鎢的高效回收，為該類細(xì)泥的綜合回收提供了技術(shù)支持[20]。

3.6 高梯度強(qiáng)磁選機(jī)

由于黑鎢礦具有弱磁性，在鎢礦應(yīng)用高梯度強(qiáng)磁選機(jī)使黑、白鎢礦分離成為可能。高梯度強(qiáng)磁選機(jī)在預(yù)先富集弱磁性黑鎢礦或拋除弱磁性脈石礦物（如石榴子石）等選礦方面已得到了應(yīng)用，如前述工藝中介紹的“浮—磁—浮”和“強(qiáng)磁分流—黑白鎢分開浮選新工藝”。

國內(nèi)高梯度強(qiáng)磁選機(jī)以贛州金環(huán)磁選科技裝備股份有限公司生產(chǎn)的SLon 型磁選機(jī)為代表（如圖11 所示），最大型號為SLon-5000 型，當(dāng)前最高背景磁場強(qiáng)度達(dá)到1.8 T。該設(shè)備采用低電壓、大電流、低電流密度的激磁方式，同時采用水內(nèi)冷結(jié)構(gòu)設(shè)計和可靠的自動化循環(huán)散熱系統(tǒng)，使線圈冷卻速度快，并能提供穩(wěn)定的磁場；轉(zhuǎn)環(huán)立式旋轉(zhuǎn)、反向沖洗精礦，磁介質(zhì)不易堵塞；設(shè)備作業(yè)率高達(dá)99 %以上。經(jīng)研究表明，采用大型化的強(qiáng)磁選機(jī)，磁選機(jī)的礦漿通過能力和干礦處理能力可大幅度提高，但能耗變化卻不大，可有效降低分選礦石的噸電耗和水耗。如SLon-5000 型的干礦處理量達(dá)到950 t/h，其噸電耗和噸水耗為0.28 kWh 和1.22 m3/h，明顯低于早期SLon-2000 型的0.85 kWh 和1.45 m3/h[21]，可見大型化強(qiáng)磁選機(jī)用于大規(guī)模開發(fā)低品位礦石具有十分明顯的技術(shù)優(yōu)勢。

圖11 SLon 立環(huán)脈動高梯度磁選機(jī)結(jié)構(gòu)圖Fig.11 Schematic diagram of the structure of SLon vertical ring and pulsation high-gradient magnetic separator

西藏某夕卡巖—斑巖型鎢鉬礦，因其脈石礦物主要為石榴子石，具有弱磁性，而白鎢礦沒有磁性，使用高梯度磁選機(jī)進(jìn)行一粗一精磁選拋尾后，再浮選鎢鉬，可拋除約42 %的弱磁性脈石，鎢、鉬的原礦品位分別由0.235 %、0.095 %提高至0.38 %和0.15 %，最終鎢精礦品位和回收率分別提高了30 %和16 %，藥劑成本降低近50 %[22]。

4 工藝發(fā)展趨勢及結(jié)語

（1）隨著品位高、易采易選黑鎢礦資源的日益枯竭，低品位白鎢礦和復(fù)雜共生黑白鎢礦資源的開發(fā)將占主導(dǎo)地位，采用預(yù)選拋廢技術(shù)低成本開發(fā)利用該類資源是必然選擇。XRT 射線智能分選機(jī)最佳分選粒度為-60+10 mm，對主要金屬WO3的拋廢效果顯著，但對伴生的鉬、銅等金屬損失較大；而重介質(zhì)分選技術(shù)分選精度高，分選粒度范圍寬，低至0.5 mm 都能入選，因此可提高資源綜合利用水平、降低入選成本，采用聯(lián)合工藝如光電選礦（XRT 技術(shù)）-重選（重介質(zhì)分選）進(jìn)行預(yù)選拋廢將是未來一個重要發(fā)展方向。

（2）重-浮聯(lián)合工藝可節(jié)省藥劑費用，降低生產(chǎn)成本，是個低成本綠色工藝，但重選工藝復(fù)雜，用水量大且分選效率不高，重選裝備生產(chǎn)能力小不適宜大規(guī)模開發(fā)，自動化程度低；黑白鎢混浮的主干流程，采用螯合劑實現(xiàn)了黑白鎢的混浮，白鎢礦需采用加溫精選才能獲得高品位精礦，造成流程冗長，能耗高且藥劑用量大成本高；強(qiáng)化分流磁選-浮選、浮-磁-浮聯(lián)合工藝，可實現(xiàn)黑、白鎢分開浮選，但同樣流程長，綜合成本高；中南大學(xué)研發(fā)的Pb-BHA金屬-有機(jī)配合物為捕收劑的黑白鎢常溫混合浮選新技術(shù)，可取代加溫浮選工藝，縮短工藝流程，但存在藥劑用量較大和起泡性差的問題，研究多配體配合物捕收劑將是解決這一問題的方向。未來鎢的高效選擇性捕收劑、高效選擇性抑制劑的研究及應(yīng)用，以及降低藥劑成本，簡化工藝流程仍將是鎢礦浮選新技術(shù)的重要發(fā)展方向。

（3）當(dāng)前關(guān)于鎢的選礦工藝技術(shù)研究對于重選技術(shù)的研究關(guān)注度不夠，尤其對重選設(shè)備的研究不足。首先螺旋選礦設(shè)備目前應(yīng)用最大規(guī)格的是BL1500 螺旋溜槽，近十多年來一直未見更新型的大型螺旋溜槽出現(xiàn)，需進(jìn)一步研發(fā)大型螺旋溜槽并提升其分選效率；其次應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)離心選礦機(jī)的分選粒度下限及大型化研究，提高設(shè)備的處理能力和穩(wěn)定性；最后應(yīng)加強(qiáng)研究復(fù)合力場的高效節(jié)能新型設(shè)備，如Kelsey 離心跳汰機(jī)、Falcon 離心選礦機(jī)在鎢礦的應(yīng)用，讓重選技術(shù)在低品位復(fù)雜黑白鎢的選礦中發(fā)揮低耗高效的重要作用。

（4）高頻細(xì)篩是細(xì)粒物料篩分分級的重要設(shè)備，在磨礦分級系統(tǒng)的應(yīng)用提高了磨礦的分級效率，減輕了脆性物料的過粉碎，但其仍有較多不足，如設(shè)備處理能力小、篩網(wǎng)使用壽命短等，因此今后需加快其他大型微細(xì)粒篩分機(jī)如微粉直線篩的分級粒度下限、高頻細(xì)篩設(shè)備大型化的研究及在磨礦分級系統(tǒng)的應(yīng)用，是中國微細(xì)粒篩分技術(shù)的發(fā)展方向。

（5）目前國內(nèi)鎢選廠自動化水平較低，自動化研究最大的進(jìn)展主要集中在磨礦和浮選方面，提高重選廠的智能化水平將是后續(xù)發(fā)展方向，如搖床車間采用智能接礦機(jī)器人、智能清掃機(jī)器人作業(yè)等，可大大減少操作人員數(shù)量。