微细粒黑钨矿选矿研究现状及展望.pdf

第 39 卷 2011 年第 10 期 本栏目编辑 张代瑶 分 选 89 微细粒黑钨矿选矿研究现状及展望 艾光华1, 2，李晓波2 1中国矿业大学化工学院 江苏徐州 221008 2江西理工大学资源与环境工程学院 摘要介绍了微细粒矿物的回收现状、回收特点，以及微细粒分选研究的原则和微细粒浮选设备；分 析了微细粒矿物难选的原因，并对微细粒黑钨矿选矿药剂和工艺研究现状进行了详细的评述。在总结 微细粒钨和钨细泥回收存在主要问题的基础上，提出了微细粒黑钨矿选矿工艺改进的建议，进而对微 细粒黑钨矿选矿的研究方向进行了展望。 关键词黑钨矿；细泥；选矿工艺；现状；展望 中图分类号TD95 文献标识码A 文章编号1001-3954201110-0089-08 Study situation and prospects of concentration of micro-fi ne wolframite AI Guanghua1,2, LI Xiaobo2 1School of Chemical Engineering fi ne mud; mineral concentration process; current situation; prospect 我 国钨资源储量丰富，是世界钨资源最丰富的 国家，占总储量的 40 左右，是优势矿产资 源，但是钨性质较脆，容易过粉碎，产生细泥，且大 多嵌布粒度较细，伴生有用金属矿物多。脉石矿物通 常是含钙的，与钨具有相似可浮性的矿物，这些矿物 也是细粒嵌布，与钨矿物共生关系密切，分离困难。 同时，随着钨矿被大量开采，钨资源“贫、细、杂” 的问题日益突出，因此，细粒矿物的回收技术的研究 对钨的有效合理回收则越显重要。 目前，浮选是钨矿回收中最常用的方法，钨矿 浮选中遇到的最主要的困难是“黑钨难浮，白钨难选 精，细粒难收”。随着单一黑钨矿床的逐渐采尽， 面对大量待开发的低品位白钨矿和贫、细、杂的黑白 钨混合型矿床，深入研究开发细粒钨矿捕收剂、新工 艺和新设备来综合回收利用钨矿资源势在必行。一直 以来，单一黑钨矿床选矿过程中的黑钨细泥和细粒 嵌布的黑白钨共生矿石中钨矿物的高效回收是一大难 题。对于黑钨细泥，通常采用联合流程的方法；对于 微细粒的黑白钨矿，目前较为有效的回收方法是采用 黑白钨混合浮选的工艺，对黑白钨矿进行选别富集。 而在黑白钨混合浮选体系中，细粒黑钨矿的回收又是 一大难点，这也是困扰着我国诸多钨矿山选矿的一大 难题。伴随着我国的工业化进程，越来越多嵌布粒度 细、矿物组成复杂的矿石不得不进行加工处理，这对 微细粒矿物加工技术提出新的挑战。而目前微细粒矿 物分选中的浮选机仍占主导地位，但传统浮选机在细 粒和微细粒矿物回收方面存在一定的困境。要实现微 细粒矿物的有效回收，提高矿物资源综合利用程度， 其分选工艺流程一般较为复杂，流程长、耗电量大、 投资大、维修量大和运行费用高已成为制约生产成本 基金项目江西省教育厅青年基金 GJJ11135；江西省教育科 学“十二五”规划课题 10YB147 作者简介艾光华，男，1980 年生，博士，讲师，主要从事 矿物加工工程及资源综合利用方面的教学与科研工作。 第 39 卷 2011 年第 10 期 本栏目编辑 张代瑶 分 选 90 的主要因素。 我国钨资源储量虽然可观，但多数与多金属共 生的黑白钨矿都是微细粒嵌布，如果不细磨使其单体 解离，很多连生体就无法回收。细磨有利于硫化矿回 收，但是钨性质较脆，易过粉碎，极易泥化，表面容 易被细粒脉石矿物污染，失去原来的浮选性能。因 此，细粒级的钨矿物回收非常困难，也容易流失，据 报道，全世界每年约有 1/5 的钨损失在细泥中。基于 此，加强对微细粒级黑白钨矿的综合回收，是有效、 合理和充分利用钨资源的重要途径，细粒技术对于钨 选矿具有非同一般的意义。 1 微细粒浮选的研究现状 1.1 微细粒矿物的回收现状 随着富矿和粗粒矿资源的日渐衰竭，贫、细、杂 矿的入选比例逐年增大，细粒选矿的问题也显得更加 突出。而且，一旦地球上金属矿床全部开采完毕，则 选矿的任务就将面对新老尾矿、废渣及再生资源的综 合利用，矿物粒度将变得更细。目前普遍认为，提高 细粒浮选效果的有效研究方法有 2 种一是浮选行为 发生前的细粒矿物预处理的研究，主要是选择性增大 细粒矿物的表观粒度，以适应常规浮选工艺；二是进 行有效的细粒浮选设备的研究，以增大气泡与疏水性 矿粒之间的碰撞概率和黏附效率，同时克服脉石矿粒 的夹杂问题，从而提高浮选效果。 1.2 微细粒矿物的回收特点 微细粒矿物由于比表面积大，质量小，药剂专属 性差且用量大等特点，用常规浮选法回收时机械夹杂 严重，致使精矿品位和回收率都不高，这是目前微细 粒级矿物浮选分选面临的普遍性问题。微细粒矿物的 特征对浮选行为的影响如图 1 所示。 当被分选矿物的粒度逐渐变小时，它的质量也随 之变小，表面积增大，这 2 种变化对常规浮选都会产 生不利的影响。质量变小后，动量变小，容易产生机 械夹杂，碰撞的概率变小，浮选的速度也会减慢；比 表面积变大后，同样产生机械夹杂，浮选需要的药剂 用量增大，液气界面更高使得泡沫可能过稳定。 针对细粒矿物难选问题，选矿研究工作者对微细 粒特殊性能采取措施，并进行了大量的科研工作，消 除其有害影响，改善其浮选特性。主要技术措施有 1 防止微细粒矿物互凝，保证颗粒之间的充分 分散； 2 采用适宜于选别微粒浮选药剂，使欲浮矿物 表面选择性地疏水化； 3 使微粒选择性聚团，增大粒径； 4 减小气泡粒径，实施微气泡浮选。 根据上述的技术措施，提出了一些强化微细粒矿 物回收的选别方法，例如疏水聚团分选、高分子絮凝 分选、磁聚团分选和复合聚团分选等，取得了一定的 效果[1]。 1.3 微细粒分选研究的原则 在过去的几十年里，国内外学者对微细粒分选技 术进行了诸多有益的探索和研究。主要有五大类疏 水聚团分选、高分子絮凝分选、磁聚团分选、复合聚 团分选和微气泡浮选。这些分选工艺所依据的理论和 方法各有所不同，但大都遵循以下 4 条原则[2-3] 1 根据有用矿物的物理及表面物理化学性质的 差异，利用捕收剂、非极性油及磁种等使微细粒有用 矿物选择性聚团，以增大分选颗粒的粒径； 2 利用各种无机或有机分散剂选择性分散或控 制分散微细粒脉石矿物； 3 采用常规分选方法 重选、浮选、磁选等 使 团聚体与仍处于分散状态的微细粒脉石矿物分离； 4 利用“微气泡，静态分选”技术强化微细粒 级浮选。 对于粒度小于 10 m 的微细颗粒，也已经有一系 列实验室试验、半工业试验和工业试验成功的分选工 艺。 P. Somasundaran[4]将细粒矿物分选的方法进行了 归类，并且指出了要利用综合力场解决细粒分选的问 题。D. W. Fuerstenau[5]以矿物表面的活化为基础，分 析各细粒矿物选矿方法，阐述了各种选矿方法之间的 联系。胡为柏教授根据当时出现的各种细粒选矿方 法，总结并指出了各种细粒选矿方法对不同类细粒矿 物的适应性和研究方向。 纵观细粒矿物中出现的各种新方法及前人的归 纳，王淀佐[6]等人认为，整个细粒分选过程，可从 “调药、调粒、调泡”3 个方面来研究。 1.4 微细粒浮选设备 细颗粒矿物质量小，比表面积大，表面能高， 疏水性矿粒与气泡碰撞概率小，而且只黏附于气泡表 图 1 微细粒矿物的特征对浮选行为的影响 Fig 1 Micro-fi ne fl otation behavior diagram 第 39 卷 2011 年第 10 期 本栏目编辑 张代瑶 分 选 91 面。细粒脉石易随水流上升进入泡沫层形成夹杂，容 易形成脉石矿物与有用矿物间的非选择性团聚。矿粒 在水介质中溶解度和黏度增大，矿浆中离子增多，不 利于浮选。为解决细颗粒质量效应和表面效应所造成 的难浮难题，人们将离心力场引入浮选，创造综合浮 选力场，形成利于细粒矿物分选的流体力学状态以强 化浮选过程，并研制了一批新型细颗粒浮选设备。解 决细粒矿物浮选回收问题，除了新药剂、新工艺并行 外，另一重要因素就是浮选设备。我国借鉴国外细粒 浮选机已取得的成功经验，开发出了多种细粒浮选设 备。但现有的细粒浮选设备普遍存在对细粒矿物浮选 回收效果欠佳的问题，有待于通过确定理想的细粒分 选动力学状态开发出新型细粒浮选设备，提高细粒浮 选效果，何廷树教授认为，理想的微细粒浮选设备应 具备以下特性 1 充气量大，并能产生微泡； 2 能强化细粒矿物与气泡之间的碰撞作用或气 泡的矿化作用； 3 能克服细粒矿物之间的非选择性团聚以及细 粒脉矿石在气泡中的夹杂； 4 能够提供足够厚的泡沫层，辅之以强而有力 的泡沫冲洗技术，从而在不损失回收率的情况下，提 高精矿品位； 5 在保证浮选指标和足够大的单位容积生产能 力的前提下，尽量降低浮选机体高度。 针对细粒矿物的浮选特点，一些新型细粒浮选设 备相继诞生，目前较受关注的细粒浮选设备主要有 1 离心力场浮选机 离心力场以提高细粒矿物 的动量，高速旋转的矿粒在内壁附近与气泡正交碰 撞，提高其碰撞机会和黏附效率；矿浆高速旋转层 与层间产生较强的剪切运动，同时矿浆流与气泡发生 碰撞运动，有利于克服细矿粒的非选择性团聚及脉石 颗粒在气泡中夹杂，从而提高有用矿物的品位及回收 率。 2 微泡析出式浮选机 从矿浆中析出的气泡有 选择性地先在疏水性矿物表面析出，是一种活性微 泡，具有直径小，分散度高，单位体积矿浆内有很 大的气泡表面积的特性。从矿浆表面抽气产生负压微 泡析出的为空气浮选机；将加压矿浆喷入浮选槽，使 矿浆突然降压的微泡析出的为喷射旋流式浮选机；用 水电解产生大量微泡的为电微泡析出浮选机。北京矿 冶研究总院研制的 XPM 型喷射旋流式浮选机，带有 拱形摆线型导气叶片喷嘴，矿浆呈螺旋状喷出，增加 了矿浆与空气的接触面积和夹带空气的能力，充气量 大。被高速喷射出的矿浆处于混合室负压区，呈过饱 合状态溶解于矿浆中，空气以微泡形式有选择性地在 疏水矿物表面析出，强化气泡矿物和捕集细粒矿物的 能力。 3 浮选柱 浮选柱具有结构简单，容积大，能 耗低，操作简便，药剂省，成本低，浮选效率高，流 程简单，容易实现自动化控制等优势；具有浮选机无 法比拟的精选区，泡沫层厚，富集比高，这些特点成 就了在细粒浮选设备中无法比拟的优势。浮选柱已成 为今后新型、高效浮选设备发展的重要趋势之一。 中国矿业大学成功研制了引入离心力场的旋流- 静态微泡浮选柱，并在煤精选方面获得了成功应用， 已有多台 φ3 000 mm 大型浮选柱用于替代传统的机械 搅拌式浮选机，运行效果良好。并在煤炭分选、金属 矿物分选 铜、铁、钨、铅、锌、铝、镍、金 和非金 属矿物分选 萤石、重晶石 方面进行了推广应用。 2 微细粒黑钨选矿的研究现状 我国钨矿资源储量虽然可观，但是无论是单一的 黑钨矿床，还是黑白钨混合矿，多数细粒嵌布，极易 泥化，表面容易被细粒级脉石矿物污染，失去原有的 浮选性能。因此，细粒黑钨矿物的回收非常困难，也 容易流失。据报道，全世界每年约有 1/5 的钨损失在 细泥中。钨细泥浮选困难的原因是含有一些易浮的脉 石，它们容易泥化，矿泥易浮。这些矿泥进入精矿， 不但降低品位，而且影响冶炼。由于细粒矿泥具有质 量小、比表面积大等特点，以及较强的药剂吸附力、 吸附选择性差，这些均是导致细粒浮选速度变慢，选 择性变差，回收率降低，浮选指标明显下降的原因。 所以，加强对微细粒黑钨矿的综合回收，是有效、合 理、充分利用黑白钨矿的重要途径，细粒技术的研究 则尤显重要。 黑钨矿主要采用重选的方法，因为黑钨矿和白钨 矿的密度比较大，而且采用重选法的优点也是显而易 见的，重选的成本比较低，利于环保，但是由于重选 设备处理能力低，对细泥回收效果差。磁选和电选在 黑钨矿选矿中也有了广泛的应用，主要用于黑钨矿、 白钨矿与锡石等矿物的分离。黑钨矿是弱磁性矿物， 利用这一点可以把黑钨矿同白钨矿分离，高梯度磁选 机的开发和应用为黑钨矿的选矿增加了新的活力。黑 钨矿浮选的理论研究和工艺实践有了很大的开发，与 重选相比，浮选法也有明显的优点，设备配置简单， 产品质量和回收率高。 我国目前细粒级黑钨矿回收主要用重选法，其 钨的回收率一般在 45 以下，而钨在矿泥中的损失 率达 20 以上。因此，强化细粒黑钨矿的回收是提 高选矿经济指标的关键。随着科技的进步，细粒级黑 钨矿处理工艺在不断地改进和完善，许多选厂采用了 重、磁、浮多种选矿方法相结合的综合工艺流程，回 第 39 卷 2011 年第 10 期 本栏目编辑 张代瑶 分 选 92 收率大大提高。 王淀佐[7]等人对 3 种不同的矿泥，给出了 3 种流 程和药剂制度。对简单矿石用图 2 的流程在弱碱性或 中性矿浆中，添加油酸、甲苯胂酸或苯乙烯膦酸作 捕收剂，有时油酸作粗选的捕收剂，甲苯胂酸作精选 的捕收剂；对较复杂的矿石用图 3 的流程，在弱碱性 或中性矿浆中粗选；对复杂难选矿石 如与稀土金属 磷酸盐矿石的分离等，用图 4 的流程在强酸性介质 中，用较多的硅氟酸钠。 但是，由于这类药剂都具有一定毒性，在制造和 使用过程中会造成环境污染，此问题越来越引起人们 的重视，因而推动了水杨羟肟酸、萘羟肟酸、苯甲羟 肟酸等螯合捕收剂的研制和应用，近年来均获得了很 好的效果。 实践表明，这类羟肟酸是黑钨矿的良好捕收剂。 高玉德[8]等人采用以苯甲羟肟酸为主的混合捕收剂， 处理柿竹园多金属白钨矿，加温精选尾矿。品位含 WO3 1.74，经 1 次粗选、3 次扫选、3 次精选获得 WO3＞65，回收率＞90 的闭路试验结果。王明细[9] 等人用羟肟酸类捕收剂 COBA 浮选黑钨矿单矿物，取 得了回收率＞99 的极好结果。陈万雄[10]等人认为， 硝酸铅对黑钨矿浮选有显著的活化作用，采用硝酸铅 作活化剂，对含 WO3 1.62 的柿竹园黑钨细泥进行 浮选试验，获得了黑钨精矿含 WO3 66.04，回收率 为 90.36 的良好效果。 钨细泥选矿工艺流程经过不断改进和完善，形 成了几种基本适合矿山特性的较为成熟的选别工艺 流程，在细粒黑钨选矿方面，主要流程有[11-12]以下 4 种 1 全摇床流程 这类流程简单可靠，指标稳 定，但回收率低，小于 0.037 mm 的钨几乎不能回收。 2 分级摇床离心选矿流程 细泥浓缩分级 后，粗粒用摇床回收，细粒用离心机回收，弥补了全 摇床流程的缺陷，但是离心机的富集比比摇床低。 3 湿式强磁浮选流程 黑钨有弱磁性，细泥 浓缩后，用湿式强磁选进行一粗一扫选别，强磁精矿 经过脱硫化矿后，再进行黑钨浮选，可以获得高品位 的精矿，回收率 60 以上，比直接浮选细泥原矿大 幅度地减少了药剂用量，具有流程短、操作简单的优 点。但是大部分硫化矿加入磁选尾矿，对于不适应于 含硫化矿和白钨高的矿石，会造成资源浪费。 4 脱硫离心选矿脱硫浮选 磁选 流程 该流程先脱硫，硫化矿尾矿经离心选矿机得到的精矿 再次脱硫后，进入钨浮选或湿式强磁。该流程回收率 较高，但是对离心机的操作参数要求高，对浮选工艺 要求也高，富集比比摇床低，大于 -0.074 mm 的粒级 回收率比摇床低。 随着细粒黑钨矿浮选研究的不断深入，科研工 作者推出了许多新的浮选工艺选择性絮凝、载体浮 选、剪切絮凝浮选以及油聚团浮选工艺，此外，还有 两液浮选工艺等。在这些浮选新工艺中，由于许多因 素的缺陷，大部分工艺都处于实验室研究阶段，还需 要研究者的不断完善后，才能应用到工业生产中。 邓丽红[13]等人对含 WO3 0.21 0.36，-0.043 m 粒级含量为 77.47 的原次生钨细泥进行了浮选 重选，重选预富集浮选重选，重选预富集浮 选磁选重选的选矿工艺流程研究，这 3 种工艺流 程均可获得含 WO3 46.74 55.38 的白钨浮选精矿 和含 WO3 36.62 3 8.76 的黑钨精矿，回收率分别 图 2 黑钨细泥浮选典型流程Ⅰ Fig 2 Typical fl otation fl ow I for fl otation of tungsten fi ne mudfl otation behavior 图 3 黑钨细泥浮选典型流程 Ⅱ Fig 3 Typical fl otation fl ow II for fl otation of tungsten fi ne mud 图 4 黑钨细泥浮选典型流程 Ⅲ Fig 4 Typical fl otation fl ow III for fl otation of tungsten fi ne mud 第 39 卷 2011 年第 10 期 本栏目编辑 张代瑶 分 选 93 为 29.82 47.14、19.24 32.51。采用重选预 富集浮选重选联合流程更适合于处理该钨细泥。 钟能[14]针对大吉山钨矿的原次生细泥处理流程进 行了改造，应用浮选流程代替重选最终精矿品位达到 51％ 左右，回收率达到 70％ 以上，取得了较好的试 验结果。 林鸿珍[15]针对漂塘钨矿选厂黑钨细泥生产流程现 状，以及钨细泥处理工艺进行了改进和完善，增加了 磁重流程为主的磁浮重细泥回收工艺，通过试 验并投入生产使用，是钨细泥精矿品位提高 10，细 泥回收率提高 25。 江西某矿钨细泥的 WO3 在白钨矿、黑钨矿和钨 华中的分布率分别为 45.30、53.01 和 1.69。采用 Na2CO3、改性 Na2SiO3 和 PbNO32 作调整剂，TA-4 作 捕收剂对黑白钨矿进行粗选，然后加温精选分离，其 泡沫经酸浸获得白钨精矿。加温精选尾矿经摇床选别 获得黑钨精矿，试验结果表明，Na2CO3 的合理添加 直接影响黑白钨混合浮选的选别效果；采用新型选 钨捕收剂 TA-4 是提高钨选别指标的关键，精选中 加入 NTA 有利于白钨矿与黑钨矿的分离。当钨细泥 给矿品位含 WO3 0.2 时，获得品位 59.55、回收率 47.21 的白钨精矿，品位 36.62、回收率 19.53 的 黑钨精矿，钨精矿的平均品位为 50.60，总回收率 为 66.74[16]。 高玉德[17]等人从黑钨细泥浮选剂作用机理入手， 在矿浆中以硝酸铅为活化剂，水玻璃、硫酸铝等为组 合抑制剂，苯甲羟肟酸与塔尔皂等为共用的组合捕收 剂，当给矿品位含 WO3 1.62，采用 1 次粗选、3 次 精选和 3 次扫选工艺流程，可获得品位 66.04，回 收率 90.36 的浮选精矿。 韦大为[18]等人曾对微细粒 -15 m 黑钨矿-石英 人工混合矿进行了油团聚分选。在质量浓度为 11， pH 值为 7.3 的矿浆中，依次添加活化剂 FeCl3、捕收 剂 NaOL 以及燃料油，进行油团聚分选。在给矿品位 含 WO3 6.83 的条件下，获得的黑钨矿精矿品位和回 收率分别为 70.65 WO3 和 91.62 。 李平[19]针对某选厂原细泥生产流程现状，通过小 型试验，对其钨细泥处理工艺进行了改进和完善，增 设了以磁选重选流程为主体的磁选 浮选重选 细泥回收工艺，通过技术改造、调试并投入生产使用 后，使钨细泥精矿含 WO3 提高 19.68，细泥作业回 收率提高 29.71。 在浮选柱中引入综合力场是浮选柱发展研究的方 向，中国矿业大学成功研制了引入离心力场的旋流- 静态微泡浮选柱，并在煤精选方面获得了成功应用， 已有多台 φ3 000 mm 大型浮选柱在大屯煤电公司大屯 选煤厂、江西萍乡安源选煤厂等的浮选车间改造中， 用于替代传统的机械搅拌式浮选机，运行效果良好。 也在煤炭分选、金属矿物分选 铜、铁、钨、铅、 锌、铝、镍、金 和非金属矿物分选 萤石、重晶石 方面进行了推广应用[20-21]。 林培基 [22]确定了“脱硫离心机浮钨磁 选”合理的钨细泥精矿回收工艺流程，获得了含 WO3 62.08 钨细泥精矿，作业回收率达 66.36 的理想指 标，并获得了较好的经济效益。 周浇彤[23]等人根据钨细泥的矿石特性，采用重 浮重联合流程回收钨，即先用离心选矿机脱除部分 微细粒级可浮性较好的轻矿物，再进行黑白钨混合浮 选。经加温浮选获得白钨精矿及摇床重选获得黑钨 精矿。在钨细泥品位为 0.33 时，获得品位含 WO3 55.38、回收率 29.82 的白钨精矿，品位含 WO3 38.76、回收率 32.55 的黑钨精矿，总钨平均品位 为 45.26，总钨回收率为 62.37 的选别指标。 方夕辉[24] 等人用苯甲羟肟酸与 731 组合使用，既 能有效回收黑钨矿，又能回收白钨矿，在 pH 为 7 8 的条件下，钨的回收率达到 86.01，比常规的重选 方法提高 20 以上。 北京矿冶研究总院采用亚硝酸基苯铵盐系列捕收 剂，对柿竹园矿采用常温浮选，经 1 次粗选、5 次精 选和 2 次扫选的闭路浮选流程试验，获得黑白钨混合 精矿含 WO3 62.40，钨的回收率为 84.77[25-26]。广 州有色金属研究院采用苯甲羟肟酸螯合捕收剂对黑钨 细泥进行浮选，当钨细泥给矿品位为 1.94 时，获得 钨精矿品位 52.77.、钨的回收率为 68.32 的工业试 验指标[27]。 对湖南瑶岗仙钨矿的钨细泥采用高梯度磁选机 进行 1 次粗选、1 次精选和 2 次扫选的磁选流程试 验，当给矿品位 0.43 时，获得精矿品位 21.89 ， 钨细泥回收率为 77.11。研究成果说明，高梯度磁 选机用于黑钨细泥选别是可行的，特别对于＜10 m 的微泥回收效果更是优于其他选别方法。柿竹园矿应 用 CF 方法浮选获得含 WO3 62.41 的黑白钨混合精 矿，经弱磁高梯度磁选工艺进行黑白钨分离，获得 磁选黑钨精矿品位含 WO3 66.16，黑钨矿的总回收 率达 81.06[28]。 戴子林[29] 等人用苯甲羟肟酸为主的混合捕收剂 BH 与组合抑制剂 AD 配合使用，可使细粒黑钨矿与萤 石、方解石等含钙矿物有效分离，对于含 WO3 1.94、 CaF2 60.35、CaCO3 9.77 的给矿，经一粗三扫五精 流程选别，可获得含 WO3 52.77 的浮选精矿，作业 回收率达 68.32。 邓丽红[30]等人采用重选预富集浮选重选联合 流程，对钨原次生细泥进行选别，取得了较好的选矿 指标。 第 39 卷 2011 年第 10 期 本栏目编辑 张代瑶 分 选 94 常祝春[31]等人采用磁浮重黑钨细泥选矿新工 艺进行工业试验，解决了从加温细泥尾矿中回收细粒 黑钨矿的浮选技术和选矿工艺的难题。 朱建光[32]等人论述了几组混合捕收剂在浮选黑钨 和锡石细泥中的协同效果，研究协同效应的机理结果 表明，协同效应的正、负与各个捕收剂在矿物表面的 吸附能力、可溶性、浓度比及加药顺序等因素有关， 当混合捕收剂分子间形成复合半胶团时，就发生协同 效应。 朱一民[33]等人用萘羟肟酸浮选黑钨细泥，在给矿 的黑钨品位为 1.34，-10 m 物料占 30 时，经浮选 富集，可获得黑钨品位为 19.91，回收率为 87.17 的结果。 陈万雄[34]等人用硝酸铅对黑钨矿浮选有显著的 活化作用，采用硝酸铅作活化剂对含 WO3 1.62 的 柿竹园黑钨细泥进行浮选试验，获得黑钨精矿含 WO3 66.04，回收率 90.36。从浮选溶液化学角度，对 硝酸铅水解后的各成分进行分析计算表明，在 pH＜ 9.5 时，Pb2 和 Pb OH 是起活化作用的主要成分。 硝酸铅可使黑钨矿表面的电位由负变正，铅离子在黑 钨矿表面的吸附特性促进了捕收剂的作用。 黄光耀[35]等人针对湖南安化湘安钨业公司白钨 浮选尾矿中微细粒级未能在浮选机中有效分选的特 点，研发了一种微泡浮选柱，浮选柱采用微孔材质发 泡，并利用专家系统控制浮选柱关键工作参数。工业 试验获得的精矿品位为 24.52％，回收率为 43.41％， 富集比为 35.03。水析试验结果表明，5 10 m、10 19 m、19 38 m 粒级的回收率均达到 65％ 以上。 试验测得的浮选柱内气泡的直径为 400 m，仅为机 械搅拌浮选机气泡的 1/3，气泡直径减小是浮选柱能 有效回收微细粒级白钨矿的主要原因。 3 微细粒钨和钨细泥回收存在的主 要问题 根据调查结果，微细粒钨和钨细泥主要存在以下 6 个方面的问题[36-37]。 1 工艺流程不完善 细泥矿物组成比较复杂， 重矿物含量和种类，黑钨、白钨、硫化矿所占比例， 脉石矿物性质以及开采矿体矿物特性变化等，这些 因素都对选矿产生一定的影响。各矿山应根据本矿细 泥原料性质，研究制定合适的细泥选别工艺流程，并 加强选矿试验研究工作，及时调整工艺设备和工艺参 数。目前，大多数矿山仍采用摇床加绒毯中部槽的流 程，在一定程度上影响了回收率的提高，如果进行一 些必要的流程改进，选别指标将会得到改善。 2 技术检测工作重视不够 有些选厂对细泥的 日常检测工作往往重视不够，如细泥原矿计量测定频 率很低，不能准确反映细泥矿量，以致造成生产指标 往往偏高，表现在流程测定的指标低于生产指标 10 左右，掩盖了细泥选别中的问题。 3 细泥归队和浓缩工作须加强 细泥归队和浓 缩是提高钨细泥选别指标的一个重要环节。如粗选 段、重选段分级脱泥效果差，细泥归队率低，细泥混 入重选段选别回收效果差，浓密机的浓缩效果差，将 造成溢流金属损失。 4 对钨细泥回收重视不够 由于钨细泥回收难 度大，金属量所占比例不大，相对成本较高，加之销 售价格相对较低，采取被动回收方式，能收多少收多 少，这也是造成细泥回收率不高的重要原因之一。 5 生产管理不严，资金投入不足 离心选矿机 是一种良好的细泥粗选设备，胶带中部槽是一种良好 的细泥精选设备。离心选矿机具有生产能力大，回收 粒度下限低，选别指标好的优点。操作管理要求严 格，给矿量和给矿浓度恒定，才能更好地发挥设备性 能。而实际生产中往往因管理不严，不能保证设备处 于最佳状态，甚至发生故障后也未能及时排除，以致 大量金属流失。摇床面变形、床面破损等问题也较普 遍。资金投入不足影响设备更新改造，也是有碍细泥 回收率提高的重要因素。 6 钨细泥中微细粒矿物损失大 根据钨矿山钨 细泥选矿工艺现状，通过分析钨细泥回收存在的主要 问题，提出以下 5 条微细粒钨选矿和细泥回收过程中 的建议。 ① 加强钨细泥的技术检测工作。通过钨细泥的 技术检测工作及时准确地反映细泥选别的状况和金属 流失动向。有必要对细泥选别流程进行流程测定，掌 握原、次生细泥矿量，品位，粒度组成，矿物组成和 伴生有价金属含量，以及真实的细泥钨回收率，避免 造成错觉，妨碍强化细泥的回收和提高选别的指标。 ② 严格控制分级脱泥措施。提高粗选段、重选 段脱泥螺旋分级机和水力分级箱分级效率，从而提高 细泥的归队率。强化脱粗脱渣，为细泥浓缩、分选创 造条件。合理用水提高浓缩前原、次生细泥的矿浆浓 度，使浓密机溢流金属损失降低。 ③ 完善钨细泥回收工艺流程。对钨细泥选别工 艺落后、回收指标差的选厂，根据细泥原料性质进行 必要的试验研究工作后，对细泥选别工艺流程进行技 术改造。 ④ 进一步推广应用钨细泥选别高效设备和药 剂。采用离心选矿机强化现有的细泥粗选流程，它具 有流程简单，相对生产能力大，回收指标较高等优 点。SLon 立环脉动高梯度磁选机具有处理能力大， 有效回收粒度细，操作管理简单，回收率高等优点， 特别适合于白钨矿、锡石含量少的黑钨矿细泥粗选。 第 39 卷 2011 年第 10 期 本栏目编辑 张代瑶 分 选 95 根据细泥原料性质，在选矿试验研究的基础上进行 工艺流程技术改造，加强 SLon 立环脉动高梯度磁选 机、改进后的离心选矿机和新型浮选药剂在钨矿山细 泥回收中的推广应用，有利于提高钨细泥选别综合回 收指标。 ⑤ 采用选 - 冶相配工艺提高钨细泥综合利用率。 通过降低细泥选别精矿品位直接制取仲钨酸铵，打破 选矿、冶金截然分开，统一精矿标准模式，选择合理 的选矿和冶金接合点，既可使钨细泥综合利用率提 高，又能获得较好的综合经济效益。 4 微细粒黑钨矿选矿的展望 随着钨矿床采掘的延深，在开采、运输和选矿 过程中，细泥不断产生，即使在各工序采取必要的措 施，也避免不了细泥的产生。因此加强细泥回收，进 一步研究更为有效的细泥回收工艺和设备，加强对微 细粒黑钨矿的综合回收，是有效、合理、充分利用黑 钨矿的重要途径，细粒技术的研究则尤显重要，一直 是钨矿选矿的重要课题之一。对低品位细粒级的黑钨 矿和贫、细、杂黑白钨混合型矿床中微细粒黑钨的回 收，以及石英岩型黑钨矿在选矿中产生的细泥回收， 必须开发新技术、新工艺和新设备来综合回收利用钨 矿资源。根据目前国内外对微细粒的矿物选矿的研究 成果，应加强下列技术的应用和研究 1 冶炼技术的进步，使得黑白钨在选矿厂无需 分离，应开发低污染、低成本的黑白钨矿的高效捕收 剂和与之相对应的调整剂，已经成为目前钨选矿的方 向之一，新药剂的研究和推广应用是黑钨细泥浮选工 业发展的关键。 2 随着钨矿资源的不断枯竭，研究开发高效回 收细粒级黑钨矿的浮选设备和工艺的研究至关重要， 如推广高梯度磁选机，引进高效易用细泥选别新设备 和能强化细粒高效回收的浮选柱，对整个流程优化， 形成高效回收细粒黑钨矿的选矿新流程。 3 采用选-冶联合流程，可以通过细泥选矿获得 品位适当的细泥精矿，直接制取仲钨酸铵，既提高了 细泥的回收率，又获得较好的综合经济效益。简单有 效的钨湿法冶金技术已成为钨选矿的发展趋势之一。 4 细粒级的黑钨矿用重选法回收难度大，回收 率低，用浮选法可以大幅度提高回收率，全流程浮选 法处理细粒黑钨是今后工艺发展的方向之一。 5 载体浮选和选择性絮凝处理黑钨细泥新工艺 的研究应加大力度。 6 细粒钨浮选药剂的理论研究远远落后于实践 应用，对药剂组合的规律性、组合药剂间的协同效应 及药剂与矿物的作用机理仍需进行进一步研究，开发 出针对黑钨细粒高效浮选的特效浮选药剂。 7 对于复杂难选的多金属黑白钨矿中细粒钨和 钨细泥的回收，通常采用的是几种选矿方法相结合， 选矿流程很长，针对微细粒级浮选开发短流程高效浮 选新工艺也具有非常重要的现实意义。 参 考 文 献 [1] 付广钦．微细粒黑钨矿的浮选工艺及其药剂的研究 [D]．长 沙中南大学资源加工与生物工程学院，2010. [2] 韩兆元．组合捕收剂在黑钨矿、白钨矿混合浮选中的应用研 究 [D]．长沙中南大学资源加工与生物工程学院，2009. [3] 黄光耀．水平充填介质浮选柱的理论与应用研究 [D]．长沙 中南大学资源加工与生物工程学院，2009. [4] P.Somasundaran，in Research Needs In Mineral Processing NSF workshop，New York，1975. [5] D.W.Fuerstenau. Fine Particle Flotation in Fine particle processing P.Somasundaraned，AIME. [6] 王淀佐，邱冠周，胡岳华．颗粒间相互作用与细粒浮选 [M]． 长沙中南工业大学出版社，199348-49. [7] 王淀佐，杨久流．微细粒黑钨矿复合聚团理论研究 [J]．矿 冶，1999，8418-22. [8] 高玉德，李玉峰，常祝春．黑钨细泥浮选新的工艺流程及药 剂研究 [J]．广东有色金属学报，1994，4120-22. [9] 王明细，蒋玉仁．新型螯合捕收剂 COBA 浮选黑钨矿的研究 [J]．矿冶工程，2002，22127-28. [10] 陈万雄，叶志平．硝酸铅活化黑钨矿浮选的研究 [J]．广东有 色金属学报，1999，9115-16. [11] 刘 辉．江西钨矿细泥选矿技术发展与应用 [J]．中国钨业， 2002，17 530-32. [12] 杨久流，罗家珂，王淀佐．微细粒矿物分选技术 [J]．国外金属 矿选矿，1995，7512-14. [13] 邓丽红，周浇彤．从原次生细泥中回收黑白钨矿的选矿工艺研 究 [J]．金属矿山，200811148-149. [14] 钟 能．大吉山钨矿选厂细泥处理流程改造的生产实践 [J]． 中国钨业，2008，23 612-14. [15] 林鸿珍．大龙山选厂钨细泥回收工艺的研究 [J]．中国钨业， 2000，15 120-22. [16] 周晓彤，邓丽红．黑白钨细泥选矿新工艺的研究 [J]．材料研究 与应用，2007，174304-305. [17] 高玉德．黑钨细泥浮选中抑制剂的研究 [J]．中国钨业，1996， 11113-4. [18] 韦大为，丘继存．中性油在油团聚中的作用机理 [J]．有色金 属，1988，16441-45. [19] 李 平．某选厂钨细泥回收工艺的研究 [J]．江西有色金属， 2001，15121-22. [20] 刘炯天，李小兵，王永田，等．旋流 - 静态微泡浮选柱浮选 某难选钼矿的试验研究 [J]．中南大学学报自然科学版， 2008，4025-8. [21] 周晓华，刘炯天，王永田，等．利用旋流 - 静态微泡浮选柱选 萤石矿的实验室研究 [J]．非金属矿，2003，22118-22. [22] 林培基．离心选矿机在钨细泥选矿中的应用 [J]．金属矿山， 2009，442137-138. [23] 周浇彤，邓丽红．钨细泥重-浮-重选矿新工艺的研究 [J]．材 料研究与应用，2008，183231-233. [24] 方夕辉，钟常明．组合捕收剂提高钨细泥浮选回收率的实验 研究 [J]．中国钨业，2007，22427-28. [25] 程新朝．钨矿物和含钙矿物分离新方法及药剂作用机理研究 第 39 卷 2011 年第 10 期 本栏目编辑 张代瑶 分 选 96 复合烃油提高钼选矿回收率的 试验研究 车文芳，任林海 洛阳栾川钼业集团股份有限公司 河南栾川 471500 摘要针对目前矿石性质变化、药剂制度传统以及煤油作为捕收剂在选钼过程中存在的不足，研发一 种复合烃油选钼捕收剂，并进行了选钼试验研究。结果表明，使用该复合烃油选别洛阳栾川钼业集团 股份有限公司的辉钼矿，可以使粗选段的辉钼矿回收率提高 1.7 以上。 关键词矿石性质；药剂制度；复合烃油；回收率 中图分类号TD954 文献标识码A 文章编号1001-3954201110-0096-05 Experimental study on increasing molybdenum recovery rate by using com- posite hydrocarbon oil CHE Wenfang, REN Linhai China Molybdenum Co., Ltd., Luanchuan 471500, Henan, China AbstractIn view of variation of mineral properties, traditional reagent system and kerosene serving as col- lector in the process of molybdenum fl otation, a kind of composite hydrocarbon oil is dev