应用SLon离心机回收江西某钨细泥中钨_孙培春.pdf

收稿日期2019-09-16 基金项目云南省应用基础研究重点项目 （编号 2016FA051） 。 作者简介孙培春 （1996） ， 男， 硕士研究生。通讯作者熊涛 （1982） ， 男， 博士研究生。 应用SLon离心机回收江西某钨细泥中钨 孙培春 1 陈禄政 1 熊涛 1， 2 黄会春 2 李华 2 李振飞 31 （1. 昆明理工大学国土资源工程学院， 云南 昆明 650093； 2. 赣州金环磁选设备有限公司， 江西 赣州 341000； 3. 赣州有色冶金研究所， 江西 赣州 341000） 摘要提高钨细泥回收率是提升钨资源利用水平的一个重要途径， 离心分选是处理微细粒钨矿物的有效 方法之一。江西某钨矿产生的钨细泥 WO3品位为 0.62， -50 m 粒级含量为 56.83， 其 WO3分布率高达 87.59。 为实现该钨细泥中钨及伴生钼铋的有效回收， 采用 “浮选脱硫SLon 离心机重选” 工艺进行条件优化试验研究， 并在最优条件下进行了工业试验。结果表明， 浮选脱硫试验中丁基黄药最佳用量为 160 g/t， SLon 离心机重选最 佳转鼓转速和冲洗水量分别为 680 r/min、 1.6 L/min； 在钨细泥给矿 WO3、 钼和铋品位分别为 0.52、 0.088 和 0.073 的条件下， 经 “浮选脱硫离心机选钨” 工艺流程， 工业试验最终获得了 WO3品位 25.20、 WO3回收率 73.66的钨精矿， 及钼和铋品位分别为 7.43、 5.31的含硫产品， 对应回收率为 56.57和 48.74， 指标良好。采 用 “浮选脱硫SLon 离心机重选” 工艺处理江西某钨矿产生的钨细泥， 年增加钨、 钼、 铋的金属量分别为 11.4 t、 5.89 t和1.7 t， 可实现年新增产值约200万元， 经济效益显著。 关键词钨细泥SLon离心机离心分选浮选脱硫 中图分类号TD922.5文献标志码A文章编号1001-1250 （2020） -07-094-05 DOI10.19614/ki.jsks.202007014 Application of SLon Centrifugal Separators in Recovering Tungsten from Tungsten Slime in Jiangxi Province Sun Peichun1Chen Luzheng1Xiong Tao1， 2Huang Huichun2Li Hua2Li Zhenfei32 （1. Faculty of Land and Resources Engineering， Kunming University of Science and Technology， Kunming 650093， China； 2. SLon Magnetic Separator Ltd.， Ganzhou 341000， China； 3. Ganzhou Nonferrous Metallurgy Research Institute， Ganzhou 341000， China） AbstractIt is an important way to improve the utilization level of tungsten resources through improving the recovery rate of tungsten fine slime. Centrifugal separation is one of the effective s to treat fine tungsten minerals. The grade of WO3in tungsten slime from a Jiangxi tungsten ore is 0.62，and the content of -50 μm is 56.83，in which the distribution rate of WO3is 87.59. In order to realize the effective recovery of tungsten and associated molybdenum and bismuth in the fine tungsten slime，the process of “flotation desulfurization and SLon centrifuge gravity separation“ was used to optimize the experimental conditions，and the industrial test was carried out under the optimal conditions. The results showed that the op⁃ timum dosage of butyl xanthate was 160 g/t in flotation desulfurization test，and the optimal drum speed and washing water volume of SLon centrifuge were 680 r/min and 1.6 r/min，respectively. Under the conditions of tungsten grade of 0.52，mo⁃ lybdenum grade of 0.088 and bismuth grade of 0.073，the industrial test was carried out by the technological process of “flotation desulfurization and SLon centrifuge gravity separation“. Finally，tungsten concentrate with WO3grade of 25.20 and recovery rate of 73.66 was obtained. Meanwhile，sulfur-bearing production with molybdenum grade of 7.43 and bis⁃ muth grade of 5.31 were obtained，with corresponding recovery rates of 56.57 and 48.74， indicated the better inds. When the technology of “flotation desulfurization and SLon centrifuge gravity separation“ was used to treat tungsten slime from a tungsten mine in Jiangxi Province，the annual increase of tungsten，molybdenum and bismuth metal amounts is 11.4 t， 5.89 t and 1.7 t， and the annual output value is about 2 million yuan， bringing about the remarkable economic benefit. KeywordsTungsten slime， SLon centrifugal separators， Centrifuge separation， Flotation desulfurization 总第 529 期 2020 年第 7 期 金属矿山 METAL MINE Series No. 529 July2020 94 ChaoXing 我国是世界上钨资源极丰富的国家， 在钨矿选 矿过程中会产生大量钨细泥， 据统计， 国内钨选厂 原、 次生细泥产率一般为11～14 ［1］。大多数钨选 厂采用摇床工艺回收钨矿， 钨回收率普遍低于45， 大量细粒和微细粒钨矿物流失于细泥并排放到尾矿 中 ［2］。因此， 有效分选钨细泥是提升钨矿资源开发利 用水平的重要途径， 但是钨细泥一般矿物组成复杂， 粒度微细， 导致目前钨细泥回收率普遍不高 ［3］。 离心强化重选是分选微细粒钨矿物的有效手 段， 具有回收粒度下限低、 处理量大、 经济环保等显 著优点 ［4］。SLon离心机基于旋转弱紊流薄流膜分选 原理， 利用薄流膜中不同密度矿粒的离心沉降速度 差实现选择性分离， 近10 a， 大量应用于赤铁矿、 钨锡 细泥等 （微） 细粒矿物的分选回收 ［5-9］， 取得了良好的 技术经济效益。本研究通过 “浮选脱硫SLon离心 机重选” 工艺回收江西某钨矿微细粒钨细泥， 并进行 了工业试验， 以期为我国同类型钨细泥的综合回收 提供参考。 1试样性质 试样取自江西某钨矿的原、 次生细泥， 其化学分 析、 钨物相分析和粒度组成分析结果分别见表1、 表2 和表3。 由表1可知， 钨细泥中可回收的主要有价元素为 钨、 钼和铋， 品位分别为0.620、 0.095和0.090。 由表2可知， 钨细泥中钨主要以黑钨矿和白钨矿 的形式存在， WO3分布率分别为79.03和19.35。 由表3可知， 钨细泥粒度微细， 其中-50 m粒级 产率为56.83， WO3品位和WO3分布率分别为0.96 和87.59。 2SLon离心机结构及原理 试验所用 SLon离心机的结构如图 1所示， 其分 选原理为 矿浆通过给矿嘴沿转鼓切向给入， 其流动 方向由切向流动变为以轴向弱紊流流动为主， 在惯 性离心力和重力的共同作用下， 矿粒群在流动中发 生着近似于干涉沉降的分层。持续的弱紊流流动形 成的悬浮矿浆层， 使得重矿物逐渐沉积在转鼓壁上， 轻矿物由底层逐渐悬浮到上层， 随矿浆流出转鼓成 为尾矿， 从而实现矿粒按密度分选。矿浆在轴向运 动中受到较强的离心力的作用， 在靠近转鼓表面的 流变层中， 矿粒群具有较大的切向速度差， 矿物颗粒 不断地松散分层， 使轻矿物迅速排出， 强化了离心分 选过程。 2020年第7期孙培春等 应用SLon离心机回收江西某钨细泥中钨 95 ChaoXing 3试验结果及分析 该钨细泥粒度微细， 主要有价矿物是大比重的 钨矿物， 并且含有较可观的钼铋硫化矿。硫化矿物 易浮选分离， 而钨矿物适合采用重选分离， 考虑到钨 矿物粒度微细， 采用先浮选脱硫回收细泥中的钼铋 硫化矿， 后SLon离心机分选钨的工艺流程。 3. 1浮选脱硫试验 3. 1. 1丁基黄药用量试验 在自然pH、 浮选矿浆浓度25、 2号油15 g/t的条 件下， 考察了丁基黄药用量对浮选脱硫效果的影响， 试验结果见图2。 由图2可知， 随着丁基黄药用量的增加， 含硫产 品中硫的品位逐渐降低， 硫回收率逐渐升高； 当丁基 黄药用量达到160 g/t后， 硫回收率趋于最大值。综 合考虑， 确定丁基黄药最佳用量为160 g/t。 3. 1. 2浮选脱硫开路试验 通过系列浮选脱硫扫选和精选条件试验， 确定 采用 “1粗1精1扫” 浮选脱硫， 具体流程见图3， 结果 见表4。 由表4可知， 经 “1粗1精1扫” 浮选脱硫， 含硫矿 物中钼和铋回收率分别达到75.05和59.54， 而损 失于含硫矿物和浮精尾中的WO3仅为2.78。因此， 浮选脱硫流程能够在基本不造成金属钨损失的前提 下， 达到预先富集钼铋的目的。 3. 2离心机选钨试验 钨细泥经浮选脱硫后， 为充分利用浮选尾矿中 的钨资源， 采用SLon-400实验型离心机进行条件优 化试验。 3. 2. 1转鼓转速对重选粗精矿指标的影响 SLon 离心机分选过程中， 转鼓转速影响显著。 固定冲洗水量2 L/min、 给矿浓度20， 考察离心机的 转鼓转速对分选指标的影响， 结果见图4。 由图4可知， 随着转鼓转速的提高， 粗精矿回收 率增加， 但粗精矿品位显著降低。这可能是因为转 速过高， 轻矿物和小比重的连生体矿物易沉降在转 鼓内壁上， 导致粗精矿中WO3品位下降， 而回收率升 高。当转鼓转速为680 r/min时， 精矿WO3品位和回 收 率 均 较 佳 ， 此 时 粗 精 矿 产 率 9.20， WO3品 位 2.08， WO3回收率达到88.27。 3. 2. 2冲洗水量对重选粗精矿指标的影响 离心机的每个转速对应适宜的冲洗水量， 过低 的冲洗水量仅能卸落少量精矿层， 而冲洗水量过高， 增加选矿成本， 因此， 需要确定680 r/min转速下的最 佳冲洗水量。固定转鼓转速 680 r/min、 给矿浓度 20， 考察离心机的冲洗水量对分选指标的影响， 结 果见图5。 由图5可知， 在680 r/min转鼓转速下， 当冲洗水 量为2.0 L/min时， 粗精矿WO3品位和回收率达到最 优值， 分别为2.08和88.27。 3. 2. 3离心机分选流程试验 由上小节结果可知， 经 SLon离心机 1次粗选的 金属矿山2020年第7期总第529期 96 ChaoXing 产品指标未达到可售卖产品标准。根据前期同类钨 细泥离心机分选试验结果， 对该浮选脱硫后的钨细 泥采用 “1粗2精” 流程选别， 试验结果如表5所示。 由表5可知， 浮选脱硫尾矿经过 “1粗2精” ， 可以 得到合格的钨精矿产品， 其产率、 WO3品位和WO3回 收率分别为1.42、 33.44和77.84。 3. 3全流程开路试验及工业试验 在条件试验基础上， 采用SLon-400离心机进行 浮选脱硫离心机选钨全流程开路试验， 具体流程 见图6， 结果见表6。 从表6可知， 浮选脱硫离心机选钨工艺的开路 全流程试验可以获得产率1.50， WO3品位32.90和 WO3回收率79.60的钨精矿， 以及产率1.15， Mo和 Bi品位分别为 6.20、 4.66 及 Mo和 Bi回收率分别 为75.05、 59.54的含硫矿物。 为进一步确定浮选脱硫离心机选钨工艺现场 应用的可行性， 采用7台SLon-1600离心机作为回收 钨的主体设备， 9台5A浮选机作为浮选脱硫的主设 备， 进行工业生产试验。工业试验流程见图7， 工业 生产数据见表7。 由表7可知， 在钨细泥给矿WO3、 钼和铋品位分 别为0.52、 0.088和0.073的条件下， 进行工业试 验， 最终获得了WO3品位25.20、 WO3回收率73.66 的钨精矿， 及钼和铋品位分别为7.430、 5.310的含 硫产品， 对应回收率为 56.57 和 48.74。通过 “浮 选脱硫SLon离心机选钨” 工艺处理， 钨细泥WO3品 位从 0.52 进一步降低至 0.09， Mo和 Bi品位则分 2020年第7期孙培春等 应用SLon离心机回收江西某钨细泥中钨 97 ChaoXing ［1］ ［2］ ［3］ ［4］ ［5］ ［6］ ［7］ ［8］ ［9］ 别从 0.088 和 0.073 降低至 0.025 和 0.021， 较 好地实现了钨细泥中及伴生钼铋的回收。 目前， 江西某钨矿每年处理钨细泥 16 000 t 左 右， 采用 “浮选脱硫离心机选钨” 工艺处理该钨细 泥， 年增加钨、 钼、 铋的金属量为11.4 t、 5.89 t和1.7 t， 可实现年新增产值约200万元， 经济效益显著。 4结论 （1）江 西 某 钨 矿 产 生 的 钨 细 泥 WO3品 位 为 0.62， -50 m粒级含量为56.83， 其WO3品位和分 布率分别达到 0.96 和 87.59； 细泥中钨主要是以 黑钨矿和白钨矿形式存在， 其 WO3分布率分别为 79.13和18.95。 （2） SLon离心机可以高效分选富集该细泥中的 钨矿物， 在钨细泥给矿 WO3、 钼和铋品位分别为 0.52、 0.088 和 0.073 的条件下， 经 “浮选脱硫 离心机选钨” 工艺流程进行工业试验， 最终获得了 WO3品位25.20、 WO3回收率73.66的钨精矿， 及钼 和铋品位分别为7.430、 5.310的含硫矿物， 对应回 收率为56.57和48.74。 （3） 与传统的摇床选钨工艺相比，“浮选脱硫 SLon离心机选钨” 工艺流程短， 指标好， 经济环保， 具 有十分重要的工业推广应用前景。 参 考 文 献 鲁军.黑钨细泥选矿工艺现状及展望 ［J］ .矿产综合利用， 2011 （3） 3-4. Lu Jun， Research situation and prospect of mineral processing tech⁃ nology for wolframite slime.Multipurpose Utilization of Mineral Re⁃ sources， 2011 （3） 3-4. 安占涛， 罗小娟 .钨选矿工艺及其进展 ［J］ .矿业工程， 2005， 3 （5） 29-31. An Zhantao， Luo Xiaojuan.Tungsten dressing technology and its de⁃ velopment.Mining Engineering， 2005， 3 （5） 29-31. 潘加彬， 蒋茂林， 韦新彦， 等.钨细泥选矿研究现状综述 ［J］ .中国 钨业， 2015， 30 （4） 48-49. Pan Jiabin， Jiang Maolin， Wei Xinyan， et al.Research status of tung⁃ sten slime separation.China Tungsten Industry， 2015， 30 （4） 48-49. 林培基.离心选矿机在钨细泥选矿中的应用 ［J］ .金属矿山， 2009 （2） 138-139. Lin Peiji.Application of centrifugal separator in fine tungsten slime recovery.Metal Mine， 2009 （2） 138-139. Chen Luzheng， Ren Nanqi， Xiong Dahe.Experimental study on per⁃ ance of a continuous centrifugal concentrator in reconcentrat⁃ ing fine hematite［J］ . International Journal of Mineral Process⁃ ing.2008， 87 （1-2） 9-16. Chen Luzheng， Liu Siqing， Wen Shuming. Perance of a full- scale continuous centrifugal concentrator in reconcentrating fine he⁃ matite from tailings［J］ . Minerals and Metallurgical Processing， 2010， 27 （3） 133-140. 刘露玲， 钟能.SLon-1600型离心选矿机在钨细泥选矿中的应 用 ［J］ .中国钨业， 2017， 32 （2） 36-39. Liu Luling， Zhong Neng.Application of SLon-1600 centrifugal sepa⁃ rator to tungsten fine mud beneficiation.China Tungsten Industry， 2017， 32 （2） 36-39. 陈禄政， 任南琪， 熊大和.SLon连续式离心机回收细粒铁尾矿的 应用研究 ［J］ .金属矿山， 2008 （1） 86-87. Chen Luzheng， Ren Nanqi， Xiong Dahe.Application of SLon contin⁃ uous centrifugal separators in recovering fine iron minerals from mine tailings ［J］ .Metal Mine， 2008 （1） 86-87. 韩俊伟， 肖俊， 谭文庆等.云南某锡铜锌多金属矿锡石重选回 收工艺研究 ［J］ .有色金属工程， 2016， 6 （6） 67-68. Han Junwei， Xiao Jun， Tan Wenqing， et al.Process research on the recovery of tin from a Sn-Zn-Cu polymetallic ore of Yunnan by us⁃ ing gravity separation［J］ .Nonferrous Metals Engineering， 2016， 6 （6） 67-68. 金属矿山2020年第7期总第529期 98 ChaoXing