江西某钨矿选矿试验研究.pdf

2 0 1 6 年第5 期有色金属 选矿部分 4 9 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s l l ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 6 ．0 5 ．0 1 1 江西某钨矿选矿试验研究 赵杰，谭欣，王中明，刘方，梁爽 北京矿冶研究总院矿物加工科学与技术国家重点实验室，北京1 0 2 6 2 8 摘 要在工艺矿物学研究的基础上，对含w o ，o ．4 3 ％的江西某石英脉型钨矿进行了选矿试验研究。结果表明，采用分 级跳汰一跳汰尾矿浮选的工艺流程，黑白钨混合浮选的捕收剂采用c F 和B K 4 l O ，可获得w 0 3 品位2 8 ．8 6 ％、w 0 3 回收率 4 2 ．3 9 ％的跳钛精矿，以及w 0 3 品位3 ．5 9 ％、w 0 3 回收率3 0 ．0 7 ％的浮选精矿。 关键词黑钨矿；白钨矿；跳汰；混合浮选 中图分类号T D 9 5 4 ；T D 9 1 3文献标志码A文章编号1 6 7 I _ 9 4 9 2 2 0 1 6 0 5 埘9 旬6 E x p e r i m e n t a lS t u d yO nB e n e 6 c i a t i o no fT u n g s t e nO r ei nJ i a n g 】| 【i Z 泓0 抛，弛ⅣX 流，蹦ⅣGZ 幻昭m i 增，U “托增，埘ⅣG _ s 危u o 增 J s ￡o 把研k 6 0 m ￡o ∥Q 厂胁n e r 。fP r o c 邯s i n g ，B e 咖凡g ＆聊m Z 胍e 。r c ‰胁“据旷施n i 昭 。n d 胁删Ⅱ恻，B e 彬昭J D 2 6 2 8 ，傩M A b s t r a c t B a s e do nt h ep m c e s sm i n e r a l o g i c a ls t u d i e so ft h et u n g s t e no r ef 如mJ i a n 影i ，t h eh e n 幽c i a L i o n e x p e r i m e n t so ft h eo r e sa r ec a I 耐e do u t ，w h i c hc o n t a i n s0 ．4 3 ％W 0 3a n di nt h et y p eo fq u a r t zv e i n ．T h er e s u l t ss h o w t h a tw i t ht h ep r o c e s so fc l a s s i f y i n gj i g g i n g - j i g g i n gt a i l i n g sb yn o t a t i o n ，C Fa n dB K 4 1 0a r ec o m b i n e t { t ou s ea s c o l l e c t o r sf o rt u n g s t e no r ei nw o m a m i t e - s c h e e l i t eb u l kn o t a t i o n ，t h ej i g g i n gc o n c e n t m t ew i l lb e a b l et oc o n t a i n 2 8 ．8 6 ％W 0 3w i t har e c o v e r ym t eo f4 2 ．3 9 ％a n dt h ef l o t a t i o nc o n c e n t m t e3 ．5 9 ％W 0 3 w i t har e c o v e r ym t eo f 3 0 ．0 7 ％． 1 【e yw o r d s w o l f h m i t e ；s c h e e l i t e ；j i g g i n g ；b u l kn o t a t i o n 随着我国国民经济的快速发展，资源性产品的 需求不断增加。目前，钨已被誉为“工业的牙齿”，近 年来钨需求量的巨大增长导致了其金属价格的不断 上涨，市场上钨的价格变化有力地推动了钨选矿及 相关行业的发展。1 ⋯。 黑白钨混合型钨矿床在钨资源总量中占有相当 的比例，由于黑钨矿与白钨矿的密度都较大，一般利 用其与脉石矿物的密度差，采用重选流程回收一部 分，剩余部分可用浮选进行综合回收。黑钨矿和白 钨矿虽然都属于钨酸盐，但由于阳离子的不同，致使 两者有显著不同的可浮性能。目前，白钨矿的浮选 表1 T a b l el 研究已经比较透彻，而黑钨矿的浮选研究还有待深 入。黑钨矿、白钨矿的混合浮选关键也在于黑钨矿 的浮选∞引。本研究在工艺矿物学研究的基础上，针 对江西某地含钨矿石进行选钨试验研究，采用由北 京矿冶研究总院研制的钨矿捕收剂C F 螯合类捕收 剂 和B K _ 4 1 0 阴离子型捕收剂 ，为该资源将来的 开发利用提供依据⋯。 l 原矿性质 1 ．1 矿石多元素分析 原矿的多元素分析结果见表1 。 原矿多元素分析结果 M u l t i e l e m e n ta n a l y s i sr e s u l t so fr u n o f - m i n eo r e／％ 收稿日期2 0 1 5 D 5 - 2 0修回日期2 0 1 6 新- 2 2 作者简介赵杰 1 9 8 7 一 ，男，湖北武汉人，硕士，助理工程师，主要从事选矿理论与工艺方面的研究工作。 万方数据 5 0 有色金属 选矿部分2 0 1 6 年第5 期 由表1 可知，矿石中w O ，含量为0 ．4 3 ％，是主 要回收的组分。选矿中可综合回收的组分有铜、 钼、硫。 1 ．2 钨的化学物相分析 原矿中钨的化学物相分析结果见表2 。 表2原矿中钨的化学物相分析结果 T a b l e2 A n a l y s i sr e s u l t so ft u n g s t e np h a s eo fm n ．o f - m i n eo r e／％ 由表2 可知，矿石中的钨主要是以黑钨矿的形 式存在，其次为白钨矿，黑钨矿中的w O ，占 7 8 ．5 2 ％，白钨矿中的W 0 3 占2 1 ．2 5 ％。 工艺矿物学研究结果表明，矿石中钨矿物、黄铜 矿和辉钼矿的粒度大部分处于 7 4 m 粒级范围， ，．嬲警墅。一跳汰 精选分离工艺 ⋯一 且在粗磨条件下大部分能达到较好的单体解离，因 此粗粒钨矿物可通过重选的方式回收，考虑到细粒 部分钨矿物，以及铜、钼的综合回收，采用重选一浮 选联合流程将更有利于矿石的综合回收。 2 试验结果与分析 原矿破碎至一1 2m m 后筛分成一1 2 8 、一8 4 ．5 、一4 ．5 1 ．5 和一1 ．5m m 五个粒级分别进行 跳汰试验，产出的跳汰精矿可采用现场精选厂的工 艺流程进行精选分离，产出钨精矿、铜精矿、钼精矿 和尾矿；跳汰尾矿破碎至一2m m 后进行磨矿，然后 优先浮选硫化矿，产出铜钼硫混合精矿，浮选硫化矿 尾矿进行黑钨矿、白钨矿混合浮选获钨精矿。试验 所采用的药剂是由北京矿冶研究总院研制的钨矿捕 收剂c F 和B K - 4 1 0 ，其它药剂为常规药剂，试验流程 见图l 。 原矿 T 颚式破碎机口／ 钨浮选尾矿浮选尾矿 图1分级跳汰一浮选试验流程 F 远．1 n o w s h e e to fc l a s s i f y i n gj i g g i n g n o a t a t i o nt e s t 2 ．1 重选分级跳汰试验 将一1 2 8 、一8 4 ．5 、一4 ．5 1 ．5 和一1 ．5m m 各粒级破碎产品分别进行跳汰试验，试验流程如图 l ，试验结果见表3 。 万方数据 2 0 1 6 年第5 期赵杰等江西某钨矿选矿试验研究 5 1 表3 分级跳汰试验结果 7 r a b l e3R e s u l t so fc l a s s 坶i n gj i g g i n gt e x t ／％ 由表3 中可知，当粒级大于1 ．5m m 时，可获得 w 0 。品位大于2 5 ．0 0 ％的粗精矿，且各粒级作业回收 率最低为4 0 ．8 8 ％，最高可达8 1 ．2 7 ％。而一1 ．5m m 粒级通过跳汰选别，粗精矿w O ，品位仅为2 ．7 0 ％， w 0 ，的作业回收率为3 6 ．3 8 ％，说明细粒级物料不 适合用跳汰选别。而且，各粒级的重选跳汰尾矿均 不能直接抛尾，必须进行再处理。 2 ．2 浮选条件试验 2 ．2 ．1 磨矿细度试验 将跳汰尾矿破碎至一2m m 后进行磨矿，然后优 先浮选硫化矿，浮选硫化矿尾矿进行黑钨矿、白钨矿 混合浮选。试验流程见图2 ，试验结果见图3 。浮选 给矿为一2m m 跳汰尾矿的磨后产品 下同 。 一2 。。跳汰尾矿药剂用量单位砂； 钨粗精矿 浮选尾矿 m i n ；下同 图2 跳汰尾矿浮选试验流程 F i g ．2 F l o w s h e e to ff l o a t a t i o no fj i g g i n gt a i l i n g s 2 ．2 ．2 碳酸钠用量试验 碳酸钠对浮选矿浆有一定缓冲作用，可软化水 质，消除c a “、M 9 2 等阳离子对捕收剂的竞争吸附， 减少捕收剂的用量，因此添加适量的碳酸钠有利于 钨的浮选。在其它药剂种类和用量不变的条件下， 改变碳酸钠用量进行一段粗选，试验流程见图2 ，试 验结果见图4 。 磨矿细度一7 4 “r r l ／％ 图3 磨矿细度对跳汰尾矿浮选的影响 F i g ．3 E 艉c to f 加n d i n go nt a i l i n g so f c l a s s i f y i n gj i g 百n g 图4 碳酸钠用量试验结果 F i g ．4 R e s u l t so fN a 2C 0 3d o s a g et e x t 冰 镁卜 擎 叵 。 良 球 旃 擎 叵 。 渗 由图4 可知，添加2 5 0g ／t 碳酸钠后，钨的回收 率升高，品位基本不变，但随着碳酸钠用量的进一步 增加，钨的品位升高但回收率降幅明显，因此，钨粗 选碳酸钠用量为2 5 0g ／t 。 2 ．2 ．3 水玻璃用量试验 水玻璃对萤石、方解石等含钙脉石矿物有良好 的抑制作用，对矿浆也能起到一定的分散作用。在 其它药剂种类和用量不变的条件下，改变水玻璃用 量进行一段粗选，试验流程见图2 ，试验结果见图5 。 由图5 可知，随着水玻璃用量增加，钨的品位增 加而回收率下降，综合考虑，钨粗选水玻璃用量为 8 0 0 ∥t 。 2 ．2 ．4 氟硅酸钠用量试验 万方数据 5 2 有色金属 选矿部分2 0 1 6 年第5 期 在其它药剂种类和用量不变的条件下，改变氟 硅酸钠用量进行一段粗选，试验流程见图2 ，试验结 果见图6 。 水玻璃用量， g t 。1 图5 水玻璃用量试验结果 F i g ．5 R e s u l t so fN a 2S i 0 3d o s a g et e x t 零 斟 垂 回 C 参 图6 氟硅酸钠用量试验结果 F i g ．6 R e s u l t so fN a 2S i F 6d o s a g et e x t 零 料 擎 回 。 良 由图6 可知，随着氟硅酸钠用量的增加，钨的回 收率先上升到1 0 0g ／t 时达到最大，超过1 0 0g ／t ，回 收率降低，钨品位则先降低再升高，综合考虑，钨粗 选氟硅酸钠用量为1 0 0g ／t 。 2 ．2 ．5 硝酸铅用量试验 当用硝酸铅作活化剂时，黑、白钨矿物表面吸附 的P b 2 ，均能与加入的螯合捕收剂形成稳定的螯合 物，固着在矿物表面，从而改善黑白钨矿的浮选 指标。 对于黑钨矿表面暴露的F e 2 、M n 2 和黑、白钨 矿物表面吸附的P b 2 均能形成稳定的螯合物，而 c a 2 仅能与少数螯合剂生成螯合物并且稳定性相对 较差。当用硝酸铅作活化剂并用螯合捕收剂浮选 黑、白钨矿物时，螯合捕收剂与钨矿物形成的螯合物 能稳定地固着在矿物表面，而与方解石、萤石、石榴 石等含钙矿物难以生成螯合物固着在含钙矿物表 面‘⋯。 在其它药剂种类和用量不变的条件下，改变硝 酸铅用量进行一段粗选，试验流程见图2 ，试验结果 见图7 。 零 坦 曙 艿 渗 硝酸铅用量／ g ‘t ‘1 图7 硝酸铅用量试验结果 F i g ．7 R e s u l t so fP b 2N 0 3d o s a g et e x t 由图7 可知，随着硝酸铅用量的增加，钨的回收 率先上升再下降，在硝酸铅用量为4 0 0g ／t 时达到最 高，而钨的品位先降低再升高，综合考虑，钨粗选硝 酸铅用量为4 0 0 ∥t 。 2 ．2 ．6 捕收剂用量试验 黑白钨混合浮选的捕收剂采用的是由北京矿冶 研究总院研制的钨矿捕收剂C F 和B K _ 4 1 0 。 在其它药剂种类和用量不变的条件下，改变捕 收剂c F 和B K 4 1 0 用量进行一段粗选，试验流程见 图2 ，试验结果见图8 。 零 遐 口暑 占 每 一 2 2 l W U t 面t 业 2 一w O 洄收率 2 2 2 1 1 1 11 B K _ 4 1 02 5B K - 4 1 05 0 B K _ 4 l O1 0 0 ”K 4 1 01 0 0B K 4 1 01 0 0 捕收剂用量／ g t 一‘ 图8 捕收剂用量试验结果 F i g ．8 R e s u l t so fc e l l e c t o r sd o s a g et e x t 零 褂 擎 叵 。 渗 由图8 可知，钨浮选捕收剂用量为C F B K 4 1 0 为2 4 0 5 0g ／t 。 万方数据 2 0 1 6 年第5 期赵杰等江西某钨矿选矿试验研究 5 3 2 ．3 分级跳汰一跳汰尾矿浮选全流程闭路试验 在开路试验基础上，对确定的流程和药剂用量 原矿 T 一 颚式破碎机0 ／ 进行必要的调整和优化后，进行浮选闭路试验。闭 路试验工艺流程见图9 ，试验结果见表4 。 钨浮选精矿 图9 闭路试验工艺流程 F i g ．9 F l o w s h e e to ft h ec l o s e d c i r c u i tt e s t 表4闭路试验结果 T a b l e4R e s u l t so ft h ec l o s e d ．c i r c u i tt e s t／％ 由表4 可知，闭路试验可获得w O ，品位2 8 ．8 6 ％、 w O ，回收率4 2 ．3 9 ％的跳钛精矿，以及w O 。品位 3 ．5 9 ％、w 0 ，回收率3 0 ．0 7 ％的浮选精矿。 3结论 1 原矿中钨主要是以黑钨矿的形式存在，矿石 中钨矿物、黄铜矿、辉钼矿和锡石的粒度大部分处于 7 4 恤m 粒级范围，且在粗磨条件下大部分能达到 万方数据 5 4 有色金属 选矿部分2 0 1 6 年第5 期 较好的单体解离，因此粗粒钨矿物及锡石可通过重 选的方式回收，考虑到细粒部分钨矿物，以及铜、钼 的综合回收，因此，采用重选一浮选联合流程将更有 利于矿石的综合回收。 2 在对原矿性质系统分析的基础上，采用分级 跳汰一跳汰尾矿浮选的工艺流程，黑白钨混合浮选 的捕收剂采用的是由北京矿冶研究总院研制的钨矿 捕收剂c F 和B K 4 1 0 ，可获得w 0 ，品位2 8 ．8 6 ％、 w 0 ，回收率4 2 ．3 9 ％的跳钛精矿，以及w O ，品位 3 ．5 9 ％、w o ，回收率3 0 ．0 7 ％的浮选精矿。 参考文献 [ 1 ] 付广钦，何晓娟，周晓彤．黑钨细泥浮选研究现状[ J ] ．中 国钨业，2 0 1 0 ，2 5 1 2 2 2 5 ． [ 2 ] 宋振国，孙传尧．中因钨矿选矿工艺现状及展望[ J ] ．矿 冶，2 0 1 l ，2 0 1 1 ．7 ． [ 3 ] 孙传尧，程新朝，李长根．钨铋钼萤石复杂多金属矿综合 选矿新技术一一柿竹园法[ J ] ．中国钨业，2 0 0 4 ，1 9 5 8 一1 4 ． [ 4 ] 李俊萌．云南某白钨矿浮选试验研究[ J ] ．有色金属 选矿 部分 ，2 0 1 3 2 3 3 3 5 ． [ 5 ] 韩兆元，管则皋，卢毅屏，等．组合捕收剂回收某钨矿的试 验研究[ J ] ．矿冶工程，2 0 0 9 ，2 9 1 5 0 一5 4 ． [ 6 ] 张发明，徐凤平，朱刚雄，等．某矽卡岩型低品位白钨矿选 矿新工艺研究[ J ] ．矿冶工程，2 0 1 4 ，3 4 增刊 1 8 6 一1 8 8 ． [ 7 ] 管则皋，徐晓萍，梁冬云，等．低品位细脉型黑白钨矿合理 选矿工艺研究[ J ] ．中国钨业，2 0 0 6 ，2 l 2 1 5 1 9 ． [ 8 ] 刘书杰，王中明，凌石生．某白钨矿选矿工艺技术研究 [ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 4 3 3 3 3 6 ． [ 9 ] 孙志健，叶岳华，李成必，等．多金属硫化矿尾矿常温选钨 试验研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 3 增刊 1 2 9 1 3 2 ． [ 1 0 ] 赵杰，谭欣，王中明，等．哈萨克斯坦某铜镍硫化矿 可选性试验研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 5 3 4 8 ． [ 1 1 ] 杨应林，周晓彤，汤玉和．黑白钨共生矿混合浮选药剂 及工艺[ J ] ．中国钨业，2 0 l l ，2 6 1 2 3 2 6 ． 上接第2 l 页 灰抑制黄铜矿，药剂调整为石灰5 0 0g ／t ，丁基黄药 6 0g ／t ，松醇油1 0 ∥t 。 优化后的铜铅浮选回收闭路试验结果见表6 。 表6 T a b l e6 优化试验结果 R e s u l to fo p t i m i z a t i o nt e s t ／％ 由表6 可知，通过优化调整，铅回收率由未优化 前的8 3 ．0 8 ％提高到8 9 ．9 l ％。铜精矿品位由未优 化前的1 2 ．2 4 ％提高到1 5 ．5 1 ％，铜回收率由未优化 前的6 5 ．1 7 ％提高到6 9 ．0 9 ％，铜富集比达7 ．8 3 。尾 矿中含铜降到o ．6 7 ％，含铅降到2 ．7 9 ％，目的金属 在尾矿中的损失得到了有效控制。经初步估算，每 年可为生产企业新增收入5 6 0 万元。 3结论 1 经试验研究得出，该企业氰化渣中目的矿物 粒度过细，氰化后铜铅矿物表面氧化严重，且现场所 用调浆水中平均c N 一浓度高，是造成该企业氰化渣 中铜铅浮选回收困难的主要原因。 2 采用优先选铅一选铅尾矿再选铜的工艺流 程，闭路试验可得到含铜1 5 ．5 l ％、含铅0 ．6 7 ％的铜 精矿，含铅6 6 ．4 8 ％、含铜8 ．6 6 ％的铅精矿，铜、铅的 回收率分别达到6 9 ．0 9 ％、8 9 ．9 1 ％，实现了提金渣中 铜、铅的浮选分离回收。 参考文献 [ 1 ] 玉涵，胡显智．氰化及{ } 氰化提金方法综述[ J ] ．云南 冶金，2 叭O ，3 9 3 9 一1 2 ． [ 2 ] 王学娟，刘全军，王奉刚．金矿尾矿资源化的现状和进展 [ J ] ．矿冶，2 0 0 7 ，1 6 2 6 ‘；- 6 7 ． [ 3 ] 朱磊，康广凤，李淑芬，等．氰化尾渣多元素资源化回 收技术研究[ J ] ．环境科学，2 0 1 0 ，2 3 3 0 5 _ 6 ． [ 4 ] 叶力佳．氰化尾渣铅锌浮选试验研究[ J ] ．有色金属 选 矿部分 ，2 0 0 9 6 3 6 4 0 ． [ 5 ] 赵洪冬，顾帼华．氰化尾渣综合回收铜铅锌研究现状及 展望[ J ] ．矿产综合利用，2 0 1 3 ，1 0 5 1 4 ． [ 6 ] 余世磊，王毓华，王进明，等．从某金矿氰化渣中回收金银 的试验研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 3 6 3 5 3 9 ． [ 7 ] R A M 0 s0 ，c A s T R 0s ，L A s K O w s K IJs ． c o p p e r m l y b d e n u mo r e sn o c a t i o n i ns e aw a t e r F l o a t a b i l i t ya n d F 1 ．o t ha b i I i t y [ J ] ．M i n e r a l sE “g i n e e r i n g ，2 0 1 3 ，5 3 1 0 9 1 1 2 ． [ 8 ] 王冬奎．铜铅分离工艺流程的改进和应用[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 3 1 1 7 一1 9 ． [ 9 ] 李正要，汪莉，于艳红，等．金精矿氰化尾渣铅和铜的 回收[ J ] ．北京科技大学学报，2 0 0 9 ，3 l 1 0 1 2 3 1 ．1 2 3 3 ． 万方数据