某半风化钨矿的选矿试验研究.pdf

3 8 有色金属 选矿部分2 0 2 0 年第4 期 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 1 9 4 9 2 ．2 0 2 0 ．0 4 ．0 0 8 某半风化钨矿的选矿试验研究 彭志兵，张博，张平，涂勇，丁西耀，徐文辉，吕献华 江西一元再生资源有限公司，江西德兴3 3 4 2 0 0 摘要某半风化钨矿原矿含钨 w o s 2 ．6 5 ％，且钨以白钨矿为主，采用微泡浮选柱强化微细粒白钨的回收，选用M z 2 活化剂，以油酸钠十氧化石蜡皂作为捕收剂，分别得到高品位钨精矿和低品位钨精矿，使钨的综合回收率达到7 2 ．8 0 ％。 关键词白钨矿；半风化；浮选柱；微细粒 中图分类号T D 9 5 2 文献标志码A 文章编号1 6 7 1 ～9 4 9 2 2 0 2 0 0 4 一0 3 8 一0 6 E x p e r i m e n t a lR e s e a r c ho nF l o t a t i o no faS e m i w e a t h e r i n gT u n g s t e no r e P E N GZ h 伯i n g ，Z H A N GB 0 ，Z H A N GP i n g ，T UY o n g ，D I N Gx t y a o ， X U ’_ ■，z “i 。L y UX i a 行矗“以 ．，j n 卵g z iK y “口门R 已九已议，n 6 Z 已R P 5 0 “r f P sC o ．，L ￡岔，D P z i ，2 93 3 4 2 D O ，Ji 口行g z i ，C i 押n A b s t r a c t As e m i w e a t h e r e dt u n g s t e no r ec o n t a i n e dW 0 32 ．6 5 ％a n dt u n g s t e nw a sm a i n l ys c h e e l i t e ． B yu s i n gm i c r o b u b b l ef l o t a t i o nc o l u m nt os t r e n g t h e n t h er e c o v e r yo ff i n e g r a i n e ds c h e e h t e ，I ⅥZ 2a s a c t i v a t o r ，s o d i u mo l e a t ea n do x i d i z e dp a r a f f i ns o a p a sc o l l e c t o r ， h i g h g r a d ea n dl o w g r a d et u n g s t e n c o n c e n t r a t ew e r eo b t a i n e dr e s p e c t i v e l y ．T h ec o m p r e h e n s i v er e c o v e r yr a t eo ft u n g s t e nw a s7 2 ．8 0 ％． K e yw O r d s s c h e e l i t e ；s e m i w e a t h e r i n g ；f l o t a t i o nc o l u m n ；m i c r of i n e 我国钨资源中有很大比例的风化钨矿，其储量 巨大，但受限于现有技术尚未实现规模经济开采口] 。 风化白钨矿的选矿难点在于风化钨矿中钨风化严重 且粒度微细，相当比例的微细粒钨矿分布于大量矿 泥中，脱泥极易导致钨的损失，不脱泥又严重影响钨 的回收心] 。目前对风化钨矿的研究方向主要为新药 剂研发和设备改良口] 。国内采用旋流一静态微泡浮 选柱对微细粒钨矿的回收进行了大量工作，浮选柱 也广泛应用于钨选厂L 4 j 。 江西某半风化钨矿原矿含钨 W O 。 2 ．6 5 ％且钨 以白钨矿为主，根据矿石性质，进行了大量的探索试 验，最终采用微泡浮选柱强化微细粒白钨的回收，选 用组合药剂，分别得到高品位钨精矿和低品位钨精 矿，使钨的综合回收率达到7 2 ．8 0 ％。 1矿石性质 1 ．1 原矿性质 对原矿进行多元素分析，结果见表1 。从表1 可 知，原矿中的有价元素为钨，钨 w 0 。 的品位达 到2 ．6 5 ％。 表1化学多组分分析结果 T a b l e1C h e m i c a lm u l t ic o m p i s i t i o n a n a l y s i sr e s u l t s ／％ 为考察原矿中钨矿物的组成，对原矿进行钨矿 物的物相分析，结果见表2 。从表2 可知，原矿中钨 矿物主要为白钨矿，分布率为8 6 ．5 9 ％，黑钨矿和钨 华的分布率分别为7 ．3 1 ％、6 ．1 0 ％。 表2钨矿物的物相分析结果 T a b l e2P h a s ea n a l y s i sr e s u l t so f t u n g s t e nm i n e r a l s／％ 1 ．2矿物组成及主要矿物嵌布特征 原矿工艺矿物学研究表明，原矿中的脉石矿物 主要为石英，其次为绢云母，硫化矿物含量极少。原 收稿日期2 0 19 1 0 一1 7 作者简介彭志兵 1 9 8 6 一 ，男，四J | I 洪雅人，硕士，工程师，主要从事有色金属选矿和生物冶金研究。E m a i l p e n g z h i b i n 9 9 6 1 2 6 ．c o m 万方数据 2 0 2 0 年第4 期 彭志兵等某半风化钨矿的选矿试验研究 3 9 矿风化严重，含泥量高，且表现出风化程度愈高，钨 品位愈高的特征，矿泥中钨矿物粒度小于5 肛m 。 大部分白钨矿分布于石英脉两侧的砂岩中，具 有溶蚀现象，具有各式的溶蚀孔洞，孔洞中常充填白 钨矿碎屑和黏土。白钨矿呈不规则粒状、串珠状分 布，大多较细且分散。部分白钨矿呈粗粒状嵌布于 石英中，也有呈细粒、微细粒嵌布于石英微缝隙或包 含于石英晶体中。 2试验研究 鉴于原矿风化严重，含泥量高，钨矿物嵌布关系 复杂且粒度较细的特点，采用普通的机械搅拌式浮选 机难以有效回收微细粒级的钨矿物，对比发现采用微 泡浮选柱能更好地回收微细粒级的钨矿物，获得更好的 指标，因此本研究均采用微泡浮选柱进行钨的浮选。 本次试验首先用条件试验获取最佳的工艺参 数，再利用闭路试验对流程进行优化和验证。 2 ．1 浮选条件试验 在探索预先脱泥工艺过程中发现，脱泥会导致 3 0 ％以上的钨损失，因此后续条件试验不脱泥。为 获得最佳的工艺流程参数，进行浮选条件试验，试验 的工艺流程图如图1 所示。 原矿 ∥‘ m i n ；下同 粗精矿 图1浮选条件试验流程图 F i g ．1 F 1 0 w s h e e to ff l o t a t i 。nc o n d i t i o nt e s t 2 ．1 ．1 磨矿细度条件试验 原矿风化严重且含较多矿泥，适宜的磨矿细度 对浮选十分重要，磨矿细度试验的药剂制度为碳酸 钠、水玻璃、活化剂 M Z 2 、捕收剂 油酸钠 ，用量分 别为30 0 0 、3o o o 、10 0 0 、36 0 0g ／t 。试验结果如图2 所示。 从图2 可以看出，随着磨矿细度的增加，精矿中 钨的品位明显降低，当磨矿细度超过一o ．0 7 4m m 占 8 0 ％后钨的回收率明显降低，这是因为过度磨矿会 导致矿泥明显增多，恶化浮选环境，不利于白钨的回 收。适宜的磨矿细度为一0 ．0 7 4m m 占8 0 ％。 当磨矿细度为一0 ．0 7 4m m 占8 0 ％时，对磨矿 产品进行粒度筛析，考察钨在不同粒级中的分布率， 结果见表3 。 从表3 可以看出，钨主要分布在细粒级产品中， 且表现出粒度越细钨品位越高的特点。 图2 磨矿细度条件试验结果 F i g ．2 T h er e s u l t so fg r i n d i n gf i n e n e s sc o n d i t i o nt e s t 表3磨矿产品中钨的分布情况 T a b l e3D i s t r i b u t i o no ft u n g s t e ni n g r i n d i n gp r o d u c t s ／％ 注1 单位为H m 。 2 ．1 ．2 碳酸钠用量条件试验 在白钨矿选矿中，碳酸钠除调节矿浆p H 外，还起 到分散矿浆的作用，碳酸钠用量条件试验的药剂制度 为水玻璃、活化剂 M Z 2 、捕收剂 油酸钠 ，用量分别 为30 0 0 、10 0 0 、36 0 0g ／t 。试验结果如图3 所示。 图3 碳酸钠用量条件试验结果 F i g ．3 T h er e s u l t so fs o d i u mc a r b o n a t e d o s a g ec o n d i t i o nt e s t 万方数据 4 0 有色金属 选矿部分2 0 2 0 年第4 期 从图3 可以看出，适宜用量的碳酸钠的加入有利 于钨的浮选，但过量碳酸钠的加入会使矿浆p H 过高， 不利于钨的浮选。适宜的碳酸钠用量为30 0 0g ／t 。 2 ．1 ．3 水玻璃用量条件试验 水玻璃广泛应用于白钨矿浮选，是石英和硅酸 盐类脉石的良好抑制剂，水玻璃用量条件试验的药 剂制度为碳酸钠、活化剂 M Z 2 、捕收剂 油酸钠 ， 用量分别为3O O o 、10 0 0 、36 0 0g ／t 。试验结果如图 4 所示。 图4 水玻璃用量条件试验结果 F i g ．4 T h er e s u l t so fs o d i u ms i l i c a t e d o s a g ec o n d i t i o nt e s t 从图4 可以看出，适宜用量的水玻璃的加人有利 于精矿中钨品位的提高，但过量的水玻璃会导致精矿 中钨回收率降低。适宜的水玻璃用量为35 0 0g ／t 。 2 ．1 ．4 活化剂用量条件试验 风化钨矿浮选的难点在于如何有效分散矿浆， 抑制脉石及回收微细粒的风化白钨矿，高效的活化 药剂可以使微细粒的风化钨矿得到更好的回收[ 5 ] 。 活化剂采用M Z 2 ，其为多种药剂的混合物，其用量条 件试验的药剂制度为碳酸钠、水玻璃、捕收剂 油酸 钠 ，用量分别为30 0 0 、3 5 0 0 、36 0 0g ／t 。试验结果 如图5 所示。 从图5 可以看出，活化剂的添加明显提高了精 矿中钨的回收率，适宜的活化剂用量为15 0 0g ／t 。 2 ．1 ．5 捕收剂种类及用量条件试验 在白钨矿选矿中应用广泛的捕收剂主要有油酸 钠、氧化石蜡皂 7 3 1 、十二胺等药剂，各种捕收剂对 不同类型的白钨矿有不同的效果，适宜捕收剂的有 效组合使用可产生协同作用，弥补单一捕收剂的不 足[ 6 ] ，为探索适宜于本风化白钨矿的有效捕收剂，进 行捕收剂种类的条件试验，试验的药剂制度为碳酸 钠、水玻璃、活化剂 M Z 2 ，用量分别为30 0 0 、 35 0 0 、15 0 0g ／t ，单独使用油酸钠、7 3 1 、十二胺的用 量为36 0 0g ／t ，组合使用时的药剂用量为油酸钠 18 0 0g ／t 7 3 1 18 0 0g ／t ，油酸钠 18 0 0g ／t 十二胺 18 0 0g ／t 。试验结果如图6 所示。 图5活化剂用量条件试验结果 F i g ．5 T h er e s u l t so fa c t i v a t o rd o s a g e c o n d i t i o nt e s t 抑制剂种类 图6捕收剂种类条件试验结果 F i g ．6 T h er e s u l t so fc o U e c t o rk i n d s c o n d i t i o nt e s t 从图6 可以看出，油酸钠对风化钨的选择性较 好，但捕收能力相对较弱，7 3 1 和十二胺对风化钨的 选择性相对较差，但捕收能力较强，油酸钠分别和 7 3 1 与十二胺组合使用可取得比单独使用更好的效 果，油酸钠与7 3 1 组合使用的效果最好。 为探索油酸钠和7 3 1 不同组合配比对浮选指标 的影响，进行两种捕收剂的配比试验，试验的药剂制度 为碳酸钠、水玻璃、活化剂 M Z 2 ，用量分别为30 0 0 、 35 0 0 、15 0 0g ／t ，两种捕收剂的总用量为36 0 0g ／t 。 试验结果如图7 所示。 从图7 可以看出，随着油酸钠含量的增加，精矿 中钨的品位提高明显，但当油酸钠含量大于4 0 ％后 精矿中钨的回收率开始明显降低，因此适宜的油酸 钠含量为4 0 ％。 枣、瓣娶回 Ⅲ蝤∞2∞“∞合∞弱蚰帖∞ 枣、料擎回 m够∞龉∞乃加2∞巧∞∞∞ 万方数据 2 0 2 0 年第4 期 彭志兵等某半风化钨矿的选矿试验研究 4 1 冰 瓣 擎 国 图7 捕收剂配比条件试验结果 F i g ．7T h er e s u l t so fc 0 1 1 e c t o rr a t i o c o n d i t i o nt e s t 捕收剂用量试验药剂制度为碳酸钠、水玻璃、 活化剂 M Z 2 ，用量分别为30 0 0 、35 0 0 、15 0 0g ／t ， 捕收剂为油酸钠 7 3 1 ，油酸钠质量分数占捕收剂总 药量的4 0 ％。试验结果如图8 所示。 术 褂 擎 回 图8 捕收剂用量条件试验结果 F i g ．8 T h er e s u l t so fc o l l e c t o rd o s a g e c o n d i t i o nt e s t 从图8 可以看出，随着捕收剂用量的增加，精矿 中钨的品位逐渐降低，当捕收剂总用量大于30 0 0g ／t 后钨的回收率增加不明显，适宜的捕收剂总用量为 33 0 0g ／t ，此时精矿中钨的品位和回收率分别为 1 7 ．9 9 ％、7 2 ．3 6 ％。 2 ．2 闭路试验 在浮选条件试验的基础上，进行闭路试验，试验 流程如图9 ，试验结果见表4 。 从表4 可以看出，精矿中钨的品位和回收率分 别为4 0 ．7 8 ％、6 2 ．6 7 ％，精矿品位未达标，且回收率 偏低。试验过程中发现，粗选阶段钨的浮选呈现明 显的差异化，表现为前期浮出的钨的品位较好，脉石 含量较少，但浮选后期浮出的钨的品位明显下降且 夹带大量矿泥，扫选阶段浮出的钨中矿泥含量也偏 高，在循环过程中，大量矿泥给精选带来了很大的干 扰，中矿循环量偏大，导致精矿中钨的品位和回收率 偏低。 通过分析中矿性质，结合浮选现象，对闭路试验 流程进行了调整。进行两次粗选，第一次粗选快速 刮出品位较高的钨，第二次粗选再回收品位较低、微 细粒的钨，对两次粗选的产品分别进行精选，分别得 到高品位钨精矿和低品位钨精矿两种产品。试验流 程如图1 0 ，试验结果见表5 。 从表5 可以看出，采用常温精选即可得到合格 的钨精矿，高品位精矿钨品位和回收率分别为 6 3 ．4 7 ％、4 8 ．0 8 ％，低品位精矿钨品位和回收率分别 为2 0 ．1 3 ％、2 4 ．7 2 ％，钨总回收率达到7 2 ．8 0 ％，高 品位钨精矿达到国标要求，低品位钨精矿可配矿后 销售，实现半风化钨矿的有效回收。 相比流程1 ，流程2 得到的钨精矿可以取得更 高的钨回收率和钨品位。因为风化后的微细粒钨 矿物的可浮性变差，浮选速度慢，主要在扫选阶段 回收，这部分钨矿物上浮的同时会有较多的矿泥 一起上浮，这部分低品位的钨如果返回粗选1 会 严重影响粗选粗精矿中钨的品位，导致整体指标 变差，因此选择粗选2 的粗精矿单独精选得到品 位相对较低的低品位钨精矿，流程2 既保证了高 品位钨精矿中钨的品位达标，又提高了钨的综合 回收率。 3结论 1 原矿属半风化钨矿，含泥量高，且表现出风化 程度愈高、钨品位愈高的特征，原矿中钨的品位为 2 ．6 5 ％，且钨矿物主要为白钨矿，分布率为8 6 ．5 9 ％。 2 闭路试验表明，采用易选白钨矿和较难浮选 白钨矿分别粗选与精选的工艺可得到合格的钨精 矿，高品位精矿钨品位和回收率分别为6 3 ．4 7 ％、 4 8 ．0 8 ％，低品位精矿钨品位和回收率分别为 2 0 ．1 3 ％、2 4 ．7 2 ％，钨总回收率达到7 2 ．8 0 ％，实现半 风化钨矿的有效回收。试验证明絮凝～射流浮选技 术对微细粒级半风化白钨矿的浮选效果较好。 万方数据 4 2 有色金属 选矿部分2 0 2 0 年第4 期 原矿 表4 精矿 图9 闭路试验1 流程 F i g ．9T h ef l o w s h e e to fc l o s e d c i r c u i tt e s tI 闭路试验1 结果 表5 闭路试验2 结果 T a b l e4T h er e s u l t so fc l o s e d - c i r c u i tt e s tI ／％ T a b l e5T 1 1 er e s u l t so fc l o s e d - c i r c u i tt e s t Ⅱ ／％ 原矿 精矿l 图1 0 闭路试验2 流程 F i g ．10 T h ef l o w s h e e to fc l o s e d c i r c u i tt e s t Ⅱ 下转第4 8 页 万方数据 4 8 有色金属 选矿部分2 0 2 0 年第4 期 2 磁选对铅有一定的富集作用，表明含铅矿物 与含有磁性的矿物共生在一起，可以通过磁选进行 预先富集。优化磁选条件，确定在磁选磨矿细度为 一7 4 肚m 含量占7 0 ％、磁选的磁场强度为40 0 0k A ／m 时可获得铅品位为6 ．6 7 ％、产率为3 7 ．8 0 ％、铅回收 率为7 5 ．6 1 ％的磁精矿。 3 对浮选中的参数进行优化试验，最终确定在 浮选磨矿细度为一4 5 ”m 含量占8 0 ％时，硫化钠用 量1o O Og ／t ，丁基黄药用量1 5 0g ／t ，松醇油用量 3 0g ／t 的条件下，经“一段磁选”和“一粗二精二扫中 矿返回”的闭路浮选联合工艺流程，使废渣中铅品位 从3 ．3 5 ％提高至1 6 ．5 3 ％，获得回收率达5 1 ．4 2 ％的 铅精矿。可为固废处理行业从铅冶炼渣中回收金属 铅提供参考。 参考文献 [ 1 ] [ 2 ] 李飒，张希柱，李时蓓．我国铅锌冶炼行业环境问题探 讨[ J ] ．环境保护，2 0 1 3 ，4 1 7 5 3 5 4 ． L IS a ，Z H A N GX i z h u ，I 。IS h i b e i ． D i s c u s s i o non e n v i r o n m e n t a Ip r o b l e m so fl e a da n dz i n cs m e l t i n g i n d u s t r yi nC h i n a [ J ] ．E n v i r o n m e n t a lP r o t e c t i o n ，2 0 1 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