某金钨矿选矿试验研究.pdf

2 0 1 4 年第6 期有色金属 选矿部分 3 3 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 4 ．0 6 ．0 0 9 某金钨矿选矿试验研究 邹尚1 ，廖乾2 ，彭竣1 ，陈俊1 ，毛婷1 1 ．湖南黄金洞矿业有限公司，湖南岳阳4 1 4 5 0 7 ；2 ．长沙矿冶研究院有限 责任公司，长沙4 1 0 0 1 2 摘要为综合回收某金钨矿中的金与钨，开展了系统的选矿试验研究。采用硫酸铜、异戊基黄药与松醇油浮选回 收金，采用调整剂碳酸钠、水玻璃与捕收剂皂化油酸浮选回收钨，钨粗精矿采用彼得罗夫法处理，闭路试验可以获得含金 1 4 8 ．0 5 矾、金回收率为9 4 ．8 7 ％的金精矿以及含W O ，5 7 ．4 6 ％、含磷0 ．2 5 ％，W O ，回收率为8 0 ．5 2 ％的钨精矿。钨精矿经盐酸 浸出，可将W O ，含量提高至7 4 ．1 0 ％，含磷量降低至0 ．0 7 0 ％，酸浸作业W 0 3 回收率达到9 8 ．8 7 ％。 关键词金钨矿；浮选；酸浸 中图分类号T D 9 5 3 ；T D 9 2 3文献标志码A文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 4 0 6 - 0 0 3 3 - 0 5 B e n e f i c i a f i o nE x p e r i m e n t a lS t u d yo naG o l d - T u n g s t e nO r e g O US h a n 9 1 ，L L 4 0Q 蛔矿，P E N GJ u n l ，C H E NJ u n l ，M A OT i n 9 1 1 ．H u a n 耐i n d o n gM i n i n gC o ．，L t d ．o fH u n a n ，Y u e y a n gH u n a n4 1 4 5 0 7 ，C h i n a ； 2 ．C h a n g s h aR e s e a r c hI n s t i t u t eo fM i n i n ga n dM e t a l l u r g yC o ．，L t d ．，C h a n g s h a 4 】D D l 2 ．C h i n a A b s t r a c t S y s t e m a t i ce x p e r i m e n t a l r e s e a r c hh a sb e e nc a r r i e do u to na g o l d 。t u n g s t e n o r ef o r c o m p r e h e n s i v er e c o v e r yo fg o l da n dt u n g s t e n ．U s i n gf l o t a t i o nf o rt h er e c o v e r y o fg o l d b yc o p p e rs u l f a t e ， i s o a m y lx a n t h a t ea n dp i n ec a m p h o ro i l ，u s i n gs o d i u mc a r b o n m e ，s o d i u ms i l i c a t ea n ds a p o n i f i c a t i o no l e i c a c i df o rt h er e c o v e r yo ft u n g s t e n b y f l o t a t i o n ，a n dp e t r o vm e t h o dw a su s e dt od e a l w i t ht u n g s t e nr o u g h c o n c e n t r a t e ．B yc l o s e d - c i r c u i tt e s t ，g o l d c o n c e n t r a t e p r o d u c t s c o n t a i n e dg o l d1 4 8 ．0 5 g e t a n dt h eg o l d r e c o v e r yw a s9 4 ．8 7 ％．T h et u n g s t e nc o n c e n t r a t ep r o d u c tc o n t a i n e dW 0 35 7 ．4 6 ％，P0 ．2 5 ％，a n dW 0 3r e c o v e r y r a t eW a s8 0 ．5 2 ％．B yh y d r o c h l o r i ca c i dl e a c h i n g ．W 0 3c o n t e n to ft u n g s t e nc o n c e n t r a t ep r o d u c t sW a su pt o 7 4 ．1 0 ％，a n dt h ePc o n t e n tw a sr e d u c e dt o0 ．0 7 0 ％，W 0 3r e c o v e r yr a t ei na c i dl e a c h i n go p e r a t i o nW a s 9 8 ．8 7 ％． K e yw o r d s g o l d - t u n g s t e no r e ；f l o t a t i o n ；a c i dl e a c h i n g 随着经济的迅速发展，世界的资源短缺矛盾和 环境问题日益突显，为解决当前世界资源和环境问 题，必须大力发展循环经济，开展复杂多金属矿的 综合利用研究[ 1 ] 。共 伴 生组分多，开发利用价 值大是我国矿产资源的典型特点[ 2 ] 。据统计，我国 有8 0 多种矿产是伴 共 生矿，以有色金属最为 普遍[ 3 l 。 金在矿石中的含量一般较低，为了提取黄金， 需要将矿石破碎和磨细并采用选矿方法预先富集或 从矿石中使金分离出来。对于金矿的选矿，使用较 收稿日期2 0 1 3 - 0 8 1 2修回日期2 0 1 4 - 0 9 1 3 作者简介邹尚 1 9 s 4 - ，男，湖南岳阳人，工程师。 多的是重选和浮选，重选法在砂金生产中占有十分 重要的地位，浮选法是岩金矿山广为运用的选矿方 法[ 3 ；对于钨矿的选矿，由于白钨矿一般结晶粒度 较细，可浮性好，其回收的主要工艺是浮选。白钨 矿浮选可以分为粗选段和精选段，精选被看作是整 个白钨浮选的关键。白钨的精选工艺目前主要有彼 得罗夫法[ 5 】和常温7 3 1 法[ 6 | 。 我国湖南某金矿矿石以金为主、伴生有钨等多 种有价金属，矿石中金的品位为6 ．3 0 鼽，W O ，品 位为0 ．3 0 ％，具有综合回收的价值。本研究针对此 万方数据 3 4 有色金属 选矿部分2 0 1 4 年第6 期 金钨矿，采用浮选工艺分别得到金精矿和钨精矿， 钨精矿通过酸浸进一步提高钨精矿的品质，实现了 金与钨的综合回收。 1原矿性质 试验所用矿样为湖南某金矿地下采出矿石，其 表1 T a b l el 原矿多元素分析结果如表1 所示，物相分析结果如 表2 所示。 从表1 的原矿化学分析可以看出，矿石的有价 元素主要以金为主，金的品位为6 ．3 0 矾，其次为钨， W O ，含量为0 ．3 0 ％，还含有少量的锑 0 ．1 6 ％ ；脉 石矿物中S i O 含量较高，达到了6 3 ．6 ％。 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 元素A u ”W 0 3 S bF e OP bC a OC u M s OF 勘0 3S i 0 2 ’I X 0 2P 2 0 s A sZ nS H g N a 2 0 含量6 ．3 00 ．3 0 0 ．1 6 2 ．9 8 0 ．0 10 ．3 7 0 ．0 11 ．1 52 ．8 06 3 ．60 ．7 90 ．0 3 50 ．6 20 ．0 20 ．6 60 ．0 0 0 10 ．5 1 1 单位为舭，下同。 表2原矿金、钨物相分析结果 T a b l e2 A n a l y s i s r e s u l t so f g o l d a n d t u n g s t e n p h a s e ／％ 含量2 ．6 1 1 3 ．5 0 1 O ．1 9 6 ．3 0 “ 0 ．2 60 ．0 4微量0 ．3 0 分布率4 1 ．4 35 5 ．5 63 ．0 21 0 0 ．08 7 ．51 2 ．51 0 0 ．0 从表2 原矿物相分析结果可以看出，金主要以 单体金和硫化金形式存在，二者合计分布率达到 9 6 ．9 8 ％，还有3 ．0 3 ％的金存在于硅酸盐矿物中；钨 主要以白钨矿形式存在，占8 7 ．5 ％，另外1 2 ．5 ％的 钨以黑钨矿形式存在。 另外，对原矿中的主要矿物组成及其相对含量 进行了分析，结果如表3 所示。 表3原矿的主要矿物组成及其相对含量 T a b l e3T h em i n e r a l c o m p o s i t i o n a n dr e l a t i v e c o n t e n to ft h er a wo r e，％ 由表3 可以看出，原矿矿石的矿物成分比较简 单，金属矿物以黄铁矿、砷黄铁矿、辉锑矿为主。 矿石的有用组分为金、钨、锑。脉石矿物主要为石 英、绢云母、绿泥石和白云石等。 工艺矿物学研究表明，金的嵌布粒度粗细不 匀，某些矿段的矿石有少量明金存在。矿石构造主 要为细脉状、浸染状构造。在含金石英脉中，常有 辉锑矿化、闪锌矿化、方铅矿化及黄铜矿化等，地 表具有较强的褐铁矿化。 2 试验研究 试验以回收金为主，综合回收钨。采用的工艺 流程为先浮选回收金，然后以金浮选尾矿作为钨浮 选给矿，进行钨的粗选富集，然后利用彼得罗夫法 进行精选得到钨精矿，钨精矿经过酸洗得到最终钨 精矿产品。 2 ．1 金浮选试验 2 ．1 ．1 磨矿细度试验 为确定金与钨浮选合适的磨矿细度，按照图1 所示的工艺流程和药剂制度，进行了不同磨矿细度 条件下金与钨浮选试验，试验结果见图2 。 从图2 试验结果可以看出，随着磨矿细度增 原矿 U 磨矿细度 5 束硫酸铜6 0 3XM A 一19 0 l 术松醇油4 0 金I 粗选 i 5 金粗精矿 药剂用量单位阶； 变量搅拌、浮选时间单位m i n 3 kM A l4 0 1 木松醇油2 0 扫l 选I j ■ 置 5 3 太M A 一12 0 中斋1 户磐 i 5 5 ，圭黧翥 中矿2 2 | 皂化油酸∞ 钨l 粗选 I 6 l 钨粗精矿尾矿 图1 磨矿细度试验流程 F i g ．1 F l o w s h e e to fg r i n d i n gf i n e n e s st e s t 群 万方数据 2 0 1 4 年第6 期邹尚等某金钨矿选矿试验研究 3 5 ￡ k 幅 、- ， 堡 趔 龉 蓬 静 擎 回 磨矿细度 - 7 4 仙m 含量 ，％ 图2 磨矿细度试验结果 F i g ．2 R e s u l to fg r i n d i n gf i n e n e s st e s t 加，金粗精矿金品位先增加，后逐渐降低，回收率 稍有提高；钨粗精矿W O ，品位逐渐降低，W O ，回 收率呈现上升趋势。综合考虑粗精矿金与钨的品位 和回收率，确定金与钨浮选回收的磨矿细度以一7 4 恤m 含量占7 1 ．4 ％为宜。 2 ．1 ．2 硫酸铜用量试验 为加强金的浮选回收，采用硫酸铜作活化剂， 在磨矿细度．7 4 斗m 粒级含量占7 1 ．4 ％时，采用 M A 一1 作捕收剂，用量9 0 矾，松醇油作起泡剂， 用量4 0 矾，进行了一次粗选、一次空白精选，硫 酸铜用量试验结果见图3 。 f ． 3 、 疆 咯 钥 堡 褂 擎 回 媸 硫酸铜用量， g 。t - 1 图3 硫酸铜用量试验结果 F i g ．3 R e s u l to fc o p p e rs u l f a t ed o s a g et e s t 从图3 可以看出，添加硫酸铜，有利于提高金 的回收率，但当用量大于6 0 虮时，金回收率呈现 下降趋势。金的品位在硫酸铜用量为3 0 鲈时，有所 上升，随着硫酸铜用量加大，金品位逐渐下降。综 合考虑金品位及回收率，硫酸铜用量以6 0 矾为宜。 2 ．1 ．3 捕收剂种类及用量试验 金主要以单体金和硫化金形式存在，为加强金 矿物的浮选回收，选择对硫化矿捕收性能较强的 M A l 和异戊基黄药作捕收剂，用量9 0 小，在磨 矿细度一7 4 斗m 粒级含量占7 1 ．4 ％时，采用硫酸铜 作活化剂，用量6 0 鼽，松醇油作起泡剂，用量4 0 趴，进行了一次粗选、一次空白精选，捕收剂对比 试验结果见表4 。 表4捕收剂对比试验结果 T a b l e4R e s u l t so fc o l l e c t o rc o m p a r i s o nt e s t ／％ 表4 试验结果表明，异戊基黄药较M A 一1 作为 捕收剂时，回收率高出2 ．6 2 个百分点，异戊基黄 药的捕收效果比M A 一1 要好。确定采用异戊基黄药 作为浮选回收金的捕收剂，进行了异戊基黄药用量 试验，试验结果见图4 。 } 3 、 趟 蝗 妇 堡 静 娶 叵 娟 异戊基黄药用量， g ‘t - 1 图4 异戊基黄药用量试验结果 F i g ．4 R e s u l to fd o s a g et e s t so fi s o - a m y lx a n t h a t e 从图4 结果可以看出，异戊基黄药用量从7 0 虮增加到9 0 矾时，金的回收率从9 0 ．8 0 ％增大到 9 3 ．6 9 ％，精矿的金品位从1 7 0 ．5 0 加降低到1 6 2 ．2 2 趴，继续增加黄药用量，金的品位略有降低，金的 回收率变化不大。确定金浮选时，异戊基黄药用量 以9 0 趴为宜。 2 ．2 钨浮选试验 2 ．2 ．1 钨粗选试验 白钨浮选常用的调整剂为碳酸钠和水玻璃[ 7 ] ， 而脂肪酸及其皂类可用作白钨矿的捕收剂，最常用 的是油酸和油酸钠[ s I 。从简化药剂制度角度考虑， 金浮选尾矿采用碳酸钠和水玻璃作调整剂，皂化油 酸作捕收剂，进行钨的浮选回收。 2 ．2 ．1 ．1 碳酸钠用量试验 以金浮选尾矿作为给矿，在水玻璃用量1 5k t ， 皂化油酸用量9 0 矾条件下，考察了碳酸钠用量的 变化对粗精矿W O ，品位和回收率的影响，试验结 果见图5 。 图5 表明，随着碳酸钠用量的增加，粗精矿中 W O ，品位逐渐下降，W O ，回收率则呈现上升趋势。 综合考虑粗精矿W O ，品位及回收率，确定碳酸钠 _耄％s踞趴舳％铊醯 蝤2；。8屹8 4 0 弭铊加醯酯矾眈∞ i i l l 万方数据 3 6 有色金属 选矿部分2 0 1 4 年第6 期 堡 趟 喀 S 良 堡 审卜 擎 匿 S 良 0 ．4 0 ．6 0 ．81 ．U 1 ．21 ．4 1 ．61 ．82 ．0 2 ．2 碳酸钠用量／ k g t 。1 图5 碳酸钠用量试验结果 F i g ．5 R e s u l to fd o s a g et e s t so fs o d i u mc a r b o n a t e 的合适用量为1 ．5k g ／t 。 2 ．2 ．1 ．2 水玻璃用量试验 以金浮选尾矿作为给矿，在碳酸钠用量1 ．5k g J t ， 皂化油酸用量9 0 鼽条件下，考察了水玻璃用量的 变化对粗精矿W O ，品位和回收率的影响，试验结 果见图6 。 邃 逍 畦 占 每 堡 锝 馨 回 艿 参 O ．4 O ．6 0 ．81 ．0 1 ．21 ．41 ．6 1 ．82 ．0 2 ．2 水玻璃用量／ k g t 4 图6 水玻璃用量试验结果 F i g ．6 R e s u l to fd o s a g et e s t so fs o d i u ms i l i c a t e 从图6 看出，添加水玻璃，有利于提高粗精矿 中W O ，品位，但会降低钨回收率。综合考虑粗精 矿钨品位及回收率，确定水玻璃的合适用量为 1 ．5 k g ／t 。 2 ．2 ．1 ．3 捕收剂用量试验 以金浮选尾矿作为给矿，在碳酸钠用量1 ．5k g C t ， 水玻璃用量1 ．5k g ／t 条件下，选定皂化油酸作为钨 浮选的捕收剂，考察了皂化油酸用量的变化对粗精 矿W O ，品位和回收率的影响，试验结果见图7 。 从图7 可看出，随着皂化油酸用量的增加，粗 精矿钨回收率逐渐升高，而W O ，品位则表现为下 降趋势。综合考虑粗精矿W O ，品位和回收率，钨 的粗选作业皂化油酸的用量以8 0 ～9 0 卧为宜。 2 ．2 ．2 钨精选试验 白钨矿原矿品位一般不高，而对白钨精矿的 W O ，品位要求较高，且对白钨精矿中的杂质元素含 量有一定要求。白钨粗精矿精选加工浮选有两种方 法，常温浮选法和彼得罗夫法。捕收剂的解析速 堡 遥 曙 占 良 9 0 8 8 8 6 堡 8 4 墼 8 2回 8 0 星 7 8 7 6 6 57 07 58 08 59 09 51 0 01 0 5 “O1 1 5 皂化油酸用量／ g 一 图7 皂化油酸用量试验结果 F i g ．7 R e s u l to fd o s a g et e s t so fs a p o n i f i c a t i o n o l e i c 度与完全程度顺序为硅酸盐 碳酸盐 重晶石 白钨矿[ 引，如果水玻璃的用量合适，大量的脉石 矿物均被抑制而白钨矿仍具有较好的可浮性，从而 生产出合格的白钨精矿。 对白钨粗精矿进行了常温精选试验，水玻璃用 量为1 0 0k g ／t 对给矿 ，分别得到白钨精矿和中 矿，结果见表5 。 表5白钨矿常温精选试验结果 T a b l e5R e s u l t so fs c h e e l i t e c l e a n i n g a tr o o m t e m p e r a t u r e ，％ 从表5 可以看出，对于金钨矿石粗选白钨矿采 用常温精选时，浮选精矿的W O ，品位仅为3 1 ．9 6g ／t ， W O ，的回收率只有7 2 ．5 6 ％，中矿的W O ，品位高达 1 ．7 8 趴，效果不理想，采用常温精选法处理钨粗 精矿存在一定的局限性。 采用彼德洛夫法进行了W O 。粗精矿精选试验， 研究了水玻璃用量 对给矿 对W O ，的回收率和 黼O ，品位㈣，试验耥粗精矿浓度4 5 ％， 温度9 5 ℃，搅拌时间4 5m i n ，试验结果见图8 。 ● 堡 逍 喀 占 参 堡 褂 督 回 占 良 5 56 06 57 07 58 08 59 09 51 0 01 0 5 水玻璃用量／ k g t - 1 图8 水玻璃用量试验结果 F i g ．8 R e s u l to fd o s a g et e s t so fs o d i u ms i l i c a t e ∞龉舳艿加醪∞邪∞ 0 5 O 5 0 5 0 5 0 9 8 8 7 7 6 6 5 5 万方数据 2 0 1 4 年第6 期邹尚等某金钨矿选矿试验研究 3 7 从图8 可以看出，随着水玻璃用量的增加，精 矿W O ，的品位逐渐升高，而W O ，回收率则呈现下 降趋势。综合考虑W O ，的品位及回收率，钨粗精矿 加温精选水玻璃用量在9 0k g ／t 左右较为合适，此 时精矿W O ，的品位为5 9 ．5 6 ％，W O ，的作业回收率 达到9 2 ．4 4 ％。 2 ．3 闭路试验 在磨矿细度一7 4p , m 含量占7 1 ．4 ％时，采用异 戊基黄药作金浮选捕收剂，松醇油作起泡剂，中矿 顺序返回，进行一次粗选、一次精选、两次扫选金 浮选闭路试验；金浮选尾矿作为钨浮选的给矿，采 用碳酸钠作p H 调整剂，水玻璃作抑制剂，皂化油 酸作捕收剂，中矿顺序返回，进行一次粗选、一次 精选、两次扫选闭路流程，得到钨粗精矿，钨粗精 矿采用彼得罗夫法处理，得到钨精矿产品。试验结 果见表6 。 表6闭路试验结果 7 I 址I l e6T h er e s u l to fc l o s e d _ c i r c u i tt e s t ／％ 表6 试验结果表明，金钨矿采用全浮选工艺， 可以获得产率4 ．0 5 ％、含金1 4 8 ．0 5g ／t 、金回收率 为9 4 ．8 7 ％的金精矿，产率0 ．4 3 ％、W 0 3 含量 5 7 ．4 6 ％、W O ，回收率8 0 ．5 2 ％的钨精矿，其中钨精 矿含磷0 ．2 5 ％。 2 ．4 钨精矿酸浸试验 对钨精矿的含磷量进行分析发现，钨精矿的含 磷量达0 ．2 5 ％，远高于国家一级白钨精矿0 。1 ％的 标准，且钨精矿的W O ，品位仅为5 7 ．4 6 ％，需要对 钨精矿的脱磷以及通过酸浸提高钨精矿W O ，品位 进行研究。在盐酸用量为3 0 ．0k g ／t 时，对钨精矿 进行了酸浸试验，结果见表7 。 从表7 的试验结果可以看出，浮选白钨精矿加 入适量的盐酸可以脱除大部分磷，白钨精矿含磷量 由0 ．2 5 ％降低至0 ．0 7 0 ％，白钨精矿W O ，含量由 5 7 ．4 6 n ／d g 高至7 4 ．1 0 ％。白钨矿损失不大，钨的作业 回收率达到9 8 ．8 7 ％，钨对原矿回收率为7 9 ．6 1 ％。 3 结论 1 某金钨矿含金6 ．3 0g ／t 、含W 0 30 ．3 0 ％，金 表7钨精矿酸浸试验结果 T a b l e7R e s u l t so fa c i dl e a c h i n gt e s to ft u n g s t e n c o n c e n t r a t e ／％ 产品名称 作业品位 W O ，回收率作业回收率 产率w O ，PS i 0 2 对作业对原矿P s i 哩 酸浸白钨精矿7 6 ．6 77 4 ．t O0 ．0 7 0 4 ．4 59 8 ．8 77 9 ．6 12 1 ．4 7 9 8 ．8 9 浸液2 3 ．3 3 1 ．1 3O ．9 l7 8 ．5 31 ．1 1 浮选白钨精矿1 0 0 ．05 7 ．4 6O ．2 5 3 ．4 51 0 0 ．0 8 0 ．5 21 0 0 ．01 0 0 ．0 主要以单体金和硫化金形式存在，二者分布率合计 达到9 6 ．9 7 ％；钨则主要以白钨矿和黑钨矿形式存 在，白钨矿中钨占8 7 ．5 0 ％，黑钨矿中钨占1 2 ．5 0 ％。 2 磨矿细度一7 4 m 含量占7 1 ．4 ％时，金浮选 采用异戊基黄药作捕收剂，松醇油作起泡剂，经过 一次粗选、一次精选、两次扫选，中矿顺序返回， 钨浮选采用碳酸钠作调整剂，水玻璃作抑制剂，皂 化油酸作捕收剂，中矿顺序返回，进行一次粗选、 一次精选、两次扫选闭路流程，得到钨粗精矿，钨 粗精矿采用彼得洛夫法处理，得到钨精矿产品。闭 路试验可以获得含金1 4 8 ．0 5s ／t 的金精矿产品，金 回收率达到9 4 ．8 7 ％；可以获得含W O ，5 7 ．4 6 ％的钨 精矿产品，W 0 3 回收率达到8 0 ．5 2 ％。 3 浮选所得的钨精矿产品酸浸，钨的损失率 仅为1 ．1 3 ％，而钨精矿产品含磷量由0 ．2 5 ％降低至 0 ．0 7 0 ％，W 0 3 含量由5 7 ．4 6 ％提高至7 4 ．1 0 ％，达到 了国家一级标准白钨精矿的要求。 参考文献 [ 1 ] 李红零，吴仲雄．我国金属矿开采技术发展趋势[ J ] ．有 色金属 矿山部分 ，2 0 0 9 ，6 1 1 8 - 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