内蒙古某地磁铁-白钨矿选矿试验研究.pdf

2 0 1 8 年第3 期有色金属 选矿部分 4 7 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 8 ．0 3 ．0 1 0 内蒙古某地磁铁一白钨矿选矿试验研究 赵荣艳，李天恩 西安天宙矿业科技集团有限公司，西安7 1 0 1 9 9 摘要根据矿石性质，对内蒙古某地磁铁一白钨矿进行了选矿试验研究，采用先磁选后浮选的选矿工艺流程， 白钨矿精选采用加温的“彼德洛夫法”，最终取得的技术指标为铁精矿T F e 品位6 6 ．6 2 ％、T F e 回收率9 0 ．5 3 ％，钨精矿 W 0 3 品位5 8 ．6 9 ％、W 0 3 回收率8 7 ．3 0 ％。 关键词白钨矿；浮选；加温精选 中图分类号T D 9 5 4文献标志码A文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 8 0 3 - 0 0 4 7 - 0 5 E x p e r i m e n t a lS t u d yo nF l o t a t i o nT e c h n i q u eo ft h eM a g n e t i t e 、订t h T u n g s t e nO r ei nI n n e rM o n g o l i a Z H A OR o n g y a n ，L IT i a n e n X i ’a nT i a n z h o uM i n i n gT e c h n o l o g yD e v e l o p m e n tC o ．，儿d ，X i ’a n7 1 0 1 9 9 ，C h i n a A b s t r a c t A c c o r d i n gt ot h ec h a r a c t e ro ft h eo r e ，o nt h eb a s eo ft h ep r o c e s sm i n e r a l o g yr e s e a r c h i n go ft h e m a g n e t i t ew i t ht u n g s t e n o r ei nI n n e rM o n g o l i a ，t h ep r i n c i p l ef l o w s h e e ti sf l o t a t i o na f t e r m a g n e t i cs e p a r a t i o n o p e r a t i o n s ．S c h e e l i t ec l e a n i n gi sc a r r i e do u tb yh e a t i n gf l o t a t i o nw i t hP e t r o vm e t h o d ．T h ef l o t a t i o nf l o w s h e e th a sg o t ab e t t e ri n d e x i r o nc o n c e n t r a t ew i t hF eg r a d eo f6 6 ．6 2 ％a n dr e c o v e r yo f9 0 ．5 3 ％；t u n g s t e nc o n c e n t r a t ew i t hW 0 3 g r a d eo f5 8 ．6 9 ％a n dW 0 3r e c o v e r yo f8 7 ．3 0 ％． K e yw o r d s s c h e e l i t e ；f l o t a t i o n ；c l e a n i n go fs c h e e l i t eb yh e a t i n gf l o t a t i o n 中国属于钨矿资源丰富的阿尔卑斯一喜马拉山 脉、环太平洋地质带上，因此，钨储量比较丰富。中 国钨矿主要分布在中国南岭山地两侧的广东东部沿 海一带，江西南部的储量最多，约占全世界的一半以 上。根据我国国土资源部2 0 1 5 年发布的数据，截止 2 0 1 4 年底，我国钨矿已经查明的资源储量为7 3 5 ．1 万t W O ，含量 。我国中部地区的白钨矿储量，占 全国白钨矿总储量的8 1 ．6 ％L l j 。目前，随着地质勘 探的深入，其它各地区的白钨矿资源也逐步被发现 并开发利用。 本次试验对内蒙古某地磁铁．白钨矿进行了比 较详细的选矿试验研究，试验目的是为内蒙古某 地磁铁一白钨矿提供最佳的选矿工艺流程及技术指 标，为矿山资源利用、建厂设计提供初步技术 依据。 收稿日期2 0 1 7 - 1 0 - 0 4修回日期2 0 1 8 - 0 4 1 2 作者简介赵荣艳 1 9 8 3 一 ，女，陕西西安人，工程师。 1 矿石性质 内蒙古某地磁铁一白钨矿是以白钨矿和磁铁矿 为主要可选矿石矿物；微晶石灰岩、白云母蚀变岩、 矿化蚀变岩等为主要赋矿岩石。透明矿物主要为白 云母、碳酸盐、绿泥石、石英、重晶石、以及隐晶质组 分。样品中的白钨矿主要出现于白云母化的蚀变岩 和石灰岩中，和白钨矿共生的金属矿物主要以磁铁 矿和赤铁矿为主，白钨矿的含量1 ．3 ％，而且粒径粗 在0 ．1m m 以上，赋矿岩石的变质变形比较简单。 白坞矿和磁铁矿作为主要的选别矿物，由于颗粒比 较粗，白钨矿、磁铁矿等金属矿物之间的连生关系简 单，所以易于分离和选别。 原矿多组分分析结果见表1 ，铁、钨物相分析结 果见表2 。结果表明，T F e 含量3 6 ．7 5 ％，W O ，含量 为1 ．3 6 ％，W O ，和T F e 品位均达到工业回收要求。 万方数据 4 8 有色金属 选矿部分2 0 1 8 年第5 期 2 选矿工艺流程试验 2 ．1 原则流程的确定 原矿中T F e 品位3 6 ．7 5 ％ 磁性铁3 3 ．4 0 ％ ， W O 、品位1 ．3 6 ％。根据矿石性质，可采用先浮选后 磁选和先磁选后浮选两种工艺方案。2o 。经过对比 分析，先磁选后浮选工艺方案可以避免铁矿物在白 钨矿浮选作业中的影响，并且节约了钨浮选成本，最 终确定先磁选后浮选工艺方案。白钨矿浮选主要是 精选提高W O ，品位以达到合格品，对于白钨矿浮选 精选采用常规的“彼德洛夫法”。 2 ．2 磨矿细度试验 岩矿鉴定表明，白钨矿颗粒比较粗，全部粒径在 表3 T a b l e3 0 ．1m m 以上，白钨矿和磁铁矿成伴生关系，铁矿物 与钨矿物容易分离和选别。试验考察磁选选铁时的 磨矿细度是否适合钨浮选细度要求，对不同磨矿细 度磁选尾矿进行钨浮选试验。原矿经过磁选作业选 出铁矿物后，钨浮选给矿 即磁选尾矿 细度发生变 化，因此，在磁选磨矿细度基础上进行了钨粗选细度 试验。 原矿样品磨矿后，在磁场强度为9 6k A ／m 条件 下进行了磁选试验，磁选尾矿在调整剂碳酸钠用量 10 0 0g ／t 、抑制剂水玻璃用量10 0 0g ／t 、捕收剂皂化 油酸用量3 0 0g ／t 浮选药剂用量对磁选尾矿 的条 件下进行一次钨粗选试验，磨矿细度试验分析结果 见．表3 。 磨矿细度试验分析结果 A n a l y s i sr e s u l t so ft h eg r i n d i n gf i n e n e s st e s t ／％ 表3 试验结果显示，磁选细度为一7 4 “m 占 4 0 ％，对应的钨浮选细度为一7 4 m 占5 6 ％，W O ，品 位6 ．0 5 ％，W O ，回收率8 9 ．9 3 ％，指标较好；因此，磨 矿细度一7 4 m 占4 0 ％经过磁选后的磁选尾矿不 需要再磨的情况下，钨粗选细度一7 4 “m 占5 6 ％比 较合适。 2 ．3 钨粗选条件试验 2 ．3 ．1 碳酸钠用量试验 钨粗选给矿为磁选尾矿，W O ，品位2 ．3 0 ％ 2 ．6 0 ％，W O ，回收率9 5 ％左右。白钨矿最佳浮选p H 值范围一般在7 ～9 ”J 。碳酸钠是常用的p H 值调整 剂与分散剂；可以使钨矿物在最佳的p H 值范围内 万方数据 2 0 1 8 年第3 期赵荣艳等内蒙古某地磁铁．白钨矿选矿试验研究 4 9 浮选。 磁选尾矿在碳酸钠用量分别为1 ．0 、2 ．0 、3 ．0 、 4 ．0k g ／t ，抑制剂水玻璃用量为10 0 0g ／t ，捕收剂皂 化油酸用量为3 0 0g ／t 的条件下进行了钨粗选碳酸 钠用量的试验，碳酸钠用量试验结果见图1 。 l w 0 3 品位；2 一w 0 3 回收率；下同 图1 碳酸钠用量试验结果 F i g ．1 T h er e s u l t so fs o d i u mc a r b o n a t et e s t 图1 结果显示，当碳酸钠用量大于2 ．0k g ／t 时， 钨粗精矿W O ，品位和回收率变化不大，而且此时矿 浆p H 值大于8 时，钨浮选速率明显提高，浮选时间 可以减少1m i n ，确定碳酸钠用量为2 ．0k g ／t 为宜。 2 ．3 ．2 水玻璃用量试验 水玻璃对石英、硅酸盐等脉石矿物有较好的抑 制作用。当用油酸等脂肪酸类作为捕收剂浮选白钨 矿时，常用水玻璃作为选择性的抑制剂。 磁选尾矿在调整剂碳酸钠用量为2 ．0k g ／t ，水 玻璃用量分别为0 ．5 、1 ．0 、1 ．5 、2 ．0 、2 ．5k g ／t ，捕收 剂皂化油酸用量3 0 0g ／t 的条件下进行一次钨粗选 水玻璃用量试验，水玻璃用量试验结果见图2 。 图2 水玻璃用量试验结果 F i g ．2 T h er e s u l t so fs o d i u ms i l i c a t et e s t 图2 试验结果说明，随着水玻璃用量逐渐增加， 钨粗精矿W O ，品位随之提高，但是W O ，回收率从 9 0 ．7 1 ％降至8 4 ．4 1 ％，考虑选矿影响因素，水玻璃 用量选择2 ．0k g ／t 为宜。 2 ．3 ．3 皂化油酸用量试验 油酸是一种脂肪酸类捕收剂，捕收能力强，在 水中不易溶解分散。一般情况下对油酸进行改性 即皂化 后使用，选矿效果较好。试验采用的皂 化油酸为油酸原液加入到碳酸钠加温溶解液中皂 化的。 磁选尾矿在调整剂碳酸钠2 ．0k g ／t 、抑制剂水 玻璃用量2 ．0k g ／t ，皂化油酸用量分别为2 0 0 、3 0 0 、 4 0 0 、5 0 0g ／t 的条件下进行一次钨粗选捕收剂皂化 油酸用基试验，试验结果见图3 图3 皂化油酸用量试验结果 F i g ．3 T h er e s u l t so fo l e i ca c i dt e s t 图3 试验结果说明，皂化油酸用量逐渐增加，钨 粗精矿W 0 3 品位逐渐降低，W 0 3 回收率从8 6 ．4 4 ％ 提高到9 0 ．0 5 ％，综合考虑选矿等因素，确定皂化油 酸用量为4 0 0g ／t 。 2 ．4 钨精选条件试验 精选选用“彼德洛夫法”。彼德洛夫法是矿浆 浓度为5 0 ％～7 0 ％，加入大量水玻璃6 0 9 0k g ／t 对粗精矿 ，矿浆加温到7 0 ～9 0 ℃，加温搅拌3 0 6 0m i n ；使方解石表面的捕收剂被解吸，白钨矿获得 选择性的上浮。 2 ．4 ．1 加温精选水玻璃用量试验 在高浓度水玻璃的强烈竞争吸附条件下， H S I O f 离子以及胶态硅酸比油酸更容易在方解石、 白云石表面吸附。而与此相反，油酸则比H S i O f 离 子以及胶态硅酸更容易在白钨矿表面吸附，于是可 较好地进行白钨矿和方解石的浮选分离，获得合格 的白钨精矿HJ 。 磁选尾矿在调整剂碳酸钠用量2 ．0k g ／t 、抑制 剂水玻璃用量2 ．0k g ／t 、捕收剂皂化油酸用量 4 0 0g ／t 的条件下进行一次钨粗选，一次空白精选， 所得粗精矿进入加温搅拌 矿浆浓度为5 0 ％，矿浆 加温温度8 5 ℃，水玻璃用量对钨粗精矿分别为4 0 、 万方数据 5 0 有色金属 选矿部分2 0 1 8 年第3 期 5 0 、6 0 、7 0k g ／t ，加温搅拌时间6 0m i n ，搅拌后的矿 浆稀释到2 5 ％一3 0 ％的浓度空白精选两次，试验结 果见图4 。 图4 水玻璃用量试验结果 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 et e s t 图4 试验结果显示，精选水玻璃用量逐渐增加， 钨精矿W O ，品位从5 9 ．1 0 ％提高到“．0 6 ％，W O ，回 收率从8 1 ．3 5 ％降至7 7 ．7 0 ％；当水玻璃用量 对钨 粗精矿 5 0k g ／t 时，W 0 3 品位6 0 ．5 0 ％，W 0 3 作业 回收率8 0 ．0 9 ％，指标较好，综合考虑，确定加温精 选水玻璃用量 对钨粗精矿 为5 0k g ／t 。 2 ．4 ．2 加温精选搅拌时间试验 白钨矿粗精矿进入加温搅拌前的矿浆是白钨 矿、方解石、白云石和石英等矿物的混合体，可浮性 比较相近。需要外界给予水玻璃从脉石矿物表面解 析捕收剂的动能，才能使水玻璃抑制脉石矿物，因 此，搅拌时间非常重要。 磁选尾矿进行一次钨粗选，一次空白精选，所 得粗精矿进入加温搅拌 矿浆浓度为5 0 ％，矿浆 表4 T a b l e4 加温温度8 5 ℃，水玻璃用量对钨粗精矿5 0k g ／t ， 搅拌时间分别为2 0 、4 0 、6 0 、8 0m i n ，搅拌后的矿 浆稀释到2 5 ％～3 0 ％的浓度空白精选两次，试验 结果见图5 。 图5 搅拌时间试验结果 F i g ．5 T h et e s tr e s u l t so fm i x i n gt i m e 图5 结果说明，随着搅拌时间的增加，钨精矿 W O ，品位逐渐提高，当搅拌时间大于6 0m i n ，钨精矿 W O ，品位 6 0 ％ 和回收率 8 0 ％一8 2 ％ 趋于平 稳，综合考虑选矿成本等因素，确定加温精选搅 拌时间为6 0m i n 。 2 ．5 闭路试验 闭路试验，是在不连续的设备上模拟选矿厂连 续的生产过程，其目的在于找出中矿返回对选别技 术指标的影响，考察中矿返回对工艺流程、产品质量 的影响，最终确定工艺流程、药剂制度及试验技术 指标。 综合条件闭路试验流程见图6 ，试验结果见 表4 。 综合条件闭路试验结果 T h er e s u l to fc o m p r e h e n s i v ec l o s e d c i r c u i tt e s t ，‰ 闭路试验的最终技术指标为铁精矿产率 4 9 ．3 0 ％，T F e 品位6 6 ．6 2 ％，T F e 回收率9 0 ．5 3 ％；钨 精矿产率1 ．9 0 ％，W O ，品位5 8 ．6 9 ％，W 0 3 回收 率8 7 ．3 0 ％。 2 ．5 ．1 铁精矿产品检查分析 铁精矿产品检查分析结果见表5 。从表5 可以 看出，铁精矿达到了精矿质量标准，硫、磷、二氧化硅 等杂质含量符合要求。 万方数据 2 0 1 8 年第3 期赵荣艳等内蒙古某地磁铁．白钨矿选矿试验研究 5 1 味矿 卅舢。。％ 裂姜淼g 靴／t 。。 丫 制选 9 6k A ／⋯ I 5 皂化油酸2 6 0 钨粗选 。 5 水玻璃5 0 0 ，，、 一 一 3 鬯化油酸1 0 0 钨精选I钨扫选l 42 3 | 皂化油酸6 0 钨精选4 钨精扫选1 2， 小 ／ 3 太它㈨I } | 酸4 0 钨精憾5 彳 r { 精h 盘2 厂、1 ∥l 2， 1 - 1 『 钨精矿 尾矿I 图6 综合条件闭路试验流程 F i g ．6 r 1 1 l ep r o c e s so fc o m p r e h e n s i v ec l o s e d c i r c u i tt e s t 表5铁精创‘产品检查分析结果 T a b l e5T h ea n a l y s i sr e s u l to fi r o nc o n c e n t r a t e／％ 组分T F eW 0 3S i 0 2 SPA sC u K 2 0N a 2 0 铁精矿 6 6 ．6 20 ．1 32 ．5 70 ．2 90 ．0 0 10 ．0 50 ．0 0 10 ．1 00 ．1 4 2 ．5 ．2 钨精矿产品检查分析 钨精矿产品检查分析结果见表6 。从表6 可以 看出，内蒙古某地磁铁一白钨矿最终钨精矿达到了国 家颁发的Y s ／他3 l _ 2 0 0 7 精矿质量标准，硫、磷、 砷、铜等杂质含量符合要求‘5 | 。 表6钨精矿产品检查分析结果 T a b l e6T h ea n a l y s i sr e s u l to ft u n g s t e nc o n c e n t r a t e／％ 望坌 竺 垒曼 竺垒 垒立 钨精矿 5 8 ．6 9o ．8 2o ．5 3o ．0 0 20 ．0 6 2o ．0 0 43 ．7 0o ．0 8 71 ．3 5 3 结论 英、雩篇答篙黧凳母化的蚀变 1 内蒙古某地磁铁一白钨矿是以白钨矿和磁铁岩和石灰岩中，和白钨矿共生的金属矿物主要以磁 矿为主要可选矿石矿物，白云母、白云石、方解石、石 下转第5 6 页 万方数据 5 6 有色金属 选矿部分2 0 1 8 年第3 期 [ 6 ] 张志雄，徐建本，肖贤英．某锑矿综合回收白钨矿浮选 试验研究[ J ] ．矿冶工程，2 0 0 9 ，2 9 4 4 4 4 6 ，4 9 ． [ 7 ] 江庆梅，戴子林．混合脂肪酸在白钨矿与萤石、方解石 上接第5 1 页 铁矿和赤铁矿为主，赋矿岩石的变质变形比较 简单。 3 采用先磁选后浮选工艺流程，白钨矿精选采 用“彼德洛夫法”。最终技术指标为铁精矿产率 4 9 ．3 0 ％、T F e 品位6 6 ．6 2 ％、T F e 回收率9 0 ．5 3 ％，钨 精矿产率1 ．9 0 ％、W 0 3 品位5 8 ．6 9 ％、W 0 3 回收 率8 7 ．3 0 ％。 4 本次试验先磁选后浮选工艺流程科学合理， 选别指标较好，可作为矿石资源利用，建厂设计的初 步技术依据。 分离中的作用[ J ] ．矿冶工程，2 0 1 2 ，3 2 2 4 2 斟，4 8 ． [ 8 ] 胡斌．脂肪酸皂捕收剂的合成及其对萤石矿的浮选性 能[ D ] ．长沙中南大学，2 0 1 2 ． 参考文献 [ 1 ] 杨晓峰刘全军．我国白钨矿的资源分布及选矿的现状和 进展[ J ] ．矿业快报，2 0 0 8 4 6 - 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