陕西某白钨矿选矿工艺研究.pdf

2 0 1 3 年第5 期有色金属 选矿部分 2 5 d o i 1 0 3 9 6 9 ／j ．i s sn ．1 6 7 1 9 4 9 2 ．2 0 1 3 ．0 5 ．0 0 7 陕西某白钨矿选矿工艺研究 沈新春，李平，管建红，李振飞 赣州有色冶金研究所，江西赣州3 4 1 0 0 0 摘要针对白钨矿矿石性质，本试验研究采用重选法、重选一浮选联合工艺和单一浮选法进行白钨矿选矿工艺试 验研究，全流程试验获得钨精矿品位 w 0 3 分别为7 1 ．9 0 ％、6 9 ．3 8 ％、7 1 ．7 8 ％，回收率分别为8 3 ．6 7 ％、8 7 ．7 1 ％、9 0 ．1 9 ％， 三种试验方案在技术均可行，但以浮选指标最优。 关键词白钨矿；重选；浮选；联合工艺 中图分类号，m 9 5 4 ；1 D 9 2 2 ；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 3 0 5 0 0 2 5 一0 4 R e s 翰r c h 佃M i n e r a lP r o c e 豁i n gP r o c e 豁o faS c h 优U t eO no fS h 粕n 对 S 田娜髓，l 曲u n ，ⅡA 叼，G 【伪Ⅳ沉口，l ，l D 叼，Ⅱ历咧瓴 G 伽折o u Ⅳo 咖r r D 凇心t 以Z u q 时R e S 饥砌J h s 饿u 钯，G n n z ，l D “优n n 9 舡戳I D D D ， 巩z ，l 面 A b s t r a c t B a s e do nt h ep r o p e r t yo fs c h e e l i t eo r e ，t h ep r o c e s si n v e s t i g a t i o n sh a v eb e e nc a u r r i e do u tf o r t h et r e a t m e n to ft h es c h e e l i t eo r e b ya d o p t i n gt h e m e t h o d so fg r a v i t yc o n c e n t r a t i o n ，c o m b i n e dp r o c e s so f g r a v i t yc o n c e n t r a t i o na n dn o t a t i o na n ds i n d en o t a t i o n ．B ya d o p t i n gt l l et I l r e e d i f k r e n tp r o c e s s e s ，t } l et u n g s t e n c o n c e n t r a t e sg r a d ei s7 1 ．9 0 ％，6 9 ．3 8 ％a n d7 1 ．3 8 ％，a n dt h er e c o V e r yi s8 3 ．6 7 ％，8 7 ．7 1 ％，9 0 ．1 9 ％r e s p e c t i v e l y ． A Ut h em e n t i o n e da d 叩t e dm e 山o d sa r ef e a s i b l e ，a n dt h eb e s tp e d o 瑚a n c eh a sb e e na c h i e V e db yn o t a t i o n ． K e yw O r d s s c h e e l i t e ；g r a v i t yc o n c e n t r a t i o n ；n o t a t i o n ；c o 血b i n e dp r o c e s s 我国既是世界钨资源大国又是世界产钨大国， 至今我国钨矿开采利用已逾百年，在这段时间产出 的钨精矿大部分是黑钨矿。但是近年来，随着黑钨 资源的逐渐枯竭，不少黑钨矿山相继闭坑或停产， 黑钨矿产量显著下降，亟待加大对白钨矿研究开发 力度，以保证钨精矿产量和国民经济发展对钨精矿 需求的供应[ 1 引。 陕西某白钨矿含W O ，0 ．8 7 ％，其中自钨占钨总 量的9 7 ．7 2 ％，嵌布粒度以粗粒为主，呈粗细不均 匀分布。根据矿石矿物组成特征，分别采用全重选 流程、重选一浮选联合流程和全浮选流程进行白钨 表1 n l b l e1 矿选矿工艺研究且都获得较好的选矿技术指标，但 三方案比较，以单一浮选流程的分选指标最好。 1矿石性质 显微镜鉴定和物相分析结果表明，矿石中有用 矿物主要为白钨矿，占钨总金属量的9 7 ．7 2 ％，另 有少量钨华和微量分散钨存在，硫化矿物主要有黄 铁矿、辉锑银矿、硫锑铜银矿、辉锑矿及少量方铅 矿、闪锌矿、黝铜矿、砷黝铜矿等。脉石矿物主要有 石英、云母及少量方解石、磷灰石等。矿石化学多 元素分析结果和钨物相分析结果分别见表1 和表2 。 原矿多元素化学分析结果 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 f1 1 l n o f _ I I l i n eo r e 元素W 0 3P bZ nC uSA sC a 0B a S i 0 2 A 1 2 0 3 0 ．8 7O ．0 4 3O ．0 1 2 O ．0 1 3O ．4 2O ．2 4O ．8 0O ．0 1 59 0 ．3 52 ．7 3 收稿日期2 0 1 2 一1 1 2 6修回日期2 0 1 3 0 7 1 8 作者简介沈新春 1 9 8 5 一 ，男，江西赣州人，硕士，助理工程师，主要从事选矿研究工作。 万方数据 2 6 有色金属 选矿部分 2 0 1 3 年第5 期 表2钨物相分析结果 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 e ／％ 2 原则流程的选择 工艺矿物学研究表明，矿石中主要回收的矿物 为白钨矿，主要的脉石矿物为石英。白钨矿的密度 6 ．2t ／m 3 ，而石英占原矿物的9 0 ％以上，密度仅为 2 ．6 ‰3 ，且大部分有用矿物的嵌布粒度大于O ．0 4 m m ，而重选法的有效回收粒度为 0 ．0 4m m ，这部 分物料用重选方法可以获得令人满意的结果，而 一O ．0 4 0 ．0 2m m 粒级回收率大幅度下降，一0 ．0 2m m 粒级则基本上不能回收，一般采用浮选法或者离心 机强化细粒级矿物分选的方法回收⋯。另外，矿 石筛析试验的部分粒级产品的重液沉浮试验结果表 明，各粒级重产品的产率均较小，而钨金属的富集 比较高，在各粒级重产品中钨金属均可富集到9 0 ％ 以上，在一O ．1 2 5 0 ．0 7 6m m 粒级重产品的钨金属富 集达9 6 ．4 0 ％，该矿石具有良好的重选可选性，但 是对于细粒级的回收受到一定的局限性。 综上所述，为了确定适宜的工艺流程使矿石中 的白钨矿能够得到有效的回收，拟采用重选法、重 选一浮选联合工艺流程 主要回收细粒级白钨矿 和单一浮选法作为矿石中白钨矿回收试验研究原则 流程进行工艺试验研究。 3 工艺流程对比试验 3 ．1 重选试验 一般用于粗选的重选设备有摇床、螺旋溜槽、 螺旋选矿机等，用于细泥选别的重选设备有普通矿 泥刻槽摇床、振动矿泥摇床、离心选矿机和各种皮 带溜槽等[ “ ] 。本研究选用摇床为粗选设备和粗精 矿及中矿的精选设备，考虑到该矿石中还含有部分 硫化矿，在粗精矿和中矿进行摇床精选之前先进行 硫化矿物浮选试验，以降低硫化矿物对白钨矿回收 试验的影响，粗选获得的溢流选用离心选矿机对其 进行钨的回收。流程试验中各种设备都分别进行了 各项工艺参数的条件试验，并在最佳组合条件下进 行重选流程试验，试验流程见图1 ，试验结果见表3 。 表3 试验结果表明，重选法对该矿石中白钨矿 的回收可获得较好的选矿技术指标。可获得高品位 原矿 硫精矿钨精矿1中矿尾矿 图1 重选工艺原则流程 F i g ．1P r i n c i p l en o w s h e e to fg I l a v i t yc o n c e n t I ．a t i o n 表3全重选流程试验结果 T a b l e3R e s u l t so fg r a V i t yc o n c e n t r a t i o nt e s t／％ 钨精矿l 的产率为1 ．0 4 ％，含W O ，7 1 ．9 0 ％，回收 率为8 3 ．6 7 ％，低品位钨精矿2 的产率为0 ．2 7 ％， 钨品位和回收率分别为1 5 ．6 8 ％、4 ．7 4 ％，钨的总回 收率为8 8 ．4 1 ％，钨精矿折合品位为6 0 ．3 1 ％。 3 ．2 重选一浮选试验 重选一浮选联合工艺与重选法的不同体现在对 细粒级 摇床溢流 的回收试验，采用浮选法强化 对细粒级白钨矿的回收，浮选法是细粒级白钨矿选 矿工艺研究的主要选矿方法。重选一浮选联合工艺 流程试验原则流程见图2 ，试验结果见表4 。 表4重选一浮选联合工艺流程试验结果 T a b l e4R e s u l t so fc o m b i n e dp r o c e s st e s to fg r a V i t y c o n c e n t r a t i o na n df 而t hn o t a t i o n／％ 表4 试验结果表明，重选一浮选联合工艺流程 万方数据 2 0 1 3 年第5 期沈新春等陕西某白钨矿选矿工艺研究 。2 7 图2 重选一浮选联合工艺原则流程 F i g ．2 C o m b i n e dp r o c e s sn o w s h e e to fg ，r a V i t y c o n c e n 眦i o na n df 壬o t hn o t a t i o n 同 表5浮选闭路试验结果 T a b l e5R e s u l t so fc l o s e d _ c i r c u i tt e s t ／％ 也能获得较好的选矿技术指标。可获得钨精矿的产 率为1 ．1 3 ％，含w O ，6 9 ．3 8 ％，回收率为8 7 ．7 1 ％， 尾矿中钨的品位降低到了O ．0 5 5 ％，且损失在尾矿 中的钨金属量仅占钨中金属量的5 ．8 5 ％。 3 ．3 单一浮选试验 在最佳组合工艺条件下进行了浮选闭路试验， 试验流程如图3 ，试验结果见表5 。 原矿 钨精矿 图3 浮选闭路试验流程 F i g ．3 n o w s h e e to fc l o s e d c i r c u i tt e s to fn o t a t i o n 表5 试验结果表明，单一浮选法回收矿石中的 白钨矿是可行的。优先脱硫后经一次粗选、一次扫 选，钨粗精矿加大量水玻璃强烈搅拌后三次精选， 可获得钨精矿产率为1 ．0 9 ％、W O ，品位为7 1 ．7 8 ％、 回收率为9 0 ．1 9 ％的良好指标。 4 试验方案对比分析 采用全重选、重选一浮选联合流程和单一浮选 三种工艺流程处理该白钨矿，在技术上均可行。重 选全流程试验可获得钨精矿含W O ，6 0 ．3 1 ％，回收 率为8 8 4 1 ％，钨中矿含w 0 31 ．9 7 ％，回收率为3 ．7 7 ％， 该方案充分利用了矿石中石英含量9 0 ％以上的组成 特点，发挥重选大量排尾的优越性，减少后续作业 的负荷量，对节约能源、降低成本都有利，同时也 是一个环境友好的试验方案，但对矿泥的回收效果 较差。采用重选一浮选联合工艺流程获得的选矿指 标与重选获得的指标相差不大，全流程试验可获得 钨精矿含w O ，6 9 ．3 8 ％，回收率为8 7 ．7 1 ％，钨中矿 含W O ，1 ．6 1 ％，回收率为5 ．6 9 ％，但是该方案流程 结构却比重选法复杂得多，且浮选尾矿沉降及水处 理探索试验表明，选矿废水不经处理难以达到环保 排放要求，需要建立适当规模的废水处理车间，确 保外排废水达到环保要求，选矿成本相对也要更高。 单一浮选闭路试验可获得钨精矿含w O ，7 1 ．7 8 ％， 回收率为9 0 ．1 9 ％，该方案可以强化对细粒级白钨 矿的有效回收，提高了钨的回收率，同时流程也相 对简洁，可以节省选厂厂房空间，降低初期投资成 本，虽然需要建立适当规模的废水处理车间，由于 可以有效提高选矿技术指标，简化流程结构，相对 而言是一个比较经济的试验方案。 根据以上分析，重选试验方案和单一浮选试验 方案都可作为选矿厂设计依据，试验重点推荐单一 浮选试验方案。 5 结论 1 该矿石嵌布特点以粗粒为主、粗细不均匀 分布，要想获得较好的选矿指标，细粒级部分钨的 下转第3 5 页 万方数据 2 0 1 3 年第5 期仇云华云锡某老尾矿资源再利用选矿新工艺试验研究 3 5 表7精矿粒级回收率 T a b l e7C o n c e n t r a t er e c o v e r yo fd i 舶r e n ts i z ef r a c t i o n s ／％ 粒级，“m 一1 5 0 7 4 水析 7 4 7 “3 7 3 7 1 9 1 9 1 0 一1 0 合计 摇床精矿 3 5 ．4 8“．0 26 0 ．7 77 ．8 59 ．0 03 4 ．9 4 富中矿 0 ．3 97 ．4 9 9 ．2 5 3 ．7 3O ．3 8 4 ．4 1 工艺，提高选矿综合回收率。本次工艺试验研究， 确定在摇床选别作业产出锡品位大于1 0 ％的粗锡精 矿产品，泥矿选别作业产出锡品位大于3 ．5 ％的富 中矿产品。含锡1 0 ％的粗锡精矿产品云锡有较为成 熟的精选工艺，通过精选进一步获得含锡大于4 0 ％ 的合格锡精矿产品和部分富中矿产品，该富中矿产 品与泥矿选别产出的富中矿产品送云锡冶炼厂的烟 化炉处理。充分发挥云锡公司冶炼技术的优势，给 选矿产出低品位产品创造了条件，也为回收细粒锡 石、提高选矿回收率创造了条件。 4 结论 1 针对云锡老尾矿特性，总结云锡老尾矿近 三十年的试验及试生产经验，结合本次试验研究结 果，提出回采利用云锡老尾矿应遵循的原则丢 细、弃贫，选择性回采，预选抛尾，富集入选，高 效低耗回收二次资源。 2 锡尾矿中的锡石嵌布粒度细，大部分锡石 粒度均在水析一7 4 斗m 粒级；在 7 4 斗m 粒级中，锡 石主要呈包裹体形式存在，分级、粗砂磨矿入选是 处理锡尾矿的关键。 3 振摆螺旋选矿机是老尾矿粗粒预选的较好 设备，在流程中适宜的位置是一段磨矿之后，通过 预选，可抛弃对原矿产率5 3 ％的尾矿，大大减少进 入摇床选别的矿量，可以提高选别效果，减少设备 投资，实现规模化生产。 4 采用振摆螺旋选矿机、转盘选矿机、Y T c F 型细泥摇床等近期研制成功的新设备，组成锡 尾矿再选新工艺，体现了重选技术的重大创新。工 艺流程结构简单，能耗低，为经济合理利用老尾矿 资源提供了新的途径。 5 新工艺试验取得了给矿品位0 ．3 5 ％，锡精 矿品位1 0 ％，锡富中矿品位4 ％，锡综合回收率3 9 ％ 的较好指标。本工艺对省内外同类锡尾矿回采利 用，具有一定的借鉴作用。 参考文献 [ 1 ] 云锡集团公司规划设计组．堆存尾矿回采利用可行性研 究报告[ R ] ．云南个旧云锡集团公司，2 0 0 2 ． [ 2 ] 杜体尧．云锡老厂采选厂羊坝底选厂处理尾矿技术改造 实施意见[ J ] ．云锡科技，1 9 9 5 1 2 3 3 0 ． [ 3 ] 云锡集团公司规划设计组．云锡公司老尾矿采选新工艺 和新设备研究5 0 吨／日选矿中间试验报告[ R ] ．云南个 旧云锡公司，1 9 8 5 ． [ 4 ] 太汝恭．关于云锡尾矿的选矿[ J ] ．云锡科技，1 9 8 9 3 2 0 2 8 ． [ 5 ] 袁树云，沈怀立，李正昌，等．振摆螺旋选矿机的研制及 液流运动分析[ J ] ．云锡科技，1 9 9 7 4 1 6 _ 2 5 ． [ 6 ] 李值民，解宝瑞，李钱江，等．转盘选矿机[ J ] ．有色金属 选矿部分 。1 9 9 8 4 2 9 3 3 ． [ 7 ] 杨学宽．Y T c F 型细泥摇床[ J ] ．云锡科技，1 9 9 5 1 3 9 4 6 ． o 乍吧石N I ／乱乡兮。口e 石℃石N l ／乱乡9 、y 乱乡兮抓 “八y 乱 石＼ ／；、 ／乱 ／佘 ／i ＼ ／乱 ／佘 ／玉 ／≈ ／i 、 ／玉 ／斗 ／玉 ／；、 ／斗 ／孓 ／≯ ／p ／≯ ／≯ 上接第2 7 页 回收是难点，而提高细粒级钨回收指标的关键是选 择合适的选矿方法和相适宜的磨矿细度。 2 采用全重选法、重选一浮选联合流程和单 一浮选法在技术上均可行，其中以单一浮选法指标 最优，采用混合浮选硫化矿物一浮选尾矿浮白钨的 流程，实验室小型闭路试验可获得钨精矿含w O ， 7 1 ．7 8 ％、w 0 3 回收率为9 0 ．1 9 ％的选别指标。 参考文献 [ 1 ] 林海清．论钨矿老尾矿的再开发利用[ J ] ．中国钨业。 2 0 l O ，2 5 1 1 7 2 1 ． [ 2 ] 张忠汉，张先华．难选白钨矿石选矿新工艺流程研究[ J ] ． 矿冶，2 0 0 2 增刊 1 8 l 一1 8 4 ． [ 3 ] 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 1 2 1 5 1 9 ． [ 4 ] 周源．应用联合工艺综合回收微细粒钨锡物料的试验 研究[ J ] ．江西有色金属，2 0 0 0 ，1 4 1 1 8 2 1 ． [ 5 ] 胡熙庚，黄和慰，毛钜凡．浮选理论与工艺[ M ] ．长沙中 南工业大学出版社，1 9 9 1 ． 万方数据