提高湖南某白钨矿选矿指标的试验研究与工业实践.pdf

2 0 1 5 年第3 期有色金属 选矿部分 6 5 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n 一．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 5 ．0 3 ．0 1 6 提高湖南某白钨矿选矿指标的试验研究与工业实践 郭玉武1 ，张宇2 ，朱恩领2 ，魏党生1 ，叶从新1 ，韦华祖1 1 ．湖南有色金属研究院，长沙4 1 0 1 0 0 ；2 ．青海鸿鑫矿业有限公司，青海格尔木8 1 6 0 0 0 摘要为提高湖南某白钨矿选矿指标，进行了系统的选矿试验研究，并成功进行了工业应用。试验确定在原矿磨矿细 度- 7 4p , m 占7 5 ％条件下，以N a 0 H N ％C 0 3 为p H 组合调整剂、N ％S i 0 3 G S 为组合抑制剂、7 3 1 氧化石蜡皂 Y K 为组合捕 收剂对白钨矿进行回收。工艺改造后的生产指标与试验指标相近，最终获得W O ，品位6 8 ．1 2 ％、回收率7 5 ．3 5 ％的白钨精矿。 与工艺改造前相比，工艺改造后钨回收率升高，选矿成本降低，经济效益显著。 关键词白钨矿；浮选；加温精选；新药剂 中图分类号T D 9 7 1 ．5 ；T D 9 2 3 ．7文献标志码A文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 5 0 3 - 0 0 6 5 - 0 4 R e s e a r c ha n dI n d u s t r i a lP r a c t i c eo fI m p r o v i n gF l o a t a t i o nI n d e x e s o faS c h e e l i t eO r eh lH u n a n G U OY u w u l ．Z H A N GY u 2 。Z H UE n l i n 9 2 ．W E ID a n g s h e n g l ，Y EC o n g x i n l 。W E IH n a z u r J ．H u n a nR e s e a r c hI n s t i t u t eo fN o n f e r r o u sM e t a l s ，C h a n g s h a4 1 0 1 0 0 ，C h i n a ； 2 ．Q i n g h a iH o n g x i nM i n i n gC o ．，L i d ．，G o l m u dQ i n g H a i8 1 6 0 0 0 ，C h i n a A b s t r a c t T h ee x p e r i m e n t a ls t u d yw a sc a r r i e do u ts y s t e m a t i c a l l yt oi m p r o v ef l o a t a t i o ni n d e x e so fas c h e e l i t e o r ei nH u n a n ，a n dt h ei n d u s t r ya p p l i c a t i o nw a ss u c c e s s f u l ．T h es c h e e l i t ec o n c e n t r a t ec o n t a i n i n gW 0 36 8 ．12 ％a ta r e c o v e r yo f7 5 ．3 5 ％w a so b t a j n e di nt h ei n d u s 町a p p l i c a t i o nw h i l et h eg r i n d i n gf i n e n e s sw 船7 5 ％b e l o w7 4p ．m ，a n d N a O H N a 2 C 0 3a sp Hm o d i f i e r s ，N ％S i 0 3 G Sa sd e p r e s s a n t s ，7 3 1 0 x i d i z e dp a r a f f i n u ms o d i u ms a l tY Ka s c o l l e c t o r s ．T h en e wf l o t a t i o np r o c e s sh a sab e t t e ri n d e xt h a nt h eo l dp r o c e s s ，a si tn o to n l yi n c r e a s e dt h eW 0 3 r e c o v e r y ，b u ta l s or e d u c e dp r o d u c t i o nc o s t ，a n dt h ee c o n o m i cb e n e f i tw a so b v i o u s l y ． 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 ；h e a t i n gc l e a n i n g ；n e wr e a g e n t ． 我国白钨资源虽然丰富，但多为品位低、含钙脉 石多、嵌布粒度细的复杂难选白钨矿【l 。J 。对该类 白钨矿，一般采用钨常温粗选再加温精选的工艺方 可获得高品位白钨精矿，该工艺缺点是加温精选矿 量较大，加温成本高口‘7 ] 。湖南某白钨矿开采多年， 现场一直采用在原矿磨矿细度一7 4I x m 占7 0 ％条件 下，以N a O H 为p H 调整剂、N a S i O ，为抑制剂、7 3 1 氧化石蜡皂 油酸为组合捕收剂对白钨矿进行浮选 回收。现场生产中钨粗精矿W O ，品位较低，一般在 3 ．O ％～3 ．5 ％，甚至更低，导致钨加温精选成本居高 不下，严重影响企业经济效益。 试验在不改变现场“预先脱硫一白钨常温粗 选一钨粗精矿加温精选”原则工艺流程的前提下，针 对该白钨矿矿石性质，在试验研究的基础上对原有 工艺进行了合理优化和改造，并进行了工业应用，取 得了较为理想生产指标，同时选矿成本降低，经济效 益显著。 1 矿石性质 矿石多元素分析结果见表1 ，钨物相分析结果见 表2 。原矿中金属矿物主要为白钨矿、褐铁矿、赤铁 矿，其次为黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂等；脉石矿物主要 为石英、方解石、石榴子石、萤石，其次为角闪石、黏土 矿物等。白钨矿主要呈他形粒状或星点状嵌布于石 英和石榴子石中，部分呈自形或半自形晶粒状分布于 方解石夹层中。白钨矿嵌布粒度偏细且两极分化，主 要分布于在5 0 ～8 0p , m 之间，不利于选矿分离。 投稿日期2 0 1 4 - 0 5 一1 1修回日期2 0 1 5 - 0 3 - 1 4 作者简介郭玉武 1 9 8 3 - ，男，山西孝义人，硕士，工程师，主要从事矿物加工、湿法冶金及选矿设计等研究工作。 万方数据 6 6 有色金属 选矿部分2 0 1 5 年第3 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 选矿试验研究 矿石性质研究表明，原矿中钨以白钨矿形式存 在。原矿中自钨矿嵌布粒度较细、含钙脉石矿物含量 大是导致现场生产中钨选矿指标不理想的主要原因。 试验针对该白钨矿矿石性质，在预先脱硫后对白钨矿 浮选体系进行了大量而系统的条件试验研究。 2 ．1 磨矿细度试验 单体解离是矿物浮选分离的前提条件。矿石性 质研究表明，原矿中自钨矿嵌布粒度相对较细，使其 单体解离所需的磨矿细度较细，不利浮选分离。本 次试验在p H 组合调整剂N a O H N a 2 C O ，1 ．2k g ／t 、 组合抑制剂N a 2 S i 0 3 G s2 ．4k g ／t 、组合捕收剂7 3 1 氧化石蜡皂 Y K3 5 0g ／t 条件下进行了磨矿细度试 验。磨矿细度试验结果见图1 。 堡 逗 Ⅱ星 亭 一7 4g m 含量／％ 图1 磨矿细度试验结果 F i g ．1 R e s u l t so fg r i n d i n gf i n e n e s st e s t 由图1 结果可知，随着磨矿细度的增加，钨粗精 矿W O ，品位和回收率均呈先上升后下降趋势。综 合考虑试验指标和选矿成本等因素，试验确定钨浮 选磨矿细度为一7 4 斗m 占7 5 ％，较现场生产磨矿细 度一7 4p ．m 占7 0 ％有所提高。 2 ．2 钨粗选条件试验 钨粗选主要对脱硫后的原矿进行了p H 调整剂、 抑制剂和捕收剂条件试验。 2 ．2 ．1 钨粗选p H 调整剂种类和用量试验 钨粗选常用的p H 调整剂有C a O 、N a O H 和 N a 2 C O ，。本次试验分别考察了采用C a O 、N a O H 和 N a 2 C O ，作p H 调整剂对白钨矿浮选指标的影响，其 中组合抑制剂N a E S i O ， G s2 ．4k g ／t ，组合捕收剂 7 3 1 氧化石蜡皂 Y K3 5 0g ／t 。钨粗选p H 调整剂种 类试验结果见图2 。 N a O H N a 2 C 0 3 N a O H N a 2 C 0 3C a O N a 2 C 0 3 p H 涮整剂种类 图2p H 调整剂种类试验结果 F i g ．2 R e s u l t so fp Hm o d i f i e rt e s t 零 褂 娶 回 。 茜 由图2 结果可知，与其它调整剂相比，采用 N a O H N a C O ，作钨浮选p H 组合调整剂获得的钨 粗精矿W O ，品位和回收率均相对较高，故试验选择 N a O H N a 2 C O ，作为钨粗选p H 组合调整剂。 p H 对浮选体系药剂状态和矿物表面性质影响 较大，是白钨浮选指标好坏的关键因素。钨粗选p H 调整剂N a O H N a 2 C O ，用量试验结果见图3 。由图3 结果可知，N a O H 和N a 2 C O ，两者用量过大或偏小均不 利于白钨浮选，综合分析后，试验确定钨粗选p H 组合 调整剂N a O H N a _ 2 C O ，用量为10 0 0 5 0 0g ／t ，此时 体系p H1 0 ．0 左右，较为适宜白钨浮选。 2 ．2 ．2 钨粗选抑制剂种类和用量试验 自钨浮选脉石抑制剂主要分为无机抑制剂和有 机抑制剂两大类，其中水玻璃是现场生产中应用最 为广泛的无机脉石抑制剂。本次试验分别考察了 N a 2 S i 0 3 、酸化N a 2 S i 0 3 、N a 2 S i 0 3 A 1 2 S 0 4 3 和 N a 2 S i 0 3 G S 对脉石的抑制作用。试验研究表明， G S 在白钨浮选中对含钙脉石矿物有明显抑制效果， 0 9 8 7 6 5 4 1 j 2 ●0 堡迥毫，c≥ 万方数据 2 0 1 5 年第3 期郭玉武等提高湖南某白钨矿选矿指标的试验研究与工业实践 6 7 同时对白钨矿亦有一定的活化作用。在p H 组合调 整剂N a O H N ％C 0 3 1 ．5k g ／t ，组合捕收剂7 3 1 氧化 石蜡皂 Y K3 5 0g ／t 的条件下，进行了钨粗选抑制 剂种类试验，试验结果见图4 。 零 延 2 三 ’ o ≥ 3 5 0 1 5 07 0 0 3 0 010 0 0 5 0 0l5 0 0 5 0 015 0 0 10 0 0 N a O H N a C 0 3 用⋯J J f f 。c , 。t - I 图3N a O H N a C O 。用量试验结果 F i g ．3 R e s u l t so fN a O H N a 2 C 0 3d o s a g et e s t 零 鬻 娶 匡 。 良 抑制剂种类 图4 抑制剂种类试验结果 F i g ．4 R e s u l t so fd e p r e s s a n t st e s t 由图4 结果可知，采用N a 2 S i O ， G S 组合抑制 剂时，脉石矿物被明显抑制，钨粗精矿W O ，品位和 回收率均较高，故试验确定采用N a S i O 。 G s 作为 钨粗选组合抑制剂。 试验研究表明N a 2 S i O ，和G s 两者用量比例为 9 1 时对脉石抑制效果最好，故本次试验在N a 2 S i O ， G S 9 1 的条件下进行了抑制剂用量试验，试验结果 见图5 。 由图5 结果可知，当N ％S i 0 3 G S 用量为2 ．0 k g ／t 时，钨粗精矿W O ，品位和回收率均相对较高， 继续提高N ％S i O 。 G S 用量会对白钨矿造成强烈抑 制，导致W O ，回收率急剧下降。综合考虑，钨粗选 作业组合抑制剂N a 2 S i 0 3 G S 用量为2 ．0k g ／t 较为 适宜。 2 ．2 ．3 钨粗选捕收剂种类和用量试验 原矿中伴生有大量含钙脉石矿物，其可浮性与 白钨矿相近，浮选过程中会随泡沫进入钨粗精矿中， 导致钨粗精矿W O ，品位偏低，因此选择合适的白钨 矿捕收剂对钨浮选至关重要哺。10 | 。目前，白钨矿浮 选最常用的捕收剂是脂肪酸及其皂类。本次试验分 别考察了油酸、7 3 1 氧化石蜡皂和Y K 对白钨矿浮选 指标的影响。在p H 组合调整剂N a O H N ％C O ， 1 ．5 k g ／t ，组合抑制剂N ％S i 0 3 G S2 ．0k g ／t 的条件 下，进行了钨粗选捕收剂种类试验，试验结果见图6 。 零 趔 五； o 渗 图5N a S i O 。 G S 用量试验结果 F i g ．5 R e s u l t so fN a 2S i 0 3 G Sd o s a g et e s t 7 3 1 油酸 7 3 1 Y KY K Y K 油酸 捕收剂种类 零 瓣 娶 重 。 良 零 婚 基 匿 6 良 图6 捕收剂种类试验结果 F i g ．6 R e s u l t so fc o l l e c t o r st e s t 由图6 结果可知，与其它捕收剂相比，7 3 1 氧化 石蜡皂 Y K 组合捕收剂兼具较强捕收力和良好选 择性，获得的钨粗精矿W O ，品位和回收率均较高。 试验确定采用7 3 1 氧化石蜡皂 Y K 作为白钨浮选 的组合捕收剂，其中两者比例为7 3 1 Y K 2 1 。 钨粗选捕收剂7 3 1 氧化石腊皂 Y K 用量试验 结果见图7 。由图7 结果可知，当捕收剂用量达到 3 0 0s ／t 后，继续增加用量对W O ，回收率升高无明显 作用，故试验确定钨粗选作业组合捕收剂7 3 1 氧化 O 9 8 7 6 5 4 3 2 1 O O 9 8 7 6 5 4 3 2 ●O 枣＼迥遽，_|乎 万方数据 6 8 有色金属 选矿部分2 0 1 5 年第3 期 石蜡皂 Y K 用量为3 0 0g ／t 。 图77 3 1 Y K 用量试验结果 F i g ．7 R e s u l t so f7 3 1 Y Kd o s a g et e s t 2 ．3 闭路试验 在上述条件试验基础上，进行了全流程闭路试 验，试验工艺流程见图8 ，试验结果见表3 。 表3闭路试验结果 T a b l e3R e s u l t so fc l o s e d ．c i r c u i tt e s t ／％ 由表3 结果可知，闭路试验最终可获得W O ，品 位6 7 ．3 5 ％、回收率7 7 ．6 7 ％的白钨精矿。与采用原 工艺流程获得的试验指标相比，新工艺流程获得的 试验指标更好，且药剂成本相对较低。 钨精矿 图8 闭路试验工艺流程 F i g ．8 F l o w s h e e to fc l o s e d c i r c u i tt e s t 加温尾矿 下转第9 0 页 万方数据 9 0 有色金属 选矿部分2 0 1 5 年第3 期 3 可将起泡剂组合使用，即一种效力强的起泡 剂配合一种弱的起泡剂，相互协同，取长补短，增强 药剂适应性。 4 在生产实践中应严格控制7 3 0 A 与松醇油的 配比，以免影响生产指标。 参考文献 [ 1 ] 李晓阳，刘述忠，杨新华．新起泡剂7 3 0 A 浮选铜矿的应用 [ J ] ．中国有色金属学报，2 0 0 2 ，1 2 3 5 8 7 - 5 9 1 。 [ 2 ] 宋庆福，周高云．几种合成起泡剂的应用实践[ J ] ．矿冶， 2 0 0 0 ，9 1 3 6 4 0 ． [ 3 ] 张闽．浮选药剂的组合使用[ M ] ．北京冶金工业出版 社，1 9 9 4 ． [ 4 ] 梁瑞禄，石大新．浮选药剂混合使用及其协同效应[ J ] ． 国外金属矿选矿，1 9 8 9 4 1 8 - 2 9 ． [ 5 ] 王雅富．论浮选起泡剂的选择[ J ] ．有色矿山，1 9 8 8 6 3 3 4 】 上接第6 8 页 表4工艺改造前后生产指标对比结果 T a b l e4I n d u s t r i a lp r o d u c t i o ni n d e xb e f o r ea n da f t e r r o o d i f i c a t i o n／％ 3工业实践 对现场选矿工艺依据试验研究确定的工艺条件 进行了改造，其中主要对白钨常温粗选作业入选前 磨矿细度和药剂进行了调整。工艺改造前后的生产 指标见表4 。由表4 结果可知，改造后可获得W O ， 品位6 8 ．1 2 ％、回收率7 5 ．3 5 ％的白钨精矿，与改造 前相比大幅降低了钨粗精矿加温精选作业生产成 本，钨精矿W O ，回收率提高了3 ．1 7 ％，年增经济效 益1 2 5 万余元，表明该矿的工艺改造是可行的且经 济效益显著。 4 结论 1 湖南某白钨矿嵌布粒度细、含钙脉石矿物含 量大，现场生产指标不理想，属难选白钨矿。针对该 矿矿石性质，通过系统条件试验研究，确定在磨矿细 度- 7 4I x m 占7 5 ％条件下，以N a O H N a 2 C 0 3 为p H 组合调整剂、N a S i 0 3 G S 为组合抑制剂、7 3 1 氧化 石蜡皂 Y K 为组合捕收剂浮选回收该白钨矿。 2 试验室闭路试验可获得W O ，品位6 7 ．3 5 ％、 回收率7 7 ．6 7 ％的白钨精矿，试验指标理想。 3 工业生产可获得W O ，品位6 8 ．1 2 ％、回收率 7 5 ．3 5 ％的白钨精矿。与原工艺相比，钨加温精选成 本大幅降低，钨回收率升高。 4 改造后的工艺流程科学合理、选矿指标良 好、经济效益显著，具有一定推广价值。 参考文献 [ 1 ] 许时．矿石可选性研究[ M ] ．北京冶金工业出版社， 2 0 0 7 ． [ 2 ] 邱显扬，董天颂．现代钨矿选矿[ M ] ．北京冶金工业出 版社，2 0 1 2 ． [ 3 ] 周菁，朱一民．钨常温浮选脉石矿物抑制剂研究[ J ] ． 有色金属 选矿部分 ，2 0 0 8 5 4 4 4 6 ． [ 4 ] 李英霞，王国生．某白钨矿回收工艺的试验研究[ J ] ．中 国钨业，2 0 1 2 ，2 7 4 2 3 - 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