从某铜矿尾矿中重选回收白钨矿的试验研究.pdf

4 4 有色金属 选矿部分2 0 2 1 年第2 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 1 ．0 2 ．0 0 7 从某铜矿尾矿中重选回收白钨矿的试验研究 李崇德1 ’2 1 ．矿冶科技集团有限公司，北京1 0 0 1 6 0 ； 2 ．矿物加工科学与技术国家重点实验室，北京1 0 2 6 2 8 摘要某铜矿浮选尾矿w O 。品位为o ．0 5 6 ％，可供综合回收。该尾矿矿物组分较复杂，其中钨矿物绝大部分为白钨 矿，另有微量的黑钨矿及钨华，金属硫化矿物主要为黄铁矿，微量磁黄铁矿，其他金属矿物主要为褐铁矿、磁铁矿等，非金属矿 物主要为石英，其次为钙铁榴石，少量的方解石、长石、绿泥石等。白钨矿可浮性较好，可以采用浮选方法回收，但浮选药剂在 回水中残留会显著影响主流程主要金属的浮选指标，而重选流程不会影响回水复用。采用浮选开路试验脱硫后，再通过螺旋 溜槽分级富集一磁选除杂一摇床回收粗粒级白钨矿一异形面溜槽回收微细粒级白钨矿，全流程试验获得了产率为o ．0 5 ％， w O 。品位为3 0 ．1 1 ％，w o s 回收率为2 6 ．4 1 ％的钨精矿。 关键词铜矿尾矿；白钨矿；重选 中图分类号T D 9 2 2 ；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 1 0 2 0 0 4 4 一0 5 E x p e r i m e n t a lS t u d yo nR e c o V e r yo fS c h e e l i t eI ’r o mT a i l i n g so fa C o p p e rM i n eb yG r a V i t yC o n c e n t r a t i o n L IC 矗。孢g d e l ，2 j ．B G R 工M MT g f 九咒o Z o g yG ，‘o 甜p ，B 8 i 歹i 咒g 】O O j6 0 ， 玩i 咒口； 2 ．S ￡n ￡PK P yL 以6 0 r 口￡o r yo ，M i 咒P 7 一n ZP 7 一o f e s s i 胛gS f i e 咒c 8 以咒dT g c 九行o ￡o g y ， B P i Ji 卵gJ0 2 6 2 8 ， C 九i ，z n A b s t r a c t T h eW 0 3g r a d eo ff l o t a t i o nt a i l i n g sf r o mac o p p e rm i n ei s0 ．0 5 6 ％，w h i c hc a nb e c o m p r e h e n s i v e l yr e c o v e r e d ．T h em i n e r a lc o m p o s i t i o no ft h et a i l i n gi sr e l a t i v e l yc o m p l e x ．T h et u n g s t e no r ei s m o s t l vs c h e e l i t ea n dt h e r ea r ea l s ot r a c ea m o u n to fw o l f r a m i t ea n dt u n g s t i t e ．T h em e t a ls u l f i d em i n e r a l sa r e m a i n l yp y r i t ea n dt r a c ea m o u n to fp y r r h o t i t e ， e tc ．N o n m e t a lm i n e r a l sa r em a i n l yq u a r t z ，f o l l o w e db y a n d r a d i t ea n das m a l la m o u n to fc a l c i t e ， f e l d s p a r ，c h l o r i t e ， e t c ．S c h e e l i t eh a sg o o df l o t a b i l i t ya n dc a nb e r e c o v e r e db vf l o t a t i o nm e t h o d ．H o w e v e r ，t h er e s i d u eo ff l o t a t i o nr e a g e n ti nt h er e t u r nw a t e ro ff l o t a t i o n m e t h o dw i l ls i g n i f i c a n t l ya f f e c tt h ef l o t a t i o ni n d e x e so fm a i nm e t a l si nt h em a i np r o c e s s ， w h i l et h eg r a v i t y s e p a r a t i o np r o c e s sw i l ln o ta f f e c tt h er e u s eo fr e t u r nw a t e r ．A f t e ro p e n c i r c u i td e s u l f u r i z a t i o nb yf l o t a t i o n ， c o a r s e g r a i n e ds c h e e l i t ei sr e c o v e r e db ys p i r a lc h u t ec l a s s i f i c a t i o ne n r i c h m e n t ，m a g n e t i cs e p a r a t i o ni m p u r i t y r e m o v a l ，s h a k i n gt a b l er e c o v e r y ，a n df i n e g r a i n e ds c h e e l i t ei sr e c o v e r e db ys p e c i a l 一s h a p e dc h u t e ．T h ew h 0 1 e p r o c e s st e s tr e s u l t ss h o wt h a tt h et u n g s t e nc o n c e n t r a t ey i e l di s0 ．0 5 ％，W 0 3g r a d ei s 3 0 ．11 ％a n dW 0 3 r e c o v e r yi s2 5 ．3 0 ％． K e yw o r d s c o p p e rm i n et a 订i n g 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 某铜矿投产以来，累计浮选尾矿量达1 ．3 亿t ，其 中W 0 3 品位约O ．0 5 6 ％，折合W 0 3 含量达到7 万t ，并 且每年继续产出约3 0 0 万t 尾矿，该尾矿所含钨资源 经济价值巨大，因此对该尾矿开展综合回收钨的研究 具有十分重要意义。针对铜尾矿含钨矿物的综合回 收，已有的研究结果口q 1 表明，采用浮选法能获得良好 指标，但浮选法使用了大量浮选药剂，不仅导致选矿成 本高，且选矿废水无法回用到铜矿浮选主流程，最终导 致浮选法无法投入实际应用。显然，重选法卜列不需要 使用化学药剂，具有选矿成本低、不影响选矿废水回用 的优点。针对该尾矿代表性矿样，开展了重选法综合回 收钨的试验研究，取得了较满意效果。 收稿日期2 0 2 0 0 4 1 7 作者简介李崇德 1 9 6 7 一 ，男，江西上饶人，硕士，教授，主要从事复杂金属矿的浮选工艺和药剂研究。 万方数据 2 0 2 1 年第2 期李崇德从某铜矿尾矿中重选回收白钨矿的试验研究 4 5 1 矿石性质 1 ．1 矿石主要化学成分分析 矿石主要化学成分分析结果见表1 ，钨的化学物 相分析结果见表2 。由表1 结果可见，样品中的有价 组分为S 、W O 。，其含量分别为4 ．6 4 ％、o ．0 5 6 ％，可综 合回收利用。从表2 结果可见，样品中钨绝大部分 以白钨矿形式存在，少量以钨华及其他钨的形式存 在，微量以黑钨矿形式存在。 表1矿石主要化学成分分析结果 T a b l e1R e s u l t so fm a i nc h e m i c a l c o m p o s i t i o na n a l y s i so fr a wo r e／％ 注1 单位为g ／t ，下同 表2矿石中W O 。的化学物相分析结果 1 ．2 矿石矿物组成 原矿中矿物组分较复杂，其中钨矿物绝大部分 为白钨矿，另有微量的黑钨矿及钨华。硫化矿物主 要为黄铁矿，少量的黄铜矿，微量的磁黄铁矿、闪锌 矿、方铅矿、辉铋矿、碲铋矿，其他金属矿物主要为褐 铁矿、毒砂、菱铁矿、磁铁矿、赤铁矿、菱锌矿、菱锰 矿、锡石等。非金属矿物主要为石英，其次为钙铁榴 石，少量的方解石、伊利石、钾长石、绿泥石、钙铝榴 石、透辉石、白云石、绿帘石，微量钠长石、磷灰石、石 膏、萤石、重晶石、黑云母、金红石、榍石、硅灰石、滑石、 锆石、独居石等。原矿的矿物组成及相对含量见表3 。 表3原矿的矿物组成及相对含量 T a b l e3M i n e r a lc o m p o s i t i o na n d r e l a t i v ec o n t e n to fr a wo r e／％ 矿物名称含量矿物名称含量 白钨矿 o ．0 7 石英 3 3 ．6 9 黑钨矿 O ．0 0 1 白云母 1 3 ．4 6 黄铜矿 O ．1 1 方解石 1 2 ．4 5 黄铁矿 8 ．4 2 钾长石 4 ．1 7 褐铁矿 0 ．8 0 绿泥石 3 ．6 0 菱铁矿 O ．6 7 白云石 2 ．1 4 磁铁矿 O ．4 5 绿帘石 1 ．0 5 赤铁矿 O ．1 1 钠长石 O ．8 1 钙铁榴石 1 3 ．4 3滑石0 ．6 1 钙铝榴石 1 ．5 0 透闪一阳起石 O ．1 2 透辉石 1 ．9 2其他O ．4 1 9 1 ．3 影响钨回收的因素 根据矿石性质分析，影响钨回收的主要因素有 1 属细脉浸染型矿石，嵌布粒度细且不均匀。矿石 中白钨矿的嵌布粒度较细，在一o ．0 1 0m m 粒级占有 率为2 0 ．2 1 ％，在一0 ．0 1 5m m 粒级占有率为 2 9 ．4 9 ％，对重选回收极为不利。2 W O 。含量低，为 o ．0 5 7 ％。白钨矿解离度不高，为7 1 ．3 7 ％且再次解 离困难。原矿中未解理白钨矿较多以贫连生体或其 他矿物包体的形式存在，很难在选矿流程中得到很 好的回收，会损失于选钨尾矿中。3 W O 。较为分散， 呈微细包裹体状存在于各种矿物中。工艺矿物学检 查发现，经过多次提纯及酸处理后，石榴石仍含 W O 。0 ．0 6 5 ％，赤铁矿含W O 。1 ．1 0 ％，磁铁矿含 W O 。o ．0 5 5 ％，黄铁矿含W O 。o ．0 2 0 ％，石英含W O 。 o ．0 1 3 ％。结合矿物相对含量计算这些矿物中钨占 有率为3 0 ．2 2 ％，但这部分白钨矿基本无法回收。 2 试验结果及分析 2 ．1 脱泥试验 2 ．1 ．1 粒度筛析试验 为了解矿石中W O 。、S 在不同粒级中的分布情 况，对矿石进行了粒度筛析，筛析试验结果见表4 。 从表4 结果可以看出， 0 ．1 5m m 粒级W O 。含量较 低，一o ．1 5 o ．0 7 4m m 粒级W O 。含量低于平均值， 一o ．0 7 4m m 粒级W Q 含量高于平均值；一o ．0 3 8m m 粒级产率为4 4 ．1 1 ％，W O 。占有率为5 6 ．2 2 ％； 一0 ．0 2 3m m 粒级产率为3 8 ．7 5 ％，W O 。占有率为 4 8 ．6 5 ％，一o ．0 2 3m m 粒级中钨金属占有率较高，细 粒矿泥会影响白钨矿的回收，需要开展脱泥试验。 表4粒度筛析及金属分布情况 T a b l e4G r a i ns i z es i e v ea n a l y s i sa n d m e t a ld i s t r i b u t i o no fr a wo r e／％ 2 ．1 ．2 旋流器脱泥试验 水力旋流器是选矿厂脱泥和分级主要设备，一 次旋流器作业产出溢流产率约8 ％，而原矿中 一o ．0 2 3m m 产率为3 8 ．7 5 ％，故对旋流器沉砂再进 行一次旋流器脱泥作业，旋流器两次脱泥获得的溢 万方数据 ．_ 墅上里全垒 竺芏塑坌2 1 1 1 1 兰箜 塑 流合并作为脱除矿泥，旋流器脱泥试验结果见图1 。 由图1 结果可以看出，旋流器脱除矿泥含W O 。较高， 矿泥中损失钨回收率也较高。因此，旋流器脱泥不 适合该矿样。 图1 旋流器脱泥试验结果 F i g 1 R e s u l t so fh y d r o c y c l o n ed e s l i m i n gt e s t s 2 ．1 ．3 沉降脱泥试验 在实验室条件下的沉降脱泥也称淘析脱泥，是 指搅拌矿浆或在矿浆中加入矿泥分散剂进行搅拌， 搅拌静置后用虹吸法脱除悬浮矿泥的一种脱泥方 式，其脱泥效果可以作为工业生产的参考依据。本 试验不添加矿泥分散剂，分别以8 、1 0 、1 5 和2 3u m 粒级作为理论分级节点进行了淘析脱泥对比试验， 试验结果见图2 。由图2 结果可以看出，沉降脱除矿 泥含W O 。较高，矿泥中损失钨回收率也较高。因 此，沉降也无法达到脱泥目的。 分缎耗崖／Ⅲ” 图2 沉降脱泥试验结果 F i g ．2R e s u l t so fs e d i m e n t a t i o nd e s l i m i n gt e s t s 2 ．1 ．4 螺旋溜槽脱泥试验 鉴于螺旋溜槽具有占地面积小、处理能力大、单 位处理成本低、易于控制、动力消耗小等优点，开展 了不同给矿浓度螺旋条件下螺旋溜槽脱泥试验，产 出精矿、中矿和尾矿，其中尾矿作为矿泥脱除，试验 结果见图3 。由图3 结果可见，随着给矿浓度增加， 脱除矿泥的产率降低，白钨矿回收率也降低，但是不 同给矿浓度下矿泥中所含W O 。品位均较高，说明不 论螺旋溜槽脱除矿泥产率高低，矿泥含钨均较高导 致钨损失较大，不适合脱泥。 图3 螺旋溜槽脱泥试验结果 F i g ．3R e s u l t so fs p i r a ls l u i c ed e s l i m i n gt e s t s 2 ．2 原矿螺旋溜槽分选试验 鉴于试验矿样微、细粒级中钨含量较高，上述多 种方法脱泥试验结果表明，脱除矿泥中钨含量较高， 无法实现高效脱泥抛尾，因此需要对矿样进行全粒 级重选试验。首先采用螺旋溜槽将试验矿样分成重 矿物及轻矿物两部分，然后对螺旋溜槽精矿和尾矿 分别处理回收白钨矿。原矿螺旋溜槽分选试验结果 见表5 。 表5 原矿螺旋溜槽分选试验结果 T a b l e5R e s u l t so fs p i r a lc h u t es e p a r a t i o n t e s t so nr a wo r e ／％ 2 ．2 ．1 螺旋溜槽精矿重选回收钨试验 对螺旋溜槽精矿采用图4 的试验流程，经过磁 选脱除钙铁榴石与钙铝榴石、脱除 o ．1 5m m 粒级、 摇床初步富集、摇床粗精矿脱硫、摇床精选，获得钨 精矿w O s 品位为3 6 ．5 2 ％，w 0 。回收率为2 0 ．2 9 ％。 2 ．2 ．2 螺旋溜槽尾矿不同设备回收钨对比试验 对螺旋溜槽尾矿进行筛析，分析结果见表6 。从 表6 结果可见，螺旋溜槽尾矿中 0 ．1 5 、～0 ．1 5 o 0 7 4 、～o ．0 7 4 0 ．0 4 3m m 粒级中W O 。含量低，可 以作为最终尾矿抛弃；钨在～o ．0 4 3m m 粒级中有所 富集。 万方数据 2 0 2 1 年第2 期李崇德从某铜矿尾矿中重选回收白钨矿的试验研究 4 7 原矿 钨精矿尾矿 图4 对螺旋溜槽精矿进行 摇床试验流程 F i g ．4 F l o w s h e e to fs h a k i n gt a b l et e s t s o ns p i r a lc h u t ec o n c e n t r a t e 表6螺旋溜槽尾矿筛析结果 T a b l e6R e s u l t so fs i e v ea n a l v s i s o fs p i r a lc h u t et a i l i n g s／％ 对一o ．0 4 3m m 粒级进行了细粒摇床、悬振锥面 选矿机、尼尔森选矿机和离心选矿机[ 6 ] 、异形面溜槽 分别回收白钨矿的对比试验，试验结果见图5 。 从图5 结果可见，采用离心选矿机和异形面溜 槽获得的指标较好，离心选矿机获得指标是钨精矿 作业产率为1 8 ．4 7 ％，W O 。品位为o ．2 0 ％、W O 。回收 率为5 5 ．7 2 ％，异形面溜槽获得的钨精矿作业产率为 2 4 ．2 9 ％，W O 。品位为0 ．1 4 ％、W O 。回收率为 5 7 ．2 5 ％。鉴于异形面溜槽选别指标好、设备投资不 高、动力消耗低、且操作简便，选择异形面溜槽回收 细粒级白钨矿。 2 ．3 全流程试验 通过大量试验确定白钨矿回收采用磁一重联合 法，浮选只用于脱除黄铁矿及其他易浮脉石矿物。 纽『粑摇床悬振锥面J E 尔森禹心选矿机“ 彤面潲槽 ●作业产率w r ，品位w o ，作业回收率 图5 不同重选设备回收细粒钨试验结果 F i g ．5 R e s u l t so fr e c o v e r i n gf i n et u n g s t e nt e s t s b yd i f f e r e n tg r a v i t ys e p a r a t i o ne q u i p m e n t 粗粒白钨矿采用摇床回收，细粒白钨矿采用异形面 溜槽回收，试验流程见图6 。通过全流程试验，获得 了产率为o ．0 5 ％，W O 。品位为3 0 ．1 1 ％，w O 。回收率 为2 6 ．4 1 ％的钨精矿。 3结论 1 矿石中W O 。品位为0 ．0 5 6 ％，可综合回收利 用。钨矿物绝大部分为白钨矿，另有微量的黑钨矿 及钨华；硫化矿物主要为黄铁矿，少量的黄铜矿，微 量的磁黄铁矿，其他金属矿物主要为褐铁矿、磁铁 矿等。非金属矿物主要为石英，其次为钙铁榴石， 少量的方解石、长石、绿泥石、钙铝榴石、透辉 石等。 2 矿石中白钨矿的嵌布粒度不均匀，部分白钨 矿以细粒包体的形式嵌布于脉石矿物中，白钨矿综 合回收难度大。 3 白钨矿可浮性较好，可以采用浮选方法回收， 但浮选法的浮选药剂在回水中残留会显著影响主要 金属的浮选指标，使得尾矿回水无法复用，因此该尾 矿中白钨矿采用重选方法进行回收。 4 试验确定采用原矿浮选开路脱硫一螺旋溜槽 分级富集一磁选除杂一摇床回收粗粒级白钨矿一异 形面溜槽回收微细粒级白钨矿的试验流程，获得的 钨精矿产率为o ．0 5 ％，w O 。品位为3 0 ．1 1 ％，W O 。回 收率为2 5 ．3 0 ％。 万方数据 4 8 有色金属 选矿部分2 0 2 1 年第2 期 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] 图6 全流程试验工艺流程 F i g ．6 P r o c e s so ff u l lf l o wt e s t s 参考文献 [ 4 ] 张光斌，艾光华．某白钨浮选尾矿钨再回收利用试验研 北京矿冶科技集团有限公司．某尾矿回收钨的选矿 究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 8 1 6 5 6 9 ． 试验报告[ R ] ．北京北京矿冶科技集团有限公司， Z H A N GG u a n 曲i n ，A IG u a n g h u a ．E x p e r i m e n t a ls t u d y 2O19 ． o nr e c o v e r ya n du t i l i z a t i o no ft u n g s t e nf r o ms c h e e l i t e B G R I M MT e c h n 0 1 0 9 yG r o u p ．T e s tr e p o r to nr e c o v e r y f l o t a t i o n t a i l i n g [ J ] ． N o n f e r r o u sM e t a l s M i n e r a l o ft u n g s t e nf r o mt a i l i n g s [ R ] ．B e i j i n g B G R I M M P r o c e s s i n gS e c t i o n ，2 0 1 8 1 6 5 6 9 T e c h n o l o g yG r o u p ，2 0 1 9 ．[ 5 ] 朴永超，朱阳戈，王中明．从重选尾矿中浮选回收微细 李崇德，冯宁，钟国建，等．某铜硫浮选尾矿综合回收钨 粒白钨矿试验研究[ J ] ．矿冶，2 0 1 4 ，2 3 4 2 0 一2 3 ，2 7 ． 的浮选试验研究[ J ] ．有色金属工程，2 0 1 9 ，9 1 2 7 7 8 1 P I A 0Y o n g c h a o ，Z H UY a n g g e ，W A N GZ h o n g m i n g ， L IC h o n g d e ，F E N GN i n g ，Z H O N GG u o j i a n ，e ta 1 ． e ta 1 ．E x p e r i m e n t a ls t u d yo nf l o t a t i o nr e c o v e r yo f f i n e E x p e r i m e n t a ls t u d yo nf l o t a t i o no ft u n g s t e nf r o m s c h e e l i t ef r o mg r a v i t yd r e s s i n gt a i l i n g [ J ] ．I Ⅵi n i n ga n d t a i l i n g so fac o p p e r _ s u l p h u rb e n e f i c i a t i o n [ J ] ．N o n f e r m u s M e t a l l u r g y ，2 0 1 4 ，2 3 4 2 0 一2 3 ，2 7 ． M e t a l sE n g i n e e r i n g ，2 0 1 9 ，9 1 2 7 7 8 1[ 6 ] 周瑶，汪义兰．某选厂细泥浮选尾矿钨回收工艺优化研 朱玉霜，朱建光．浮选药剂的化学原理[ M ] ．长沙中南 究[ J ] ．中国钨业，2 0 1 4 ，2 9 1 2 9 3 2 ． 工业大学出版社，1 9 8 7 ． Z H O UY a o ，W A N GY i l a n ．0 p t i m a z a t i o no ft u n g s t e n Z H UY u s h u a n g ，Z H UJ i a n g u a n g ．C h e m i c a lp r i n c i p l e sr e c o V e r yp r o c e s s r o mt a l l m go 士i n em u d l o t a t l o nm a o ff l o t a t i o nr e a g e n t s [ M ] ．C h a n g s h a S o u t hC e n t r a lc o n c e n t r a t o r [ J ] ．C h i n aT h n g s t e nI n d u s t r y ，2 0 1 4 ，2 9 1 U n i v e r s i t yo fT e c h n o l o g yP r e s s ，1 9 8 7 ． 2 9 3 2 ． 万方数据