河南栾川某尾矿库回采综合回收白钨矿试验研究与生产实践.pdf

4 6 有色金属 选矿部分2 0 1 8 年第6 期 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 8 ．0 6 ．0 0 9 河南栾川某尾矿库回采综合回收白钨矿 试验研究与生产实践 郑灿辉1 ”，张殿合1 ，谭晓飞1 ，张承涛1 ，许杨1 1 ．洛阳栾／I l 钼业集团股份有限公司，河南洛阳4 7 1 5 0 0 ； 2 ．西安建筑科技大学，西安7 1 0 0 5 5 摘要随着矿业经济的快速发展，矿产资源不足的矛盾日益加剧，积极开发尾矿回采技术，对实现资源节约、 改善生存环境、提高效益以及资源优化配置和可持续发展都具有重要的意义。河南栾川某尾矿库在原矿W 0 3 品位为 0 ．1 1 6 ％左右的情况下，经过粗选、精选可获得品位在3 1 ．3 7 ％左右的白钨精矿，整体回收率在8 2 ．3 2 ％左右，实现了资 源的综合回收。 关键词尾矿回采；综合利用；浮选；白钨矿 中图分类号T D 9 5 4 ；T D 9 2 6 ．4 2 文献标志码A文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 8 0 6 - 0 0 4 6 - 0 5 E x p e r i m e n t a lS t u d ya n dP r o d u c t i o nP r a c t i c eo fC o m p r e h e n s i v eR e c o v e r yo fS c h e e l i t e O r ef r o maT a n i n g sR e s e r v o i ri nL u a n c h u a nH e n a nP r o v i n c e Z H E N GC a n h u i l 。。z H A N GD i a n h e l ，T A NX i a o f e i l ．z H A N GC h e n g t a 0 1 。x UY a n g l I ．C h i n aM o l y b d e n u mC o ．，L t d ．，L u o y a n gt t e n a n4 7 1 5 0 0 ，C h i n a ； 2 ．X i ’a i rU n i v e r s i t yo f A r c h i t e c t u r ea n dT e c h n o l o g y ，X i ’a n7 1 0 0 5 5 ，C h i n a A b s t r a c t W i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to fm i n i n ge c o n o m y ，t h es h o r t a g eo fm i n e r a lr e s o u r c e si sb o c o l I I i n g m o r ea n dm o r es e r i o u s ．I ti so fg r e a t s i g n i f i c a n c ef o rr e a l i z i n gt h er e s o u r c es a v i n g ，i m p r o v i n gt h el i v i n g e n v i r o n m e n t ，i m p r o v i n gt h ee f f i c i e n c y ，o p t i m i z i n gt h ea l l o c a t i o no fr e s o u r c e sa n ds u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n tt o d e v e l o pt a i l i n g sm i n i n gt e c h n o l o g ya c t i v e l y ．At a i l i n g s r e s e r v o i ri n L u a n e h u a n ，H e n a nP r o v i n c e ，u n d e rt h e c o n d i t i o no f0 ．11 6 ％g r a d eo fW 0 3 ，t h r o u g hr o u g l l i n gu p ，c a no b t a i ns c h e e l i t ec o n c e n t r a t ew i t hg r a d eo f3 1 ．3 7 ％ o r8 0 ．a n dt h eo v e r a l lr e c o v e r yr a t ei sa b o u t8 2 ．3 2 ％．．1 1 l ec o m p r e h e n s i v eu t i l i z a t i o no fr e s o u r c e s ，e c o n o m y ，s o c i e t y a n dr e s o u r c e si 8a c h i e v e d ． K e yw o r d s r a i l i n g sr e c o v e r y ；i n t e g r a t e du t i l i z a t i o n ；f l o t a t i o n ；s c h e e l i t e 由于矿产资源具有不可再生、不可替代的特点 以及需求量的日益增加，使得矿产资源逐渐贫乏，导 致目前诸多正在开采的矿山其出矿品位比老尾矿还 低。全球范围内从1 9 世纪6 0 年代开始关注尾矿库 回采、再选问题⋯，如泰国的锡、钨尾矿再选获得 铌、钽、钨、锡等精矿。而我国云南、广西等地的锡矿 也进行了尾矿回采再选，云锡矿业公司还专门成立 了尾矿选矿工段，共处理尾矿约1 1 2 万t ，回收铜 4 5 6t 、锡l1 2 5t 【2J 。矿山企业尾矿中经济价值较高 的部分是其所含有的有价元素，研究并开发先进生 产工艺、科学合理的使用先进的生产设备，最大化的 回收利用尾矿中的有用资源，从而使经济效益最 大化。 据统计，中国矿山企业尾矿堆存量约达1 5 0 亿t ， 2 0 1 3 年我国尾矿产量约1 7 亿t ，同比增长2 ％左 右【3J 。尾矿库溃坝事故引起的伤亡和财产损失等 事故也常有发生，例如金堆城钼业下属的栗西尾矿 库排洪涵洞塌陷事故，约8 万t 尾矿泄漏，致使陕 西、河南两省共计1 6 县市受到严重污染，直接经济 损失高达32 0 0 万元；某矿山企业下属的镇安金矿 尾矿库溃坝事故，使含有大量氰化物的尾矿及回水 淹没了下游村庄，导致1 7 人失踪、直接经济损失高 收稿日期2 0 1 8 - 0 3 ．1 7 修回日期2 0 1 8 1 0 1 6 作者简介郑灿辉 1 9 8 6 - ，男，山东梁山人．硕士研究生，工程师，主要从事选矿技术研究与管理工作。 万方数据 2 0 1 8 年第6 期郑灿辉等河南栾川某尾矿库回采综合回收白钨矿试验研究与生产实践 4 7 达l0 0 0 万余元。由此可见尾矿库的治理与开发利 用已迫在眉睫，伴随着国家循环经济的发展和节约 型社会的建设等措施的出台以及环保整顿力度的加 大，尾矿资源化回收利用已成为国内矿山企业所面 临的难题，并把尾矿资源回收利用提上日程。加强 尾矿资源综合回收利用技术研究，建立健全完善的 尾矿综合利用技术体系和产品质量监督检测体系， 大力推进尾矿资源的综合回收利用，规范并促进尾 矿资源综合利用健康发展是目前所有矿山企业所面 临的问题M 引。 洛阳栾川钼业集团股份有限公司为响应国家号 召，积极开展尾矿资源综合利用，如直接从辉钼矿浮 选的尾矿中回收白钨、从辉钼矿精扫选尾矿中回收 表l T 扎l el 铜已经产业化，目前正在探索从钨精选尾矿中回收 萤石。为了进一步加大资源综合利用力度，公司已 经开始对废弃老尾矿库进行回采，回收有用元素。 1 尾矿矿石特性分析 根据该尾矿库的调查资料显示，该尾矿真密度 为2 ．8 5t ／m 3 ，堆密度为1 ．5 8t ／m 3 ，细度为一7 4 岬 占6 5 ％，含钨矿物主要为白钨矿、少量黑钨矿和钨 华，其它主要金属矿物为黄铁矿、磁铁矿和赤铁矿， 少量辉钼矿；主要脉石矿物为钙铁石榴子石、石英、 透闪石、透辉石、方解石和黏土矿物。尾矿化学多组 分分析结果、钨矿物物相分析结果以及各矿物相对 含量分别见表1 、表2 和表3 。 尾矿多组分化学分析 M u l t i - c o m p o s i t i o na n a l y s i sr e s u l t so ft a i l i n g s ，％ 2 试验研究 2 ．1 粗选工艺流程 由于该试验原料为以前的老矿选厂浮选后的尾 矿，当时磨矿细度在一7 4I ．L m 占6 5 ％左右，鉴于目 前同一矿山浮钼尾矿综合回收白钨矿的生产实践， 可以在该细度下进行白钨矿回收，不需要进行再磨 试验。主要针对药剂制度进行优化试验，试验流程 见图1 。 2 ．1 ．1 碳酸钠用量试验 该试验用碳酸钠调节p H 值，捕收剂S F - 3 用量 药剂用量单位g ／t ； 给芝搅拌、浮选时问单位m i n ； 2 l 糖钠l2 0 0 r 同 1 I S F - 3 2 2 0 3 I 搅j I i 粗I 选 n 粗精矿 尾矿 图1 粗选工艺流程图 F i g ．1 F l o w s h e e to fr o u g hp r o c e s s 万方数据 4 8 有色金属 选矿部分2 0 1 8 年第6 期 为1 8 0g ／t 给矿，在图1 流程图条件下，进行p H 值 试验，试验结果见图2 。 图2 不同p H 值条件下的试验结果 F i g ．2E x p e r i m e n t a lr e s u l t su n d e rd i f f e r e n tp H v a l u ec o n d i t i o n s 由图2 可以看出，随着矿浆p H 值的增加，粗精 矿中钨的品位和回收率呈先升高后降低的趋势，当 矿浆p H 值为9 时，可以获得含钨品位0 ．8 7 ％、回收 率为8 2 ．3 ％的白钨粗精矿。该条件下，碳酸钠用量 为l2 0 0g ／t 。 2 ．1 ．2 捕收剂s F - 3 用量试验 在碳酸钠用量为12 0 0g ／t 给矿时，改变捕收剂 S F - 3 的用量，在图1 流程图条件下，进行捕收剂用 量试验，试验结果见图3 。 S F - 3 用量“g t - I 图3 不同捕收剂S F - 3 用量条件下的试验结果 F i g ．3E x p e r i m e n t a lr e s u l t su n d e rd i f f e r e n t d o s a g eo fc o l l e c t o rS F - 3 由图3 可以看出，随着捕收剂S F - 3 用量的增 加，钨的粗选回收率一直升高，而白钨粗精矿品位呈 先升高后降低的趋势。当捕收剂S F - 3 用量为 2 2 0g ／t 时，可以获得含钨品位0 ．8 9 ％、回收率为 8 0 ％的白钨粗精矿。 2 ．2 精选试验 白钨浮选分为粗选段和精选段，其中精选段 是其浮选的核心部分，通过大量水玻璃的添加，在 9 0 ℃条件下进行长时间搅拌，根据捕收剂在目的 矿物与脉石矿物表面解析速度的不同，从而达到 目的矿物与脉石的有效分离，进而强化了水玻璃 对含钙脉石矿物的抑制作用M 剖。对此进行了白 钨精选段水玻璃和氢氧化钠用量试验，白钨粗精 矿经过加温后，进人调浆系统，精选段经过一次精 粗选、六次精选、三次扫选得白钨精矿，试验流程 见图4 。 图4 精选工艺流程图 F i g ．4 F l o w s h e e to fs e l e c t e dp r o c e s s 2 ．2 ．1 水玻璃用量试验 该试验精选段用水玻璃作抑制剂，在氢氧化钠 用量为1 6 0g ／t 时，在图4 工艺流程条件下，进行水 玻璃用量试验，试验结果见图5 。 毒 娶 回 羹 水玻璃用量， g t - 1 图5 不同水玻璃用量条件下的试验结果 F i g ．5E x p e r i m e n t a lr e s u l t su n d e rd i f f e r e n t w a t e rg l a s sd o s a g e s 由图5 看出，伴随着水玻璃添加量的逐渐增加， 白钨精矿品位逐渐升高，而回收率呈先升高后下降 的趋势，水玻璃添加量为37 5 0g ／t 时，可以获得品 位为2 8 ．9 ％，回收率为9 5 ．3 ％的白钨精矿。 2 ．2 ．2 氢氧化钠用量试验 该试验精选段用氢氧化钠调节矿浆p H 值，在 枣趋呕奄婆曩 术，奉娶回謦一 万方数据 2 0 1 8 年第6 期 郑灿辉等河南栾川某尾矿库回采综合回收白钨矿试验研究与生产实践 4 9 水玻璃用量为37 5 0g ／t 时，在图4 工艺流程条件 下，进行氢氧化钠用量试验，试验结果见图6 。 图6 不同氢氧化钠用■条件下 的试验结果 F i g ．6E x p e r i m e n t a lr e s u l t su n d e rd i f f e r e n t d o s a g eo fs o d i u mh y d r o x i d e 由图6 看出，伴随着氢氧化钠添加量的逐渐增 加，白钨精矿品位和回收率均呈先升高后下降的趋 势，氢氧化钠添加量为1 8 0g ／t 时，可以获得品位为 2 9 ．8 ％，回收率为9 4 ．6 ％的白钨精矿。 3 生产实践 3 ．1 工艺流程 回采尾矿经过螺旋给矿机将杂物除去，尾矿砂 经过白磨擦洗机除去颗粒表面的氧化膜，然后经过 旋流器分级机，粗粒级进球磨机再磨，细粒级进入浮 选系统，粗选段经过一次粗选、一次扫选得粗精矿， 尾矿排入尾矿库，粗精矿进入浓密机，浓密机底流进 入加温搅拌桶，加温后的矿浆，经过调浆进人精选系 统，精选段经过一次精粗选、六次精选、三次扫选得 白钨精矿。粗选段采用浮选柱，精选段采用浮选机， 原则流程为尾矿擦洗自磨一检查分级一粗选一粗 精矿浓缩一精选。尾矿库回采生产工艺流程图，见 图7 。 图7 尾矿库回采生产工艺流程图 F i g ．7 F l o w s h e e to fm i n i n gp r o c e s sf o rt a i l i n g sr e s e r v o i r 3 ．2 生产指标表5 。 粗选段生产指标见表4 ，精选段生产指标见 万方数据 5 0 有色金属 选矿部分2 0 1 8 年第6 期 表4粗选段生产指标 T a b l e4P r o d u c t i o ni n d i c a t o r sf o rc r u d es e c t i o n s e l e c t i o n 白钨精矿；整个生产工艺的回收率在8 2 ．3 2 ％。 ／％ 4 结论 表5精选段生产时标 T a b l e5S e l e c t e ds e g m e n t sp r o d u c t i o nt i m es c a l e ，％ 由表4 、表5 可以看出，粗选段在原矿品位 0 ．11 6 ％的情况下，经过一次粗选一次扫选特殊生产 工艺，可以获得品位为1 ．6 3 ％，回收率为8 4 ．9 7 ％的 白钨粗精矿；精选段在粗精矿品位为1 ．7 5 ％的情况 下，经过一次精粗选、六次精选、三次扫选的工艺流 程，可以获得品位为3 1 ．3 7 ％，回收率为9 6 ．8 8 ％的 1 在原矿品位0 ．1 1 6 ％左右的情况下，经过针 对该尾矿库回采设计的特殊工艺流程，可以获得品 位为3 1 ．3 7 ％，回收率为8 2 ．3 2 ％的白钨精矿。 2 该尾矿库的回采利用积极地响应了国家发 展循环经济、建立资源节约和环境保护型社会的号 召，有利于企业的技术创新，给企业带来了巨大的经 济效益。 3 洛阳栾川钼业集团股份有限公司高度重视 环境保护和生态矿山建设，一直遵循“生态开发、科 学利用”的原则，将尾矿作为二次资源，实现资源综 合利用与经济、社会、资源、环境协调发展，具有极大 的社会效益。 参考文献 [ 1 ] 廖丰庄．关于矿山尾矿综合利用技术的探索[ J ] ．低碳技 术，2 0 1 7 3 9 3 - 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