某白钨浮选尾矿钨再回收利用试验研究.pdf

2 0 1 8 年第1 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 ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 8 ．0 1 ．0 1 3 某白钨浮选尾矿钨再回收利用试验研究 张光斌1 ”，艾光华1 3 1 ．江西理工大学资源与环境工程学院，江西赣州，3 4 1 0 0 0 ；2 ．江西冶金职业技术学院，江西新余3 3 8 0 1 5 ； 3 ．江西省矿业工程重点实验室；江西赣州3 4 1 0 0 0 摘要某白钨浮选尾矿W 0 3 含量为0 ．1 l ％，以白钨矿为主，钨金属主要分布在微细粒级，1 0 斗m 以下达 4 1 ．3 8 ％，选别难度大。针对该尾矿性质特点，采用常规浮选法，白钨精选采用水玻璃和氢氧化钠作组合抑制剂，最终 获得W 0 3 含量为2 5 ．9 2 ％，回收率为6 3 ．4 0 ％的钨精矿指标，实现了白钨浮选尾矿中的钨资源再回收利用。 关键词白钨浮选尾矿；微细粒；组合抑制剂；再回收利用 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 1 - 0 0 6 5 - 0 5 E x p e r i m e n t a lR e s e a r c ho nR e c y c l i n ga n dU t i l i z i n go fS c h e e l i t e f r o mt h eF l o t a t i o nT a i l i n g si naS c h e e l i t eM i n e Z H A N GG u a n g b i n 7 ．- ．A IG u a n g h u a 7 3 』．F a c u l t yo fR e s o u r c ea n dE n v i r o n m e n t a lE n g i n e e r i n g ， J i a n g x iU n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y ，G a n z h o uJ i a n g x i3 4 1 0 0 0 ，C h i n a ； 2 ．J i a n g x iM e t a l l u r g i c a lV o c a t i o n a lC o l l e g e ，X i n y uJ i a n g x i3 3 8 0 1 5 ，C h i n a ； i J i a n g x iK e yL a b o r a t o r yo fM i n i n gE n g i n e e r i n g ，G a n z h o uJ i a n g x i3 4 1 0 0 0 ，C h i n a A b s t r a c t T h ef l o t a t i o nt a i l i n g si nas c h e e l i t em i n ec o n t a i n e d0 ．1l ％W O ，w h i c hw a sm a i n l ys c h e e l i t e w a sd r e s s e dd i f f i c u l t l y ，a n di nw h i c ht u n g s t e nm e t a l ’Sf i n e g r a i nd i s s e m i n a t e d ．B a s eo nt h ec h a r a c t e r i s t i c s o ft h et a i l i n g s ，ac o n v e n t i o n a lf l o t a t i o nw a sa d o p t e db y u s i n gs o l u b l es i l i c a t e a n ds o d i u mh y d r o x i d ea s c o m b i n e dd e p r e s s o r ，t h et u n g s t e nc o n c e n t r a t eg r a d ea n dr e c o v e r yo fW O 3r e a c h e d3 1 ．9 2 ％a n d7 0 ．5 2 ％ r e s p e c t i v e l y ．I tw a sa c h i e v e dt h a tt u n g s t e nr e s o u r c e ’Sr e c y c l i n ga n du t i l i z i n ge f f e c t i v e l yf r o mf l o t a t i o n t a i l i n g s o fs c h e e l i t e ． K e yw o r d s f l o t a t i o nt a i l i n g so fs c h e e l i t e ；f i n eg r a d e ；c o m b i n e dd e p r e s s o r ；r e c y c l i n ga n du t i l i z i n g 钨矿作为一种重要的战略资源，已被大量开采 利用，由于钨矿性脆，在破碎、磨矿过程中往往会产 生大量细泥，易过粉碎，这部分钨细泥往往采用传统 的选矿工艺难以回收或回收率较低，且回收成本高， 往往被直接丢弃。随着钨矿资源的大量开采利用， 其保有储量以大幅下降，一些大、中型钨矿床面临资 源枯竭，现有钨资源正趋向于“贫、细、杂”状态，加 上钨资源价格攀升，企业开始重视尾矿中钨资源的 综合回收，开展从尾矿回收钨的试验研究，对提高尾 矿的综合利用有重要意义。 当前，从尾矿中回收钨的工艺主要有重选和浮 选，选别难点在于微细粒级颗粒中有用矿物的高 效回收。但重选法对微细粒级白钨的回收效果欠 佳，细泥往往损失于重选尾矿中。近年来随着浮 选工艺的改进和高效白钨浮选捕收剂的研发，浮 选法具有工艺简单、富集效果好、回收率高等优 势，是从白钨浮选尾矿中再回收细粒级钨矿的有 效方法‘1 引。 1 矿石性质 某白钨浮选尾矿W O ，含量为0 ．1 1 ％，其金属硫 化物含量少，脉石矿物主要有绿帘石、钙铁辉石，其 次为斜长石、石英等，少量的钾长石、角闪石、绢云 母、萤石和方解石。样品多元素分析结果见表1 ，筛 析结果见表2 ，钨物相分析结果见表3 。 收稿日期2 0 1 7 - 0 6 - 0 8修回日期2 0 1 7 - 1 2 - 1 8 作者简介张光斌 1 9 8 7 一 ，男，江西广昌人，助教，主要从事选矿技术专业教学工作。 万方数据 “有色金属 选矿部分2 0 1 8 年第1 期 粒级／斗m产率累计产率W 0 3 品位W 0 3 金属分布率W 0 3 累计金属分布率W 0 3 解离度 1 0 64 2 ．3 14 2 ．3 l0 ．0 8 43 1 ．6 73 1 ．6 7 1 0 6 7 4 1 2 ．6 85 4 ．9 9O ．0 55 ．6 53 7 ．3 2 4 7 - 8 8 7 4 4 31 2 ．7 l6 7 ．70 ．0 55 ．6 64 2 ．9 98 1 ．5 2 4 3 3 86 ．0 37 3 ．7 30 ．0 52 ．6 94 5 ．6 7 3 8 2 01 3 ．5 68 7 ．2 90 ．0 5 6 ．0 45 1 ．7 2 2 0 1 04 ．8 4 9 2 ．1 30 ．1 66 ．9 05 8 ．6 2 ⋯～ 一1 0 7 ．8 71 0 0 ．O0 ．5 94 1 ．3 81 0 0 ．0 原矿 1 0 0 ．00 ．1 1 21 0 0 ．06 6 ．5 8 表3钨物相分析结果 T a b l e3 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 ，％ 塑鱼旦堡 墨量箜堡盒盐 钨品位0 ．0 9 280 ．0 1 740 ．0 0 500 ．1 1 52 分配率 8 0 ．5 61 5 ．1 04 ．3 41 0 0 ．0 由表l 可知，该矿石中含W O ，0 ．1 1 ％，样品中 其它有价金属含量较少，脉石矿物的主要成分是 S i O 。由表2 可知，钨主要以白钨的形式存在，占 8 0 ．5 6 ％，少量的黑钨和微量的钨华。由表3 中可 知，样品中W O ，金属分布主要集中在粗粒和细粒 级， 1 0 6 m 粒级W O 。金属分布率达3 1 ．6 7 ％， 一4 3 m 粒级累计金属分布率达5 7 ．0 1 ％，特别是 一1 0 灿m 粒级W O ，含量为0 ．5 9 ％，分布率高达 4 1 ．3 8 ％，这也是本研究的难点之一。 2 选矿试验研究 2 ．1 流程的选择 由表3 筛析结果可知，样品中的钨有相当部分 存在于细粒级中，若采用重选流程，势必会造成这部 分钨资源的流失，影响钨的选别指标H 引。故本试 验考虑采用浮选法进行钨资源的回收。 考虑到样品中钨在粗粒级和细粒级分布较多， 粗粒级钨大部分未解离，而细粒级基本解离。若不 磨矿直接浮选，则钨解离不完全；若直接磨矿，则细 粒级钨可能过粉碎，都会影响钨精矿指标。为了使 钨矿物充分单体解离，而又不使细粒级钨过磨，减少 浮选过程中矿泥得生成，为此拟采用粗粒级磨矿，即 预先筛分出 7 4 m 以上粒级进行磨矿，再与细粒 级混合进行浮选的工艺流程。 白钨浮选一般分为粗选和精选两部分，粗选部 分是通过抑制剂、p H 值调整剂以及高选择性的捕收 剂，最大限度地淘汰脉石，达到预先抛尾、初步富集 钨的目的；精选部分重点是进一步强化对脉石矿物 的抑制效果，提高精矿品位，获得合格精矿M 。J 。 2 ．2 白钨粗选试验 2 ．2 ．1 磨矿细度对浮选指标的影响 矿石浮选时，使有用矿物充分单体解离，而又不 过粉碎，是保证有用矿物有效回收的先决条件。因 此，浮选前矿石的合适磨矿细度非常重要。为此进行 了磨矿细度试验，试验流程见图1 ，试验结果见图2 。 精矿 尾矿 m i n ；下同 图1 磨矿细度试验流程 F i g ．1 F l o w s h e e to fg r i n d i n gf i n e n e s st e s t 万方数据 2 0 1 8 年第l 期张光斌等某白钨浮选尾矿钨再回收利用试验研究 6 7 图2 磨矿细度试验结果 F i g ．2 R e s u ho fg r i n d i n gf i n e n e s st e s t 由图2 可知，随着磨矿细度的增加，钨精矿中 W O ，品位和回收率均是先增后减，综合考虑品位和 回收率，确定磨矿细度为一7 4I x m 占6 5 ％，此时精 矿中W O ，含量为0 ．6 8 ％、回收率为7 8 ．2 3 ％。 2 ．2 ．2 碳酸钠用量对浮选指标的影响 白钨浮选常用碳酸钠作p H 值调整剂，其用量 试验流程同图1 ，其中磨矿细度为一7 4 “m 占6 5 ％， 试验结果见图3 。 图3 碳酸钠用量试验结果 F i g ．3 R e s u l to fs o d i l 上mc a r b o n a t ed o s a g et e s t 从图3 可以看出，随着碳酸钠用量增加，精矿中 W O ，品位呈上升趋势，回收率先上升后下降，当碳酸 钠用量为15 0 0g ／t 时，W O ，品位最高，回收率较高， 故确定碳酸钠用量为15 0 0g ／t ，此时矿浆p H 值为 8 ～9 ，精矿中W O ，品位1 ．1 5 ％、回收率为7 3 ．0 9 ％。 2 ．2 ．3 水玻璃用量对浮选指标的影响 水玻璃对石英及含钙矿物的抑制效果较好，白 钨浮选常用水玻璃作脉石抑制剂。水玻璃用量试验 流程同图1 ，其中磨矿细度为一7 4 m 占6 5 ％，碳酸 钠用量为15 0 0g ／t ，水玻璃用量为变量。试验结果 见图4 。 图4 水玻璃用量试验结果 F i g ．4 R e s u l to fs o l u b l es i l i c a t ed o s a g et e s t 从图4 可以看出，随着水玻璃用量增加，精矿中 W O ，品位及回收率均先上升后下降，其中W O ，品位 变化不大，回收率变化较明显，当水玻璃用量为 12 0 0g ／t 时，浮选指标最好，所得钨精矿W O ，品位 及回收率都最高，故确定水玻璃用量为12 0 0g ／t ，此 时精矿中W O ，品位3 ．9 1 ％、回收率为7 2 ．2 8 ％。 2 ．2 ．4 捕收剂用量对浮选指标的影响 7 3 1 和油酸均是白钨浮选常用的有效捕收剂， 油酸捕收性能强但选择性低，7 3 1 选择性好但捕收 性能差怫』。根据组合捕收剂的功能互补机理，本研 究选择7 3 1 与油酸作组合捕收剂，并进行了用量试 验，试验流程同图1 ，其中磨矿细度为一7 4 斗m 占 6 5 ％，碳酸钠用量为15 0 0g ／t ，水玻璃用量为l2 0 0 g ／t ，捕收剂用量为变量。试验结果见图5 。 7 3 1 油酸用量， g t - 1 图5 捕收剂用量试验结果 F i g ．5 R e s u l to fc o l l e c t o r sd o s a g et e s t 由图5 可知，随着7 3 1 用量的增加，精矿中W O ， 品位呈下降趋势，回收率先上升后下降；随着油酸用 量的增加，钨精矿中W O ，品位先增后减，回收率呈 万方数据 6 8 有色金属 选矿部分2 0 1 8 年第1 期 上升趋势，趋势渐缓。当7 3 1 用量为12 0 0g ／t ，油酸 用量为1 5 0g ／t 时，钨精矿指标最佳，故确定7 3 1 油酸用量为12 0 0 1 5 0g ／t ，此时精矿中W O ，品位 为2 ．8 1 ％，回收率为7 1 ．1 6 ％。 2 ．3 白钨精选试验 白钨精选是白钨浮选的核心部分，通过添加大 量的水玻璃，进行长时间搅拌，利用矿物表面吸附的 捕收剂膜解析速度的不同，而达到白钨矿与脉石矿 物分离的目的，为了强化水玻璃对含钙矿物和硫化 矿的抑制作用，往往添加适量的氢氧化钠与水玻璃 混合使用【9 ‘10 | 。为此进行了白钨精选的水玻璃和氢 氧化钠用量试验，为了增加白钨精选抑制剂的作用 效果，首先对粗选出来的白钨粗精矿进行一次空白 精选，以减少脉石矿物的夹杂，再对白钨进行一次精 选。白钨精选条件试验流程同图6 ，试验结果分别 见图7 、图8 。 原矿 精矿 中矿2 图6 钨精选条件试验流程 F i g ．6 F l o w s h e e to ft u n g s t e nc o n c e n t r a t i o no p e r a t i o n 由图7 可知，随着水玻璃用量的增加，钨精矿中 W O ，品位呈上升趋势，趋势渐缓，回收率呈下降趋 势，当水玻璃用量大于10 0 0g ／t 时，品位上升不明 显，回收率下降明显，故确定水玻璃用量为10 0 0 g ／t ，此时精矿中W O ，品位为1 1 ．0 2 ％，回收率 为4 7 ．7 4 ％。 从图8 中可以看出，随着N a O H 用量的增加，钨 精矿中W O ，品位呈先快后慢的上升趋势缓，回收率 先慢后快的下降趋势，当N a O H 用量为2 0 0g ／t 时， 图7 钨精选水玻璃用量试验结果 F i g ．7 R e s u l to fs o l u b l es i l i c a t ed o s a g et e s to f c o n c e n t r a t i o no p e r a t i o n 图8 钨精选氢氧化钠用量试验结果 F i g ．8 R e s u l to fs o d i u mh y d r o x i d ed o s a g et e s to f c o n c e n t r a t i o no p e r a t i o n 试验指标较好，故确定白钨精选的N a O H 用量2 0 0 g ／t ，此时此时精矿中W O ，品位为1 4 ．1 8 ％，回收率 为4 3 ．5 4 ％。 2 ．4 闭路试验 在条件实验和开路试验的基础上进行了闭路试 验，流程见图9 。试验结果见表4 。 表4闭路试验结果 T a b l e4R e s u l t so fc l o s e d c i r c u i tt e s t ／％ 从表4 可以看出，在原矿含W O ，0 ．1 0 6 ％的条 件下，通过一次粗选、一次扫选、一次空白精选获得 钨粗精矿，钨粗精矿再经三次精粗选、一次精扫选， 获得钨精矿产率为0 ．2 6 ％，含W O ，2 5 ．9 2 ％，回收率 为6 3 ．4 0 ％。 万方数据 2 0 1 8 年第1 期 张光斌等某白钨浮选尾矿钨再回收利用试验研究 6 9 原矿 图9 闭路试验流程 F i g ．9 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 3结论 1 某白钨浮选尾矿W O ，含量为0 ．1 1 ％，主要以白 钨的形式存在，是主要的回收对象。钨在细粒级和微 细粒级分布率较高，这给试验研究带来一定的难度。 2 水玻璃和氢氧化钠组合作白钨精选的抑制 剂，能有效对脉石的抑制作用，提高钨精矿指标，简 化流程。 3 试验采用常规浮选药剂和流程，通过闭路试 验最终获得钨精矿W O ，品位为2 5 ．9 2 ％、回收率为 6 3 ．4 0 ％，药剂成本低，工艺简单，工业上易实行。 参考文献 [ 1 ] 朴永超，朱阳弋，王中明．从重选尾矿中浮选回收微细 粒白钨矿试验研究[ J ] ．矿冶，2 0 1 4 ，2 3 4 2 0 - 2 3 ，2 7 ． [ 2 ] 黄光耀，冯其明，欧乐明，等．利用微泡浮选柱从浮选尾 矿中回收微细粒级白钨矿[ J ] ．中南大学学报，2 0 0 9 ，4 0 2 2 6 3 - 2 6 7 ． [ 3 ] 林颖，叶志平，吴静仪．从尾矿中回收白钨矿的工艺 试验研究[ J ] ．华南师范大学学报 自然科学版 ，2 0 1 4 ， 4 6 3 8 7 - 9 3 ． [ 4 ] 李平，管建红．钨细泥选矿现状及试验研究分析[ J ] ． 中国钨业，2 0 1 0 ，3 4 2 0 2 3 ． [ 5 ] 郭劭卿．某白钨矿浮选尾矿综合回收微细粒级白钨矿 试验研究[ J ] ．中国钨业，2 0 1 3 ，2 8 6 2 1 - 2 4 ． [ 6 ] 叶雪均．白钨常温浮选工艺研究[ J ] ．中国钨业，1 9 9 9 ， 1 4 5 1 1 3 1 1 7 ． [ 7 ] 叶雪均．低品位白钨矿石浮选工艺研究[ J ] ．中国钨业， 1 9 9 9 ，1 4 4 1 8 - 2 1 ． [ 8 ] 安占涛，罗小娟．钨矿物浮选药剂新进展[ J ] ．江西理工 大学大学学报，2 0 0 8 ，2 9 5 3 4 - 3 6 ． [ 9 ] 周源，吴燕玲．白钨浮选研究现状[ J ] ．中国钨业， 2 0 1 3 ，2 8 1 1 9 - 2 4 ． [ 1 0 ] 张红新，郭振旭，李洪潮，等．从钼尾矿中回收低品位 白钨矿选矿试验研究[ J ] ．中国钨业，2 0 1 3 ，2 8 1 2 9 ．3 3 ． 万方数据