某钨钼多金属矿高梯度磁选抛废新工艺试验研究.pdf

2 0 2 1 年第1 期 有色金属 选矿部分 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 l 一9 4 9 2 ．2 0 2 1 ．0 1 ．0 0 4 某钨钼多金属矿高梯度磁选抛废新T 艺试验研究 刘进L2 点4 ，张发明L2 点4 ，张红英L3 一，曾庆军1 4 1 ．广东省科学院资源综合利用研究所，广州5 1 0 6 5 0 ； 2 ．广州粤有研矿物资源科技有限公司，广州5 1 0 6 5 0 ； 3 ．稀有金属分离与综合利用国家重点实验室，广州5 1 0 6 5 0 ； 4 ．广东省矿产资源开发和综合利用重点实验室，广州5 1 0 6 5 0 摘 要某钨钼多金属矿原矿直接浮选药剂成本高达17 ．7 4 元／t 原矿。根据原矿中具弱磁性的脉右矿物含苗高达 6 7 ％，丌发研究了高梯度磁选抛废新工岂，对含W 。o ．2 l ％、M oo ．1 2 ％的原矿，采用高梯度磁选工岂预先抛除产率为 5 3 ．4 1 ％的磁性废石，然后对非磁性产品进行浮选获得M o 品位为7 ．4 7 ％、M o 回收率为8 8 ．9 7 ％的钼粗精矿和w 。品位为 3 ．9 7 ％、w 。回收率为7 8 ．1 5 ％的钨粗精矿。与原矿直接浮选工艺相比，高梯度磁选抛废浮选新工艺的给矿蕈仅为原矿的 Ⅱ6 ．5 9 ％．药剂成小节省5 0 ％．尾矿废水处理苗减少5 0 ％左右，获得的钼粗精矿、钨粗精矿指标与直接浮选相近。 关键词白钨矿；辉钼矿；磁选；抛废；浮选_ _ L 艺 中图分类号T I 9 2 4文献标志码A文章编号16 7 ㈤4 9 2 2 0 2 1 0 10 0 2 10 5 E x p e r i m e n t a lS t u d yo naN e wT e c h n o J o g yo fH i g hG r a d j e n tM a g n e t i cS e p a r a t i o n f o raT u n g s t e n ’M o l y b d e n u mP o l y m e t a l l i co r e ，。，U ，砌。’2 ’77 ，Z H A N GF “Ⅲi ”g ’“3 ’。，Z H A N GH o ”g y i ”g 。。7 ，Z E N GQ 砌g 歹“”。。 。 j ．J “ s f j ￡M f go 厂R F s J “r 、F 一 支J 7 m ．p r P P 订s i 秒eU ￡i Z i z “f i J ”，G M “门g d ，订gA 、“矗F ，w yo 厂S 、i e 卵f e ，G 酣“门g z o “5 j 6 5 ，C 巩j 门“； 2 ．G 比“”g z 厶o M1 y k e y J “y ““ M i “ e r “ZR P s o “r P sT F ’，l ”o 』o g yC o ．，J ，f 正，G ““”g z 厶o “5I 6 5 0 ，C 厶i ”“； 3 ，S t n t eK e yL n b o r n t O r ’o fR a r eM e t n zs S e p “r n t i O n 娃n dC o mp r e h e ns i u eU t iE i z 醴t i o n ， G M ““ g z o “5 J 6 5 0 ，C i ”“； 4 ．G u u { l g d O n gK e yL u l o r “t O r yO fM i 7 1 e r u lR es O u r c esD e u e t op 7 n e n t “n dC t np r e h e ns i u eU t i l i z “t i L l n ， G M ““ 9 2 o “5 ， 6 5 0 ，C i ”“ A b s t r a c t T h cr c a g c n tc o s tf o rd i r c c tf l o t a t i o no fat u n g s t c n _ m 0 1 y b d c n u mp o l y m c t a l l i co r ci sa sh i g ha s l7 ．7 4y u a np c rt o no ft h eo r c ．I 妇s c do nt h cf a c tt h a tt h cc 。n t c n to fw c a k l ym a g n c t i cg a n g u cm i n c r a l si nt h eo r ci s a s h i g ha s6 7 ％，an e wp r o c e s so fh i g hg r a d i e n tm a g n e t i cs e p a r a t i 。nt 。d i s c a r dw a s t eh a sb e e nd e v e l o p e da n ds t u d i e d ． F o rt h co r cc o n t a i n i n gW 3g r a d co fo ．2 l ％a n dM og r a d eo fo ．1 2 ％，t h ch i g hg r a d i c n tm a g n e t i cs c p a r a t i o np r o c c s s i su s e dt od i s c a r di na d v a n c et h em a g n e t i cw a s t ew i t hay i e l d 。f5 3 ．4 1 ％． T h e nt h en o nm a g n e t i cp r 。d u c ti sf l o a t e d t oo b t a i nam 0 1 y b d c n u mr 。u g h c rc o n c c n t r a t ew i t hM og r a d co f7 ．4 7 ％a n dM o r c c o v c r y 。f8 8 ．9 7 ％a n dat u n g s t e n r 。u g h e rc o n c e n t r a t ew i t hW 。g r a d eo f3 ．9 7 ％a n dW ，r e c o v e r yo f7 8 ．15 ％． C o m p a r e dw i t ht h ed i r e c tf l o t a t i o n p r o c c s so { r a wo r e ，t h en e wm a g n c t i cs c p a r a t i o n f l o t a t i o np r 。c c s sh a st h ca d v a n t a g c st h a tt h ef l o t a t i o nf c e dq u a n t i t y i s o n l y4 6 ．5 9 ％o fr a wo r e ，s 。t h er e a g e n tc o s ti ss a v e db y5 0 ％，t h et a i l i n gw a s t e w a t e rt r e a t m e n tq u a n t i t yi s r c d u c c db ya b o u t5 0 ％，a n dt h ci n d e x c so fm 0 1 y b d e n u mr o u g h e rc o n c c n t r a t ca n dt u n g s t c nr 。u g h c rc o n c c n t r a t c o b t a i n e da r es i m i l a rt ot h o s eo fd i r e c t i o nf l o t a t i o n ． K e yw o r d s t u n g s t c n ；m 0 1 y b d c n u m ；m a g n c t i cs c p a r a t i o n ；w a s t cd i s p o s a l ；f l o t a t i o n 收稿日期2 0 2 00 31 8 基金项目广东省科技计划资助项目 2 0 1 7 8 0 3 0 3 1 4 0 4 6 ；广州市科技计划资助项目 2 0 1 6 0 7 0 2 0 0 3 9 作者简介刘进 1 9 7 7 ，男，江苏仪征人，硕士，高级T 程师，主要从事有色、黑色、稀贵和非金属矿选矿试验研究、生产渊试和技术改造。 通信作者张红英 19 7 5 ，女．湖南株洲人，硕士，上程师，主要从事有色、黑色、稀贵和非金属矿选矿试验研究、牛产凋试和技术改造。 万方数据 2 2 有色金属 选矿部分2 0 2 1 年第1 期 为响应国家节能减耗、保护环境的号召，矿山 企业通过加强技术创新和科技投入，改变固有的经 营理念和生产模式，优化工艺流程和操作条件，为 提质减耗，实现经济效益的最大化积极采取措施， 作出努力。钨钼矿是重要的矿产资源1 3 ，“贫、细、 杂”型钨钼资源已经成为选矿的主要研究对象。随 着采选过程巾开采范围扩大，某钨钼多金属矿矿石 中有价金属含量持续降低，浮选药剂用量急剧增 加，选矿药剂成本高达1 7 ．7 4 元／t 原矿。根据主要 有价金属矿物与脉石矿物之问的理化性质差异，在 浮选作业前增加高梯度磁选工艺将具弱磁性的石 榴石类脉石矿物选卅并作为尾矿预先抛除，辉钼矿 和白钨矿等非磁性产品经过富集后通过浮选依次 诜m ”] 。 1 矿石性质 矿石中钨矿物以白钨矿为主，黑钨矿微量，钼矿 物主要是辉钼矿；脉石矿物主要是石榴石、辉石，其 次是萤石、少量方解石、石英、角闪石、长石、云母、绿 泥石、白云石等。原矿主要化学成分分析结果见表 1 ，钨、钼化学物相分析结果见表2 ，原矿矿物组成及 含量分析结果见表3 。由表l ～3 可知，原矿中主要 有价金属矿物为白钨矿和辉钼矿，弱磁性脉石矿物 主要有透辉石一钙铁辉石、钙铁榴石、钙铝榴石，其矿 表3 T a b l e3 物量占6 7 ％左右，强磁性矿物主要有磁铁矿和磁黄 铁矿，含量比较低，仅3 ．0 4 ％。矿石中白钨矿与石榴 石嵌布关系紧密，白钨矿主要呈半自形、自形晶状嵌 布在石榴石中，有时可见少量较粗白钨矿品粒嵌布 在石榴石缝隙巾，也可见微细粒白钨矿包裹于石榴 石中；其次白钨矿嵌布于透辉石中，少量白钨矿嵌布 于绿帘石、石英巾。辉钼矿多以叶片状集合体嵌布 在透辉石、石榴石中，也可见白钨矿中包含微细粒辉 钼矿，还有少量辉钼矿嵌布于方解石和菱铁矿等矿 物中。 表1原矿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／％ 组分w lM oB iF eC a Rs 含蕈O ．2 2O ．120 ．0 4 81 1 ．8 41 2 ．8 53 ．6 5 组分 、a 、 。 M g s i 2A 1 2 。C a 含量 l O ．j l1 ．8 73 8 ．131 ．3 21 4 ．9 表2原矿钨、钼化学物相分析结果 T a b l e2R e s u l t s 。ft u n g s t e na n d m 0 1 y b d e n u mc h e m i c a lp h a s ea n a l y s i s ／％ 原矿矿物组成及含量 M i n e r a lc o m p o s i t i o na n dc o n t e n to fr a wo r e ／％ 2 选矿试验研究 2 ．1 原则流程确定 矿石巾强磁性矿物磁铁矿和磁黄铁矿含量仅占 3 ．0 4 ％，对白钨矿回收的影响很小。因此，主要针对 磁铁矿和磁黄铁矿的弱磁选尾矿进行高梯度磁选抛 废试验，考察高梯度磁选抛废对白钨矿回收的影响。 通过高梯度磁选将具有弱磁性的含钙脉石矿物透辉 石钙铁辉石、钙铁榴石、钙铝榴石选别出来进入磁 性产品，不具有磁性的辉钼矿和白钨矿则进入非磁 性产品，然后非磁性产品通过浮选获得钼精矿和白 钨精矿”7 。针对磁铁矿和磁黄铁矿弱磁选尾矿采 用的选矿原则流程为“高梯度磁选抛废一非磁性预富 集产品浮钼钼尾矿浮白钨矿”。 2 ．2 高梯度磁选条件试验 2 ．2 ．1 磨矿细度试验 合适的磨矿细度既可使有价矿物充分解离，又 可避免有价矿物过磨。为考察不同磨矿细度对高梯 度磁选抛废效果的影响，固定背景磁场强度 8 ．2 1 0 。k A ／m 、导磁介质棒西2m m 、脉动冲程 1 7 ．5m m 、脉动频率2 3 0r ／m i n ，进行了不同磨矿细度 的磁选条件试验，试验结果见图1 。由图1 结果可知， 当矿石粒度较粗时，部分白钨矿未解离，磁性产品中 W 。含量较高；当磨矿细度 0 ．0 7 4m m 占7 9 ．3 3 ％ 万方数据 2 0 2 1 年第1 期 刘进等某钨钼多金属矿高梯度磁选抛废新T 艺试验研究 2 3 时，白钨矿的单体解离度达9 0 ％以上，磁性产品巾夹带有 单体白钨矿，精选可将这部分磁性产品中夹带的、不具磁 性的白钨矿选出；继续提高磨矿细度，磁性产品巾钨的损 失率相对比较稳定，但抛废产率下降，抛废效果降低。 综合考虑，选择磨矿细度为一o ．0 7 4m m 占7 9 ．3 3 ％。 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 s 2 ．2 ．2 脉动频率试验 合适的脉动频率可成为高梯度磁选分选过程中 流体助力，使磁性较弱的矿物或连生体受外力作用 脱离导磁介质进入非磁性产品中，可有效避免磁性 产品中的夹杂。固定磨矿细度一o ．0 7 4m m 占 7 9 ．3 3 ％、背景磁场强度8 ．2x1 0 。k A ／m 、导磁介质 棒西2m m 、脉动冲程1 7 ．5m m ，进行了不同脉动频 率的高梯度磁选试验，试验结果见图2 。图2 结果表 明，随着高梯度磁选脉动频率增加，磁性产品中钨的 损失率下降，同时抛尾产率也下降。综合考虑。选择 高梯度磁选脉动频率为2 3 0r ／m i n 。 图2 脉动频率试验结果 F 西2 R e s u l t so fp u l s ef r e q u e n c yt e s t s 2 ．2 ．3 导磁介质棒尺寸试验 同定磨矿细度 0 ．0 7 4m m 占7 9 ．3 3 ％、背景磁 场强度8 ．2 l o 3 k A ／m 、脉动频率2 3 0r ／m i n 、脉动 冲程17 ．5m m ，进行了不同导磁介质棒尺寸的高梯 度磁选试验，试验结果见图3 。图3 结果表明，背景 场强不变，导磁介质棒粗，介质盒中介质充填率低， 介质棒之间场强低，磁性产品产率较低，有利于减少 磁性产品对有价矿物的夹带损失；导磁介质棒细，介 质盒巾介质充填率高，导磁介质棒之间场强高，磁性 产品产率较高，易增加磁性产品对有价矿物的夹带损 失。综合考虑，选择导磁介质棒的尺寸为西2m m 。 图3介质棒尺寸试验结果 F i g ．3 R e s u l t so fd i e l e c t r i cr 。ds i z et e s t s 2 ．2 ．4 背景场强试验 固定磨矿细度 o ．0 7 41 砌占7 9 ．3 3 ％、导磁介质棒 尺寸韶1 砌、脉动频率2 3 0r ／嘶n 、脉动冲程1 7 ．5 ㈣，进 行了不同背景场强的高梯度磁选试验，试验结果见 图4 。图4 结果表明，磁场强度增加可有效选出石榴 石类脉石矿物，场强过高则造成磁性产品中有价矿物 的夹带。随着背景场强的增加，高梯度磁选抛废产率 增加，但废石尾矿中w 。夹带也增加。因此，高梯度 背景场强／ 1 0 3k A Ⅱ‘ 图4背景场强试验结果 F i g ．4 R e s u l t so fb a c k g r o u n df i e l ds t r e n g t ht e s t s 万方数据 2 4 有色金属 选矿部分2 0 2 1 年第1 期 2 ．3 高梯度磁选工艺全流程试验 由于实际生产中磁铁矿和磁黄铁矿含量波动 大，对高梯度磁选影响比较大，因此，存进行高梯度 磁选试验之前采用一粗一精的弱磁作业对这部分强 磁性矿物进行单独回收，磁场强度为1 ．5 1 0 3k A ／m ； 根据最佳条件，对弱磁尾矿进行高梯度磁选抛废 全流程试验，试验结果见表4 。由表4 结果可知， 高梯度磁选可预选抛除产率为53 ．4 1 ％的磁性产 品，通过显微镜下观察，未见单体白钨矿和辉钼 矿；非磁产品产率为46 ．59 ％，钨和钼的含量提高 近l 倍。 表4高梯度磁选工艺全流程试验结果 T a b l e4R c s u l t so fm a g n c t i cs c p a r a t i o n p r o c e s st e s t s ／』％ 3 高梯度磁选一浮选工艺与直接浮选 工艺试验对比 对高梯度磁选非磁性产品和原矿分别进行钼浮 选和钨粗选闭路试验，两种工艺浮选药剂种类和用 量相同，以碳酸钠作为p H 调整剂，煤油、S N9 。和丁 基黄药作为捕收剂，松醇油作为起泡剂，采用一粗两 扫两精的流程结构进行钼浮选；以碳酸钠作为p H 调整剂，氢氧化钠和水玻璃作为抑制剂，脂肪酸类药 剂Z I 。作为捕收剂，采用一粗三扫两精的流程结构进 行钨常温粗选。两种工艺对比试验结果见表5 ，药剂 成本对比结果见表6 。表5 结果表明，与原矿直接浮 选工艺相比，高梯度磁选抛废对白钨矿和辉钼矿的 可浮性无不利影响，采用高梯度磁选浮选新工艺， 钼粗精矿M o 品位略有增加，M o 回收率提高1 ．1 5 个百分点；钨粗精矿w 。品位略有增加，w 。回收 率降低1 ．2 5 个百分点。表6 结果表明，钨粗精矿选 矿药剂成本降低了9 ．2 7 元／t 原矿，尾矿矿浆处理量 降低5 0 ％。 表5高梯度磁选一浮选工艺与 直接浮选工艺试验结果 T a b l c5R c s u l t so fm a g n c t i c f l o t a t i o n p r o c e s sa n dd i r e c tf l o t a t i 。np r o c e s st e s t s／％ 表6高梯度磁选一浮选工艺与 直接浮选工艺药剂成本分析 T a b l c6T h cc o s ta n a l y s i so fm a g n c t i c f l 。t a t i 。nt e c h n 。1 0 9 ya n dd i r e c tf l o t a t i o np r o c e s s ／ 元t _ 1 4结论 1 对含w 。o ．2 1 ％、M 。o ．1 2 ％的原矿，采用高 梯度磁选浮选T 艺，抛去产率为5 3 ．4 1 ％的弱磁性脉 石矿物，对高梯度非磁性产品进行浮选，获得M o 品位 为7 ．4 7 ％、M 。同收率为8 8 ．9 7 ％的钼粗精矿和w 。 品位为3 ．9 7 ％、w 。回收率为7 8 ．1 5 ％的钨粗精矿。 2 在浮选前增加高梯度磁选抛废作业，对白钨矿 和辉钼矿的可浮性无不利影响。采用高梯度磁选一浮 选T 艺，非磁性产品W 。、M 。含量比原矿增加1 倍左 右；高梯度磁选作业未添加任何药剂，磁性产品浓缩 后的澄清水可以直接返同使用，浮选用水量减少 5 0 ％，需要处理的尾矿水和外排水相应减少5 0 ％。 3 高梯度磁选浮选新T 艺与直接浮选T 艺的 流程结构、药剂种类及药剂用量一致，获得的钼粗精 矿和钨粗精矿的指标相近。但磁浮新T 艺流程入 选矿石量仅为原矿的4 6 ．5 9 ％，药剂成本比原矿直接 浮选减少9 ．2 7 元／t 原矿，节能减耗、对环境友好。 万方数据 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] 参考文献 刘智林，叶雪均，吕炳军，等．某低品位钼多金属矿浮选 试验研究[ J ] ．矿业研究与开发，2 0 0 9 ，2 9 5 3 9 4 0 ，7 5 ． I 。I UZ h i l i n ，Y EX u c ju n ，I 。Y UB i n 鲥u n ，c ta 1 ．E x p c r i m c n t a l r e s e a r c ho nt h ef l o t a t i o no f al o 、vg r a d ep o i v m e t a n i c m o l y b d e n u mo r e [ J ] ．M i n i n gR ＆．D ，2 0 0 9 ，2 9 5 3 94 0 ，7 5 ． 罗仙平，杨备，罗礼英，等．江西某钨矿选矿丁艺研究[ J ] ． 金属矿山，2 0 1 0 1 0 4 8 5 1 ，5 6 ． I 。U X i a n p i n g ，Y A N GB e i ，I 。U I 。i y i n g ，e ta 1 ．R e s e a r c h onm i n e r a lp r o c e s s i n gt e c h n o l o g yf o rat u n g s t e no rei n J i a n g x i [ J ] ．M c t a lM i n c ，2 0 l o 1 0 4 85 l ，5 6 ． 江维，李俊，王铧泰，等．某高硫多金属白钨矿脱硫产品 分离浮选试验[ J ] ．金属矿山，2 0 1 2 1 1 15 l15 j ． J I A N GW e i ，I 。IJ u n ，W A N GH u a t a i ，e ta I ．S e I a r a t i o n f l o t a t i o nt e s tond e s u l p h u r i z a t i o np r o d u c to f p 0 1 y m e t a l I i c s c h e e 】i t ew i t hh i g hs u 】f u ri nG a n s ur J ] ．M e t a lM i n e ， 2 0 1 2 1 1 1 5 1 1 5 5 ． 肖军辉，樊珊萍，王振，等．湖北低品位钨钛多金属矿综 合回收试验研究[ J ] ．稀有金属，2 0 1 3 4 6 5 66 6 5 ． X I 八 J u n h u i ，F A NS h a n f i n g ，W A N GZ h e n ，e ta 1 ． [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] C o m p r e h e n s i v er e c o v e r yo fl o wg r a d et u n g s t e n t i t a n i u m p o l y m c t a l l i corci nH u b c i [ J ] ．c h i n c s cJ o u r n a lo fR a r c M e t a l s ，2 0 1 3 4 6 5 66 6 5 ． 李俊萌．江两某低品位复杂铜钨多金属矿石浮选工艺 研究[ I 『] ．金属矿山，2 0 1 5 1 2 5 86 4 ． I I J u n m e n g ．F 1 0 t a t i o np r o c e s ss t u d yona1 0 wg r a d e c o m p l e xc uswp o l y m e t a l l i co r ef r o mJ i a n g x j [ J ] ．M e t a l M i n e ，2 0 1 5 1 2 5 8 6 4 ． 朱运凡，冯晓双．广东某钨硫多金属矿选矿试验研究[ J ] ． 化工矿物与加工．2 0 1 6 7 1 21 5 ． ZHUY u n r a n ，F E N GX i a o s h u a n g ．E x p c r i m c n t a lr c s c a r c h o np r o c e s s i n go fw 0 1 f r a ms u l f u r p o l y m e t a l l i corei n G u a n g d o n g [ J ] ． c h e m i c a lM i n e r a l sa n dP r o c e s s i n g ， 2 0 1 6 7 1 2 1 5 ． 朱涛．某钨、钼铋、萤石复杂多金属矿分选尾矿中钨的 选矿试验[ J ] ．现代矿业，2 0 l9 ，3 5 8 1 0 61 1 1 ． Z H UT a o ． T u n g s t e ns e p a r a t i o ne x p e r i m e n ti nt h e s c p a r a t i o nt a i l i n g so ft u n g s t c n ，m o l y b d c n u m ，b i s m u t h a n df l u o r i t e c o m p l e xp o l y m e t a l l i co r e [ J ] ． M o d e r n M i n i n g ，2 0 19 ，3 5 8 1 0 61 1 1 ． 万方数据