复杂难选钨细泥选别工艺优化与生产实践.pdf

4 6 有色金属 选矿部分2 0 1 7 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 1 7 ．0 2 ．0 1 2 复杂难选钨细泥选别工艺优化与生产实践 李爱民，杨美情 宁化行洛坑钨矿有限公司，福建宁化3 6 5 4 0 0 摘 要行洛坑钨矿为花岗岩细脉型含钼黑白钨矿床，原生和次生钨细泥 一3 8I x m 粒级 量大、矿物组成复杂，原有选 别工艺流程复杂、选矿指标不理想、生产成本高。针对原流程存在的问题，对工艺流程进行优化和技术改造，即采用钨细泥两 段预处理脱泥一常温浮选柱一浮选机浮选一离心机分级精选，并优化选别药剂制度，从而实现钨细泥的高效回收。生产实践 表明，改造后的钨细泥新工艺系统的钨回收率达到7 6 ．5 2 ％，生产成本大幅降低，取得了良好的经济效益和社会效益。 关键词钨细泥；常温浮选；离心机分级精选；两段旋流器脱泥；浮选柱 中图分类号T D 9 5 4文献标志码A文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 7 0 2 - 0 0 4 6 - 0 6 P r o d u c t i o nP r a c t i c ea n dP r o c e s sO p t i m i z a t i o no fC o m p l e xa n d R e f r a c t o r yT u n g s t e nS l i m e L ／A i m i n ，Y A N GM e i q i n g N i n g h u aX i n g l u o k e n gT u n g s t e nM i n i n gC o ．，L t d ．，N i n g h u aF u j i a n3 6 5 4 0 0 ，C h i n a A b s t r a c t T h es c h e e l i t ea n dw o l f r a m i t em i x e do r ec o n t a i n i n gm o l y b d e n u mi nX i n g l u o k e n gi sg r a n i t ea n d v e i n l e tt u n g s t e nd e p o s i t ．A i m e da tt h ep r o b l e m se x i s t i n gi nt h eo r i g i n a lp r o c e s st h a tl a r g eq u a n t i t yo fp r i m a r ya n d s e c o n d a r yt u n g s t e ns l i m e 一3 8 斗m ，c o m p l e xm i n e r a lc o m p o s i t i o n ，c o m p l e xo r i g i n a lb e n e f i c i a t i o np r o c e s s ， u n f a v o r a b l eb e n e f i c i a t i o n i n d e x e s ，h i g hp r o d u c t i o nc o s t s ，t h ep r o c e s s f l o ww a s o p t i m i z e d a n d t e c h n i c a l l y t r a n s f o r m e d ．B yu t i l i z i n gt w o s t a g et u n g s t e n - s l i m ep r e p r o c e s s i n gd e s l i m i n g - - f l o t a t i o na ta m b i e n tt e m p e r a t u r eu s i n g f l o t a t i o nm a c h i n ea n df l o t a t i o nc o l u m n - - c e n t r i f u g ec l a s s i f i c a t i o nc o n c e n t r a t i o na n do p t i m i z i n ga g e n ts y s t e m ，t h e e f f i c i e n tr e c o v e r yo ft u n g s t e n s l i m ec o u l db er e a l i z e d ．P r o d u c t i o np r a c t i c es h o w st h a tg o o de c o n o m i ca n ds o c i a l b e n e f i t sc o u l db ea c h i e v e dt h r o u g hu s i n go p t i m i z e dt u n g s t e n - s l i m ep r o c e s s ，a n dt h et u n g s t e nr e c o v e r ya m o u n t st o 7 6 ．5 ％a tm u c hl o w e rc o s t ． K e yw o r d s t u n g s t e ns l i m e ；f l o t a t i o na ta m b i e n tt e m p e r a t u r e ；c l a s s i f y i n g ．c l e a n i n gb yt h ec e n t r i f u g e ；d e s l i m i n g b yt w o s t a g e dc y c l o n e ；f l o t a t i o nc o l u m n 行洛坑钨矿为花岗岩细脉型含钼黑白钨矿床。 矿石中主要有用矿物为黑钨矿、白钨矿、辉钼矿、黄 铜矿、辉铋矿和黄铁矿等。矿体中W O ，平均品位 0 ．2 2 3 ％，目前黑钨矿约占4 0 ％，白钨矿占6 0 ％。该 矿于2 0 0 7 年8 月竣工投产，设计处理规模50 0 0 t ／d 。选矿厂依照设计采用三段一闭路破碎一一段棒 磨一分级重选一细泥浮选原则流程引。原生与次 生钨细泥 一3 8 m 粒级 约占主流程原矿量的 2 5 ％，细泥中W O ，平均品位为0 ．1 7 ％。钨细泥矿物 组成复杂，原生矿与风化矿比例变化较大，回收难度 大H 引。钨细泥原采用“脱硫一黑白钨混合浮选一加 温精选一弱磁选一强磁选一摇床重选”工艺回收黑 白钨矿物，存在工艺流程复杂、钨选矿指标低、钨回 收率不到3 0 ％、选矿成本高、尾矿水沉降困难等问 题，生产亏损严重。针对原生产工艺存在的问题，行 洛坑钨矿与国内相关研究单位合作，通过试验研究 及生产实践，对工艺流程进行优化和技术改造，采用 “钨细泥两段预处理脱泥一常温浮选柱一浮选机浮 选一离心机分级精选”工艺，并优化选别药剂制度， 实现钨细泥的高效回收。生产实践表明，钨细泥选 别新工艺的钨回收率达到7 6 ．5 2 ％，生产成本大幅降 低，取得了良好的经济效益和社会效益。 1 矿石性质 钨细泥多元素分析结果见表1 ，钨物相分析结果 见表2 ，粒度组成及金属分布见表3 。 收稿日期2 0 1 6 - 0 8 - 0 5修回日期2 0 1 7 - 0 1 1 7 作者简介李爱民 1 9 6 5 一 ，男，湖南郴州人，高级工程师，主要从事矿山生产和技术管理工作。 万方数据 2 0 1 7 年第2 期李爱民等复杂难选钨细泥选别工艺优化与生产实践 4 7 1 单位为s ／t ，下同。 表2钨细泥物相分析结果 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 ns l i m ep h a s e ，嘞 表3钨细泥粒度组成及金属分布 T a b l e3P a r t i c l es i z ec o m p o s i t i o na n dm e t a l d i s t r i b u t i o no ft u n g s t e ns l i m e 从表1 到表3 可以看出，钨细泥中含W O ，0 ．1 7 ％， 黑钨矿占钔．8 0 ％，白钨矿占5 8 ．0 5 ％，矿泥含量大。 钨细泥中主要金属矿物为黑钨矿、白钨矿、黄铁 矿，其次为辉钼矿、黄铜矿、毒砂、褐铁矿、磁铁矿，赤 铁矿、菱铁矿，少量为辉铋矿、方铅矿、闪锌矿、自然 铋；主要脉石矿物为石英、长石、白云母、黑云母、绢 云母，其次为绿泥石、萤石、磷灰石、白云石，少量为 绿帘石、高岭石、锆石等。 ／％ 2 原工艺存在的问题及原因剖析 钨细泥回收系统原工艺流程如图1 所示。 该流程自2 0 0 9 年3 月运行后，生产指标不理 想，钨回收率低，选矿成本高，尾矿水沉降困难，生产 亏损严重。对原流程进行深入剖析，认为主要存在 以下几大问题 1 人选物料含泥量大，严重干扰黑白钨混合浮选， 造成药剂成本高，浮选浓度、调浆时间也难以保证。 钨细泥 药剂用量单位g e t ； 黑钨精矿中矿 图1 原工艺流程图 F i g ．1O r i g i n a lf l o w s h e e t 2 黑白钨混合浮选药剂制度不合理，浮选泡沫量大且难以消散，混合钨精矿品位偏低，基本在2 ％ 万方数据 4 8 有色金属 选矿部分2 0 1 7 年第2 期 ～3 ％，导致后续黑白钨分离作业难度大、成本高。 此外，还存在药剂作用时间不足和添加不合理的 问题。 3 黑白钨混合浮选作业为一次粗选、两次扫选、 一次精选，浮选时间不够，回收率波动较大，尾矿品 位偏高。 4 黑白钨分离工艺流程长、生产成本高、钨回收 率低且中矿无法有效利用。 3 工艺流程优化及技术改造实践 钨细泥选别工艺流程优化及技术改造分两个阶 段进行1 第一阶段，采用“钨细泥预处理脱泥一常 温浮选一离心机精选”工艺取代原工艺“常温浮选一 钨细泥 硫 细泥 加温精选一弱磁选一强磁选一摇床重选”；2 第二阶 段，对第一阶段的优化工艺进一步优化和改进。 3 ．1 第一阶段工艺流程优化及技术改造实践 针对原流程存在的钨回收率低和生产成本高的 问题，对原流程进行一系列优化改造 改造后的工艺 流程见图2 ，主要概括为以下几点 1 钨细泥人选前增设旋流器组，预先脱去一1 0 m 以下的矿泥，排除矿泥对选别的干扰，同时将浮 选作业浓度由3 0 ％提升至4 0 ％左右。 2 增设了2 台搅拌桶，以延长药剂作用时间，充 分发挥药效，减少药剂消耗；此外，根据实验室浮钨 药剂制度优化试验结果，对浮钨生产药剂制度进行 了优化改进 改进后的浮钨药剂制度见图2 。 图2 改造后工艺流程图 F i g ．2 T r a n s f o r m e df l o w s h e e t 3 取消了原加温浮选一弱磁选一强磁选一高频 摇床重选工艺，通过增加一次黑白钨混浮精选作业 将钨粗精矿品位提升至4 ％～8 ％，并采用S L o n 一1 6 0 0 离心选矿机对黑白钨混合浮选粗精矿进行精选，离 心机精矿成为最终产品，尾矿则返回混浮粗选作业。 4 针对原流程黑白钨混合浮选时间不足的问 题，将原黑白钨混合精矿加温分离浮选的浮选机进 行改装后用于第三次黑白钨混浮扫选。增加一次空 白扫选作业后，混合浮选尾矿钨品位降至0 ．0 4 0 ％以 下。 3 ．2 第一阶段工艺优化和技改效果 完成上述工艺技术改造和药剂制度优化后，钨 细泥的选矿指标获得了显著提高。技改前后的技术 经济指标对比结果见表4 。从表4 可知，技术改造 后，精矿W O ，品位和回收率大幅提高，成本大幅降 低，效果明显。 万方数据 2 0 1 7 年第2 期李爱民等复杂难选钨细泥选别工艺优化与生产实践 4 9 技改前 2 0 0 9 年 0 ．1 9 0 2 0 ．5 01 6 ．5 22 ．2 01 0 49 6 6 ．1 9 技改后 2 0 1 1 2 0 1 4 年 0 ．1 7 3 1 8 ．9 26 0 ．5 31 0 ．5 42 84 8 5 ．8 1 3 ．3 第二阶段工艺流程优化及技术改造实践 2 0 1 4 年选矿厂通过增设高压辊磨超细碎工艺来 降低入磨粒度，并采用磨前预分级工艺，顺利实现了 达产达标。伴随着矿石处理量的达产，次生钨细泥 量明显增加。为提高选矿厂钨综合回收率，进一步 加强钨细泥的选别回收就显得紧迫而必要。因此， 2 0 1 5 年，选矿厂对钨细泥选别系统进行了第二阶段 的工艺流程优化与技术改造。重点对钨细泥预处理 和常温浮选两个工序进行优化改造。 表5 T a b l e5 一段旋流器考查结果 F i r s ts t a g ec y c l o n er e s u l t s／％ 3 ．3 ．1 钨细泥预处理脱泥工序的优化 通过对钨细泥预处理工序的一段水力旋流器作 业情况考查发现一段水力旋流器分级效果远达不 到设计要求，平均分级质效率不到5 0 ％，溢流中的钨 金属占有率较高，考察结果见表5 。旋流器实际分离 粒度约为2 0 斗m ，相当数量的可选细粒级钨矿物损 失在旋流器溢流中。因此，为降低溢流中钨金属的 表7 T a b l e7 损失，增设二段旋流器脱泥，即原一段旋流器的溢流 进入F X 7 5 - P U ．Bx 4 0 水力旋流器组进行再分级，分 级粒度控制在一1 0 仙m ，脱泥金属损失率降低3 0 ％ 以上。改造后的一、二段旋流器的考查情况见表6 。 表6 一段、二段旋流器考查情况 T a b l e6R e s u l t so ft h ef i m t s t a g ec y c l o n ea n dt h e s e c o n ds t a g ec y c l o n e ，％ 3 ．3 ．2 常温浮选工序的优化改造 2 0 1 4 年上半年，行洛坑钨矿与湖南中工矿业合 作，进行了为期三个月的浮选柱半工业选钨试验研 究，验证了浮选柱在钨细泥回收中的可行性，并为常 温浮选工艺以浮选柱替代浮选机提供了依据。2 0 1 5 年6 月开始进行流程改造，本次技术改造所选用的 浮选柱为微泡逆流接触式浮选柱，经过优化改造后， 原“一次粗选两次扫选射流浮选机 浮选机精选”的 常温浮选工艺改为“一次粗选两次扫选浮选柱 扫 选三浮选机”，扫选三浮选机由机械搅拌式改为射流 浮选机，优化后的工艺流程见图3 。生产调试期间的 试验结果见表7 。 生产调试期间试验结果 R e s u l t sd u n n gp r o d u c t i o nt e s t ／W 0 3 ％ 万方数据 5 0 有色金属 选矿部分2 0 1 7 年第2 期 3 ．3 ．3 药剂制度的优化 为提高钨细泥回收率，降低选矿成本，在其它药 剂用量基本保持不变的条件下，减少水玻璃的用量， 有时甚至不添加，不仅钨粗选回收率提高1 5 个百分 点左右，粗精矿品位亦能满足离心机选别要求，且更 钨细泥 一段旋流l 器脱泥 碳酸钠8 0 0 ， 丁基黄药1 5 0 ， 丁基铵黑药3 5 ， 松醇油3 5 硫粗I 选I 6 硫粗I 选I I 型型 6 、4 硫化矿混合精矿 有利于尾矿水沉降，减少尾矿处理成本。在此基础 上，还对硝酸铅等药剂的添加进行了优化，硝酸铅用 量由原来的2 2 0g ／t 以上降至1 8 0g ／t 。优化后的药 剂制度如图3 。 二段旋流l 器脱泥 泥 碳酸钠2 0 0 ，水玻璃1 8 0 硝酸铅1 8 0 G Y B3 5 0 ，G Y R4 0 松醇油5 0 钨浮选l 柱粗选 尸尹彳一 3 | I G Y B5 0 ，G Y R1 0 离心机l 精选钨浮选I 柱粗选I 苎 1 2 气芦 d 号 44 细泥钨精矿 3 K G Y B2 0 钨浮选I 柱粗选Ⅱ ■■■■■■■■■■■●■●■●一 4 钨浮选l 柱粗选Ⅲ ■■●■■■■■■■●■■■■■■■■■■■一 r 一 图3 二次大改造后工艺流程图 F i g ．3 T h ef l o w s h e e ta f t e rt w i c et r a n s f o r m a t i o n 3 ．3 ．4 离心机精选作业的优化 浮选柱投入生产初期，钨细泥选别总尾矿的钨 品位偏高，维持在0 ．0 7 5 ％左右。经过钨细泥选别工 艺全流程考查发现由于增设了二段旋流器脱泥作 业，入选粒级下限降低，导致进入离心机精选作业的 微细粒级 一2 0 肛m 粒级 含量增加，而S L o n 一1 6 0 0 离心选矿机对这部分粒级回收效果差，未被回收的 这部分粒级钨金属随离心机尾矿返回选别系统，并 最终大部分损失在尾矿中。采用离心机给矿分级入 选的方法，即给矿先进行自然沉降分级，较粗粒级进 入S L o n 一1 6 0 0 型离心机选别，较细粒级进入S L o n 一 2 4 0 0 选别，有效避免了粗细粒级在精选过程中相互 尾矿 干扰。该项措施实施后，钨细泥选别总尾矿的钨品 位下降到0 ．0 4 ％以下，降幅达4 0 ％以上。离心机给 矿分级精选各个粒级的回收率改造前后对比见表8 。 表8 离心机精选作业优化改造前后回收率对比 T a b l e8 C o m p a r i s i o no fc e n t r i f u g er e c o v e r yi n d e x e s b e f o r ea n da f t e rt r a n s f o r m a t i o n ／％ 3 ．3 ．5 第二阶段工艺优化和技改效果 通过工艺优化和技术改造，钨细泥选别系统获 万方数据 2 0 1 7 年第2 期李爱民等复杂难选钨细泥选别工艺优化与生产实践 5 l 得了良好的技术经济指标。2 0 1 6 年低钨精矿金属量 连续4 个月超5 0t ，增幅在5 0 ％以上，对主流程原矿 回收率从9 ．1 1 ％提高至1 5 ．5 ％，为2 0 1 6 年上半年选 表9 T { l b l e9 矿厂钨综合回收率超8 0 ％起到了重要作用，低钨吨 金属选矿成本降幅达2 9 ．2 ％。工艺流程技改前后技 术经济指标对比结果见表9 。 二次技改前后技术经济指标对比 C o m p a r i s t i o no ft e c h n i c a la n de c o n o m i ci n d e x e so ft w os t a g e st r a n s f o r m a t i o n ／％ 4结论 1 行洛坑钨矿黑白钨细泥选别首次采用“钨细 泥两段预处理脱泥一常温柱浮选 机浮选一离心机 分级精选”新工艺成功取代原“浮选一加温精选一弱 磁选一强磁选一摇床重选”工艺，钨回收率提高约 4 4 ％。该工艺既节能降耗，又促进尾矿回水循环利 用，实现了绿色低碳高效生产。 2 创造性采用S L o n 一1 6 0 0 型离心选矿机用于钨 细泥粗精矿精选，打破离心选矿机只用于矿泥粗选 的局限；此外，通过采用大直径离心机，并对离心机 给矿进行分级精选，显著提高了微细粒级钨细泥精 选回收率。当给矿W O ，含量为4 ％～8 ％时，取得品 位W O ，1 8 ％一2 2 ％的离心选矿机精矿，作业回收率 达到8 5 ％以上。 3 通过增设二段旋流器脱泥作业，脱泥效果显 著改善，脱泥溢流的钨金属损失率降低3 0 ％，为钨细 泥回收系统钨回收率的提高奠定了基础。 4 新工艺流程满足了钨细泥选别系统生产能力 的需求，优化了工艺流程，实现近似无水玻璃浮钨， 取得了较好的生产技术经济指标，具有良好的经济 效益和社会效益。当人选W O ，品位0 ．1 6 8 ％时，最 终精矿W O ，品位为1 7 ．5 3 ％，钨回收率7 6 ．5 2 ％，比 技改前提高1 6 个百分点，对主流程原矿回收率提高 4 ．9 6 ％；选矿成本由2 84 8 5 ．8 1T r ／t 金属降至 2 01 6 7 ．8 3 f r _ ／t 金属，降幅达2 9 ．2 ％。新工艺的成功 应用为复杂难处理钨细泥的高效回收提供了借鉴意 义。 参考文献 [ 1 ] 郭阶庆．行洛坑钨矿钨细泥选别工艺改造[ J ] ．金属矿山， 2 0 1 1 6 9 7 1 0 0 ． [ 2 ] 周晓彤，邓丽红．钨细泥重一浮一重选矿新工艺的研究． 材料研究与应用[ J ] ．2 0 0 8 3 2 3 1 - 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