浮选柱用于白钨精选的工业试验研究.pdf

6 0 有色金属 选矿部分2 0 1 2 年第6 期 d o i 1 0 ．3 9 6 9 a j s s n ．1 6 7 1 9 4 9 2 ．2 0 1 2 ．0 6 ．0 1 3 浮选柱用于白钨精选的工业试验研究 王选毅1 ，吴铁生1 ，薛明向1 ，辛亚淘1 ，2 1 ．洛阳栾川钼业集团股份有限公司，河南栾川4 7 1 5 0 0 ；2 ．河南科技大学材料科学与工程 学院，河南洛阳4 7 1 0 0 0 摘要以实验室试验得到的最优参数条件进行了c c F 浮选柱白钨精选工业试验，采用一次粗选、两次精选流程得到 了w O ，品位4 5 ．7 7 ％、回收率为9 3 ．5 3 ％的钨精矿。 关键词c c F 浮选柱；白钨精选；工业试验 中图分类号．I D 4 5 6 ；r I D 9 5 4文献标识码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 2 0 6 枷0 5 h I d 吣t r i mE x p e r i l n e n t a lS t 们y 仰C l 昀I l i n gB e n e f i c i 娟o no fS c h 砌t eb yU s i n gF I o t 撕伽 C o l 珈脏n Ⅵ硝ⅣG 勋伽矿，W U 孔∞，l e n 9 1 ，姗施孵砌哪 ，皿Ⅳ№t ∞1 ，霉 I ．既{ 舰讹如，眦n u mC o ．，工t d ．，L l l n n 以I l n ，1 日e n 吼4 7 】5 0 0 ，饧z 觚；2 ．s c b o Zo 厂讹撇 ￡e ，l c en ，l dE 吲n 鲫t 叼，日叭吼【榭I ，e r S 蚴。厂s c i e n c e 伽d 聊I 加Z 0 鲫，三u 哪叼日e n n n 4 7 I D 0 口，蕊Z n n A b s t r 眦t - 1 1 l ei n d u s t r i a le x p e r i m e n ta b o u ts c h e e l i t ec l e a l l i n gw a sc 枷e do u tb ya d o p t i n gt h eo p t i m u m c o n d i t i ∞sb 嬲e d0 ne x p e r i m e n t a l p a r a m e t e r s ， t I l en e wn o w s h e e to fo n er o u g l la n d 脚oe l e a n i n ga I l dw 油a n e we q u i p m e n t C C Fn 咖t i o nc o l o 砌w 鼬 a d o p t e d ． 1 1 1 er e s u l t ss h o wt h a tt h es c h e e l i t ec o n c e n 眦e sa r e o b t a i n e d ，w h i c hc o m a i n s4 5 ．7 7 ％W 0 3a tr e c o v e r yo f9 3 ．5 3 ％W 0 3 ． K e yw o H l s C C Ff l o t a t i o nc o l u m n ；s c h e e l i t ec l e a n i n g ；i n d u s t r i a L le x p e r i m e n t 浮选柱工业生产应用成功与否主要取决于其关 键部件气泡发生器的好坏。气泡发生器有内置 和外置两种，内置气泡发生器在高碱度矿浆中易结 垢堵塞且不方便更换，外置气泡发生器的出现使这 个问题得以解决，浮选柱的应用掀起了一次热潮。 我国在吸收借鉴国外经验的同时，研制了几种浮选 柱，如邸【Ⅸ型旋流微泡浮选柱、C P T 型浮选柱、 C C F 型浮选柱[ 1 1 等。随着浮选柱的不断发展，其 工业应用也越来越广泛。特别是在有色金属行业， 近年来掀起了应用浮选柱的高潮，以期获得更好的 浮选指标及实现浮选流程自动化控制。 洛阳栾川钼业集团始建于1 9 6 9 年，是以钼、 钨及其它稀贵金属的采、选、冶、深加工为主体的 大型矿业集团。其下属钨业选矿二公司白钨选矿厂 投产于2 0 0 8 年，设计流程粗选工段为浮钼尾矿脱 硫后一次粗选、一次扫选获得白钨粗精矿，粗精矿 浓密后经高温脱药进入精选工段，经一次精粗选、 四次精扫选、五次精选获得白钨精矿，粗选工段所 用浮选设备为C C F 浮选柱，精选工段为B F 型浮选 机。由于栾川钼矿床伴生的白钨原矿品位较低，最 终获得的白钨精矿品位仅在3 0 ％左右。自钨业选 矿二公司成立以来，对提高钨精矿品位的探索从未 间断。 1 矿石性质 洛阳栾川钼业集团下属三道庄矿区矿石以矽卡 岩类型为主，占矿石总量的8 5 ％一9 5 ％，其余主要 为透辉石角岩、硅灰石角岩和少量其他类型矿石。 主要金属矿物为辉钼矿、白钨矿及黄铁矿、磁黄铁 矿。主要脉石矿物为石榴子石、透辉石、石英、斜 收稿日期2 0 1 2 0 5 3 1 作者简介王选毅 1 9 6 6 - ，男，河南郑州人，高级工程师，主要从事钨钼选矿工艺技术研究及管理工作。 万方数据 2 0 1 2 年第6 期王选毅等浮选柱用于白钨精选的工业试验研究 6 1 长石等，是典型的以钼钨为主的多金属伴生矿。三 道庄矿区的原矿化学元素分析结果如表1 [ 2 ] 。 白钨矿的赋存特征白钨矿的组成为W O ， 8 0 ．6 ％，C a O1 9 ．4 ％。白钨矿的颜色主要为灰灰 白色、白色，白钨矿的粒径以细粒为主。单体解离 度为8 2 ．3 9 ％，连生体中自钨一石榴子石连生体占 4 ．8 5 ％，白钨矿金属矿物连生体占8 ．2 1 ％，自钨 矿与其它脉石矿物连生体占4 ．5 5 ％[ 3 ] 。 试验用矿浆为钨业选矿二公司自钨选厂浓密机 浓密后的粗精矿，该粗精矿为钼选厂的浮钼尾矿经 脱硫后进行白钨粗选所得，白钨粗选流程为一次粗 选、一次扫选，所用浮选设备分别为C C F 舛．5m 1 0m 及C C F 西4 ．5m 8m 型浮选柱，该选厂的 白钨粗选工艺如图1 所示。 图l白钨选厂粗选段工艺流程 F i g ．1 T h ef l o w s h e e t0 fr o l J 曲i n gs t a g ei nt } l e s c h e e l i t ed 】陀s s i n gp l a n t 2 c c F 浮选柱工作原理和特点 本次工业试验采用的C C F 浮选柱由长沙有色 冶金设计研究院选矿分院研发，其主体结构如图2 所示[ 4 | 。 2 ．1 工作原理 C C F 浮选柱属于无介质填充型逆流式浮选柱， 矿浆从距顶部以下约2m 左右处给人，在柱底部 附近安装有外置的气体分散发生器，产生的气泡在 浮力作用下自由上升，而矿浆中的微重颗粒在重力 作用下自由下降，上升的气泡和下降的矿粒接触碰 撞，疏水性矿粒则被捕获，附着在气泡上，从而使 气 图2C C F 浮选柱结构示意图 F i g ．2 T h es t m c t Ⅷ陀d i a 伊a mo fC C Fn o t a t i o nc o l u m n 气泡矿化，负载有用颗粒的气泡上升至精选区，并 在上部形成泡沫层刮出或自动溢出，尾矿矿浆从底 部排出，进入下一道作业工序[ 5 ] 。 2 ．2 浮选柱主要特点 1 比常规机械搅拌式浮选机和短体喷射式浮 选柱有更大的矿化捕收区。前者矿化区仅在转子周 围的高剪切区，后者仅在射流所及的范围内，而 逆流式浮选柱从给料口到气泡入口的整个捕收区 都是矿化带，容积利用率高，单位容积的处理能力 也大。 2 矿物颗粒与气泡的碰撞及黏附几率大。机 械搅拌式浮选机依靠紊流中颗粒和气泡间的速度差 碰撞并实现黏附，但紊流不仅可使两者黏附，也可 使两者脱离。C C F 浮选柱由于紊流程度低，颗粒和 气泡的脱离几率也低。 3 浮选柱产生的气泡分散度高、微细气泡多， 同样的充气量可产生更大的气液界面，与矿物颗粒 就有更多的碰撞机会。此外大量微细气泡上升速度 较慢，基本处于层流状态，造成和颗粒碰撞的有利 万方数据 6 2 有色金属 选矿部分2 0 1 2 年第6 期 条件，也提高了浮选速率和回收率。 4 减少了杂质的含量。c c F 浮选柱的湍流程 度低，顶部又有淋洗水，使泡沫间夹带的脉石颗粒 下沉，有利于最终精矿品位的提高[ 6 ] 。 3 工业试验 工业试验前曾在试验室做了利用小型浮选柱进 行白钨精选的探索性试验，取得了较好指标。工业 试验于2 0 1 1 年1 0 月份开始，2 0 1 2 年3 月底结束，此 次工业试验是在试验室探索性试验基础上的扩大试 验。工业试验采用选厂闲置的一台C C F 蜘．9m 8m 型浮选柱和两台C C F 伽．6m 8m 浮选柱。此次 工业试验共分为两个阶段，分别是精选工业试验阶 段和精扫选工业试验阶段。 3 ．1 精选工业试验 第一阶段首先进行了浮选柱白钨精选工业试 验。白钨粗精矿经浓缩至7 0 ％左右浓度进行加温脱 药，加温脱药作业需添加氢氧化钠、石灰、水玻璃 等药剂，同时矿浆需加温搅拌至9 0 ℃以上并保温 搅拌3 0 ～4 0I I l i n 方可调浆入选。试验期间所有药剂 制度及其它条件与车间生产相同。 该阶段浮选柱配置为C C F 咖O ．9m 8m 作为 精粗选浮选柱，两台c c F 中o ．6m 8m 浮选柱分 别作精选一、精选二。精粗选泡沫进入精选一，精 选一泡沫进入精选二，精选二泡沫为最终精矿，尾 矿均为顺序返回。试验用压缩空气由螺杆空压机供 给，供气压力0 ．6M P a ，人选矿浆浓度调整在2 5 ％ 浓缩白钨粗精矿 1 8 0 醇 加 k 卧 图3 浮选柱白钨精选工业试验工艺流程 F i g ．3 I n d u s t r i a le x p e d m e n t a I Ⅱo w s h e e tw i t } l c l e a n i n go fs c h e e l i t eb yu s i n gn o t a t i o nc o l u r 皿 左右。浮选柱精选试验阶段工艺流程如图3 所示。 试验期间工作制度为每天分三个班次，每班八 小时不问断连续生产。分别于精粗选前的粗精矿缓 冲槽取粗精矿样品，于精粗选尾矿排放管取得尾矿 样品，于精选二精矿输送管取得精矿样品，取样间 隔为1h ，每个试验班取样八次构成本班样品。试验 期间精粗选、精选一的泡沫层厚度设定在5 0m m 、 1 0 0m m 左右，精选二的泡沫层变动。浮选柱精选 试验阶段部分结果如表2 所列。 表2浮选柱白钨精选工业试验结果 T a b l e2I n d u s t r i a le x p e r i m e n t a lr e s u l tw i t hc k a n i n g o fs c h e e l i t eb yu s i n gf l o t a t i o nc 0 1 u m n觞 试验组别粗精矿品位雠亲雾譬蓉 尾矿品位回收率 低品位的白钨粗精矿通过一次精粗选和两次精 选就获得了约4 5 ％W O ，的精矿产品，可见浮选柱 在提高白钨精矿品位方面潜力巨大。接下来进行了 浮选柱白钨精扫选工业试验，以探索浮选柱对白钨 精选回收率的影响。 3 ．2 精扫选工业试验 浮选柱白钨精选试验阶段结束后，对试验现场 设备配置进行了改造，仍旧采用C C F 伽．9m 8m 浮选柱作精粗选，两台c c F 伽．6m 8m 浮选柱 分别作精扫选一和精扫选二。精扫选工业试验流程 如图4 所示。 试验精粗选泡沫层设定为1 0 0m m 左右，精扫 一泡沫层厚度设定为4 0 ～7 0 咖，精扫选二泡沫层 设定为2 0m m 以下。试验期间仍坚持三班倒的工 作制度，每班八小时不问断连续生产，于精粗选前 的粗精矿缓冲槽取得粗精矿样品，于精扫选二尾矿 排放管取得尾矿样品，于精粗选精矿输送管取得精 矿样品，取样间隔为l h ，每个试验班取样八次构 成本班样品。浮选柱自钨精扫选工业试验结果如表 3 所列。 叭孵盯∞∞吆卯拍掩跗巧弱醯配矾8““酡的甜酪贷砣柏钳甜焚∞盼弘拍甜 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0￡}醯凹为”堰侉明卵凹“弘舛们弘甜∞卯弱粥趵钙如∞∞∞∞∞∞∞∞∞。 1 1 l 2 2 2 2 2 3 3 2加叭嘶￡j堪钙记勰∞凹插 i i i l 1 o 之o 4 o巧。矗毋枷均 ．肛．弘．肛．弘．肛．弘．弘．弘．弘．弦平 万方数据 图4 浮选柱白钨精扫选工业试验工艺流程 F i g ．4I n d u s t l i a le x p 谢m e n t a lf l o w s h e e t 丽t 1 1 c l e a I l i n g 粕ds c a v e n 舀n go fs c h e e l i t e b yu s i n g n o 谢o nc o l u m n 4 与同期车间生产指标对比情况 洛钼集团钨业选矿二公司白钨选厂精选系统由 表3 浮选柱白钨精扫选工业试验结果 T h b l e3I n d 璐t r i a le x p e r i m e n 谢r e s I d tw i t I lc l e a I l i n g 肌d s c a v e n 百n go fs c h e e l i t eb yu s i n gn o t a t i ∞c o l u m n ，％ 试验组别 粗精矿品位嚣撬 尾矿品位 回收率 ■■■ 一． s x - 1 1 ．4 5 3 1 ．6 2o ．1 0 69 3 ．o r 娃一2 1 ．4 43 3 ．9 9 0 ．1 1 4 9 2 ．3 9 s x - 3 1 ．3 1 2 8 ．8 9 O ．1 0 89 2 ．1 0 “- 4 1 ．2 6 2 0 ．6 3 O ．0 3 99 7 ．0 9 s x - 5 1 ．2 1 2 2 ．2 8 O ．0 5 99 5 ．3 8 s x _ 6 1 ．0 4 2 7 ．7 4 0 ．0 9 1 9 1 ．5 5 “一7 1 ．1 4 2 5 ．7 6 O ．1 1 29 0 ．5 7 “一8 1 ．2 4 2 0 ．8 4 O ．0 7 09 4 ．6 7 “- 9 1 ．7 92 5 ．8 4 O ．0 7 7 9 5 ．9 8 s x - 1 0 1 ．5 72 1 ．2 8 0 ．0 3 3 9 8 ．0 5 g 一1 1 1 ．1 92 5 ．2 1 0 ．0 5 4 9 5 ．6 7 “一1 20 ．8 9 2 1 ．8 0 0 ．0 7 5 9 1 ．8 9 “一1 3 1 ．3 12 7 ．“ 0 ．1 1 0 9 1 ．9 7 s x - 1 4 1 ．1 12 8 ．1 3 0 ．1 2 0 8 9 ．5 7 8 x - 1 5 1 ．6 0 2 2 ．2 4 O ．1 1 99 3 ．0 6 塑 ．3 0 2 5 ．5 9 o ．0 8 6 9 3 ．5 3 。‘‘一 一次精粗选、五次精选和四次扫选构成，所用浮选 设备均为B F 型浮选机，其工艺流程如图5 所示。 试验期间的白钨选厂精选工段生产正常、稳定。部 浓缩白钨粗精矿 白钨精矿 图5 白钨选厂精选段工艺流程 F i g 5 T h ec l e a l l i n gs t a g en o w s h e e to ft l l e s c h e e l i t ed r e s s i n gp l a n t 尾矿 万方数据 6 4 有色金属 选矿部分2 0 1 2 年第6 期 表4白钨选厂精选段生产指标 T a b l e4r 1 1 l ep r o d u c t i o nq l l o t ao fc l e a I l i n gs t a g eo f t h es c h e e l i t ed r e s s i n gp l a n t ，％ 分指标如表4 所示。 工业试验指标与车间生产指标对比可看出， C C F 浮选柱一次精粗选、两次精选获得的精矿品位 高出白钨精选车间B F 型浮选机获得的精矿品位1 5 个百分点左右；由于浮选柱扫选流程较短，浮选柱 精扫选指标与精选车间回收率仍有一定的差距。 4 结论 1 通过浮选柱白钨精选工业试验，证明了浮 选柱应用于白钨浮选精选工段可行。 2 浮选柱对白钨精矿品位效果明显，对比现 有生产工艺有1 5 个百分点左右的提高，对栾川地 区伴生低品位白钨矿产出的精矿质量有较大提高。 3 由于试验所用浮选柱为旧浮选柱改造而成， 设备配置存在一定的问题，且工业试验是在北方寒 冷的冬季在室外进行，回收率仍未达到理想状态。 在将来的精选工段改造中如回收率仍有差距则可考 虑采用机械搅拌浮选机进行最后的精扫选作业。 参考文献 [ 1 ] 胡岳华，冯其明．矿物资源加工技术与设备[ M ] ．北京 科学出版社，2 0 0 6 2 3 0 - 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