重-浮联合工艺在低品位钨矿选别中的应用研究.pdf

重⁃浮联合工艺在低品位钨矿选别中的应用研究 ① 徐凤平１，２， 丁明胜２， 冯其明１ （１．中南大学 资源加工与生物工程学院，湖南 长沙 ４１００８３； ２．湖南有色新田岭钨业有限公司，湖南 郴州 ４２３０００） 摘 要 针对采用传统浮选工艺选别低品位黑白钨矿能耗较高、且经济效益不理想的问题，提出了重⁃浮联合选矿新工艺，即利用跳 汰机预先抛除 ５９．６８％的废石，再通过常温粗选⁃加温精选浮选，获得了品位 ６５．４８％的钨精矿产品，回收率达 ８２．７８％，试验指标较 理想。 关键词 浮选； 重选； 低品位； 黑白钨矿； 预先拋废 中图分类号 ＴＤ９２文献标识码 Ａｄｏｉ１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．０２５３－６０９９．２０１５．０３．０２０ 文章编号 ０２５３－６０９９（２０１５）０３－００７２－０３ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ａ Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ Ｇｒａｖｉｔｙ Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｉｎ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｌｏｗ⁃ｇｒａｄｅ Ｔｕｎｇｓｔｅｎ Ｏｒｅ ＸＵ Ｆｅｎｇ⁃ｐｉｎｇ１，２， ＤＩＮＧ Ｍｉｎｇ⁃ｓｈｅｎｇ２， ＦＥＮＧ Ｑｉ⁃ｍｉｎｇ１ （１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍｉｎｅｒａｌｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ａｎｄ Ｂｉｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｃｅｎｔｒａｌ Ｓｏｕｔｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｃｈａｎｇｓｈａ ４１００８３， Ｈｕｎａｎ， Ｃｈｉｎａ； ２．Ｈｕｎａｎ Ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ Ｍｅｔａｌｓ Ｘｉｎｔｉａｎｌｉｎｇ Ｗｏｌｆｒａｍ Ｍｉｎｅ Ｃｏ Ｌｔｄ， Ｃｈｅｎｚｈｏｕ ４２３０００， Ｈｕｎａｎ， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｉｎ ｖｉｅｗ ｏｆ ｔｈｅ ｕｎｄｅｓｉｒａｂｌｅ ｐｒｏｆｉｔａｂｉｌｉｔｙ ｄｕｅ ｔｏ ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅｌｙ ｈｉｇｈ ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ｆｏｒ ｒｅｃｏｖｅｒｉｎｇ ｌｅａｎ ｗｏｌｆｒａｍｉｔｅ ａｎｄ ｓｃｈｅｅｌｉｔｅ ｍｉｎｅｒａｌｓ， ａ ｎｅｗ ｆｌｏｗｓｈｅｅｔ ｏｆ ｇｒａｖｉｔｙ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｗａｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ， ｉｎ ｗｈｉｃｈ ｇａｎｇｕｅ ｗｅｉｇｈｅｄ ５９．６８％ ｏｆ ｔｈｅ ｆｅｅｄ ｗａｓ ｄｉｓｐｏｓｅｄ ｗｉｔｈ ｊｉｇ ｂｅｆｏｒｅ ｔｈｅ ｊｉｇ ｕｎｄｅｒｆｌｏｗ ｗａｓ ｓｕｂｊｅｃｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ ａ ｒｏｕｇｈｉｎｇ ａｔ ｒｏｏｍ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ａ ｈｅａｔｉｎｇ ｃｌｅａｎｉｎｇ． Ａｓ ａ ｒｅｓｕｌｔ， ａ ｔｕｎｇｓｔｅｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ ａｐｐｒｏａｃｈｉｎｇ ６５．４８％ ＷＯ３ｇｒａｄｅ ａｔ ８２．７８％ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｃａｎ ｂｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ； ｇｒａｖｉｔｙ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ； ｌｅａｎ ｏｒｅ； ｗｏｌｆｒａｍｉｔｅ⁃ｓｃｈｅｅｌｉｔｅ； ｐｒｅ⁃ｄｉｓｃａｒｄｉｎｇ ｏｆ ｗａｓｔｅ 白钨矿矿物加工工艺主要有重选和浮选两种，但 随着白钨矿资源的不断开发，易选和禀赋较好的白钨 矿资源不断减少，“贫、细、杂”型白钨矿成为主要加工 对象［１－５］。 江西某钨矿山矿石中主要有价金属为钨、 铜等，其中钨主要以白钨矿形式存在，含有少量黑钨 矿，其中白钨占 ７５％左右，黑钨占 ２５％左右，ＷＯ３品位 ０．１９８％，Ｃｕ 品位 ０．１４％，属于低品位多金属复杂难选 矿。 钨主要呈浸染状分布于石英、云母等脉石中，白钨 主要嵌布粒度 ０．０３８ ～ １．３５ ｍｍ，黑钨主要嵌布粒度 ０．０１～０．３ ｍｍ，矿石中钨的嵌布粒度细。 在当前经济 新常态下，利用传统浮选工艺较难实现企业的经济效 益。 根据矿石性质，利用跳汰机进行预先拋废以提高 入选矿石品位，再进行浮选回收，通过大量试验研究， 确定了合理的工艺参数，最终取得了较理想的工艺指 标；同时，磨矿、药剂、环保等成本均相应下降，对该矿 的大规模开发具有现实经济效益。 １ 矿石性质 原矿多元素分析结果见表 １。 表 １ 原矿多元素分析结果（质量分数） ／ ％ ＷＯ３ＣｕＳｎＭｏＰｂＴＦｅＳＴｉＯ２ ０．１９８０．１４０．０３１０．００３６０．０１５３．３２０．１７０．７９ ＺｎＢｉＳｉＯ２ＭｇＯＡｌ２Ｏ３ＣａＣＯ３ＣａＦ２ ０．０１５０．００９６９．９６２．３８１３．８４１．４００．６８ 矿石主要为浸染状构造，其他还有脉状构造、块状 构造、斑点构造等。 白钨矿、黑钨矿、黄铜矿主要以浸 染状分布于石英、云母中；少量黄铜矿呈脉状、斑点状 不均匀分布于石英云母中。 白钨矿嵌布粒度较粗，以 粗中粒为主；黑钨矿嵌布粒度较细，以细微粒为主；黄 铜矿以中细粒为主。 铜矿物主要为硫化矿，伴生少量 ①收稿日期 ２０１４－１２－１６ 作者简介 徐凤平（１９８２－），男，江苏泰州人，博士研究生，主要从事选矿生产和技术管理工作。 通讯作者 冯其明（１９６２－），男，湖北天门人，教授，博士研究生导师，主要从事矿物加工药剂及工艺研究工作。 第 ３５ 卷第 ３ 期 ２０１５ 年 ０６ 月 矿矿 冶冶 工工 程程 ＭＩＮＩＮＧ ＡＮＤ ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ Ｖｏｌ．３５ №３ Ｊｕｎｅ ２０１５ 氧化矿。 矿石性质决定此矿中有价金属钨较难回收， 尤其是黑钨的回收。 ２ 选矿工艺研究 试验采用 ＧＭ－２－６６ 型两室旁动隔膜跳汰机，跳 汰机单室有效面积为 ２００ ｍｍ ３００ ｍｍ。 ２．１ 跳汰抛废试验 ２．１．１ 一段跳汰抛废试验 经过给料粒度、冲程、冲 次和介质等条件试验，确定选择－２ ｍｍ 粒级作为一段 跳汰抛废粒度，跳汰机冲程８．３ ｍｍ，冲次３４０ ｒ／ ｍｉｎ，给 矿速度 １．８８ ｋｇ／ ｍｉｎ，矿浆浓度 ２０％，床石为 １／３ 钢球 和 ２／３ 锆石，床石厚度４５ ｍｍ，筛下水量 ０．８４ ｍ３／ ｈ，筛 上水量 ０．２６ ｍ３／ ｈ。 根据上述工艺参数进行一段跳汰 抛废试验，试验流程见图 １，结果见表 ２。 -2 mmB3 A,3 , , -0.6 mm-0.6 mm0.6 mm0.6 mm 0.28 mm-0.28 mm 63 , 图 ３ 跳汰连续拋废试验流程 表 ４ 跳汰连续拋废试验结果 产品名称产率／ ％ＷＯ３品位／ ％ＷＯ３回收率／ ％ 粗精矿２１．５８０．６０２６５．８７２ 中矿 １９．８１０．１９３９．６００ 中矿 ２８．９３０．３５１１５．８９３ 跳汰精矿４０．３２０．４４７９１．３６５ 尾矿 １４３．８００．０２８６．２１９ 尾矿 ２１５．８８０．０３０２．４１６ 尾矿５９．６８０．０２９８．６３４ 给矿１００．０００．１９７１００．００ 由试验结果可见，跳汰精矿合计品位 ０．４４７％，富 集比 ２．２７，产率 ４０．３２％，回收率 ９１．３７％；跳汰抛掉的 总尾矿产率达 ５９．６８％，总尾矿 ＷＯ３品位 ０．０２９％，损 失率仅 ８．６３４％。 试验达到了较好的技术指标。 ３７第 ３ 期徐凤平等 重⁃浮联合工艺在低品位钨矿选别中的应用研究 ２．２ 跳汰精矿浮选试验 该矿原采用常温粗选⁃加温精选浮选流程，即浓缩 常温 粗 选 粗 精 矿 后， 在 浓 缩 粗 精 矿 中 添 加 大 量 Ｎａ２ＳｉＯ３，经长时间高温强烈搅拌，利用矿物间表面吸 附的捕收剂膜解析速度的不同［６－８］，提高抑制效果，然 后稀释，再常温精选。 根据该矿现场生产工艺参数，并结合工艺矿物学 研究成果，对跳汰精矿产品进行了常温粗选⁃加温精选 条件试验，确定了最佳浮选工艺数据，并取得了较理想 的试验指标。 工艺流程和药剂制度如图 ４ 所示，结果 见表 ５。 1300 1400 600 -3*22*2 *21*1 4 min 5 min 4 min3 min 4 min ;4 3003 min * 3 minZG 100 *3 3 min 72 4 min 5 min 4 min 4 min 2* 7, , 50
60 90
95 60 min 232 3 图 ４ 常温粗选⁃加温精选试验流程 表 ５ 常温粗选⁃加温精选试验指标 产品 名称 产率／ ％ 作业对原矿 ＷＯ３品位 ／ ％ ＷＯ３回收率／ ％ 作业对原矿 白钨精矿０．５７０．２３６５．４８８２．７８７５．６３ 白钨精尾５．４８２．２１０．３８４．６５４．２６ 白钨尾矿９３．９５３７．８８０．０６１２．５７１１．４８ 给矿１００．００４０．３２０．４４７１００．００９１．３７ 跳汰精矿通过常温粗选⁃加温精选工艺可获得 ＷＯ３品位为 ６５．４８％的白钨精矿，作业回收率 ８２．７８％， 全流程 ＷＯ３回收率达 ７５．６３％。 ３ 结 语 １） 根据矿石的物理特性，利用跳汰机对原矿进行 预先拋废，通过二次连续跳汰抛废，合计抛废率为 ６０％，跳汰尾矿 ＷＯ３品位 ０．０２９％，跳汰精矿 ＷＯ３品位 ０．４４７％，富集比为 ２．２７，提高了原矿入选品位，大大降 低了浮选处理量。 ２） 跳汰精矿通过常温粗选⁃加温精选工艺可获得 ＷＯ３品位为 ６５．４８％的白钨精矿，作业回收率 ８２．７８％， 全流程 ＷＯ３回收率达 ７５．６３％。 参考文献 ［１］ 宋振国，孙传尧，王中明，等． 中国钨矿选矿工艺现状及展望［Ｊ］． 矿冶，２０１１，２０（１）１－７． ［２］ 张发明，徐凤平，朱刚雄，等． 某矽卡岩型低品位白钨矿选矿新工 艺研究［Ｊ］． 矿冶工程，２０１４，３４（８）１８５－１８８． ［３］ 王 星，黄光洪，陈典助． 钨矿选矿工艺研究进展评述［Ｊ］． 湖南 有色金属，２０１０，２６（４）２１－２３． ［４］ 周 源，吴燕玲． 白钨浮选的研究现状［Ｊ］． 中国钨业，２０１３，２８ （１）１９－２４． ［５］ 王明燕，贾木欣，肖仪武，等． 中国钨矿资源现状及可持续发展对 策［Ｊ］． 有色金属工程，２０１４（２）７６－８０． ［６］ 辛亚淘，简建军，孔令同． 白钨浮选中精选工段浓浆高温脱药工艺 的研究［Ｊ］． 矿山机械，２０１１，３９（２）１０５－１０９． ［７］ 徐国印，王普蓉，赵 涛． 白钨精选前加温脱药作业的优化［Ｊ］． 中国钼业，２０１１，３５（１）２３－２５． ［８］ 倪章元，纪道河． 某低品位白钨矿选矿试验研究［Ｊ］． 中国钨业， ２０１４（５）２１－２４． 􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎 （上接第 ７１ 页） 到８ ０００ ｍ３／ ｄ，每年创造经济效益达３０８．４８ 万元；同时 回水综合利用率从 ７３％提高到 ８８％以上，每天减少废 水外排量达 １．３２ 万吨，环保效益显著。 新田选矿厂提 高选厂水资源综合利用率的研究成果可为普通选厂提 供参考和借鉴。 参考文献 ［１］ 戴晶平． 凡口选矿回水中铅锌硫化矿浮选基础研究与工业实践 ［Ｄ］． 长沙中南大学资源加工与生物工程学院，２００６． ［２］ 刘绪光． 吉恩铜镍选厂选矿废水循环利用生产实践［Ｊ］． 矿产保 护与利用，２００９（３）５５－５８． ［３］ 岑佑华． 铜绿山矿水资源综合利用研究分析［Ｊ］． 现代矿业， ２００９，２５（９）１２２－１２４． ［４］ 孙志飞，刘耀光，王伟杰，等． 浅谈包钢巴润选厂水资源循环再利 用［Ｊ］． 矿业工程，２０１４（４）５２－５３． ［５］ 何华祥． 实施跨装置优化整合提高水资源的综合利用［Ｊ］． 石油 石化节能与减排，２０１２（４）３１－３４． ［６］ 王巧玲，曾光明． 有色多金属矿选矿废水循环利用研究［Ｊ］． 湖南 有色金属，２００３，１９（２）１４－１６． ［７］ 梁胜芝，尹泰安． 滑石选矿废水污染的综合治理［Ｊ］． 非金属矿， １９９６（１）３０－３３． ［８］ 马耀平． 铜川矿区矿井废水处理回用工程设计［Ｊ］． 给水排水， １９９８， ２４（２）３９－４１． ４７矿 冶 工 程第 ３５ 卷