一 加拿大钨矿选厂概况

该矿位于加拿大西北的麦肯齐山区, 居弗拉特河(FLAT RIVER)的源头, 距育空地区(YUKON TE RRI TORY)阿拉斯加边界约3.2公里, 处于北纬62°。露采矿区海拔1524米。矿区的冬季较长, 年下雪量约1.5米, 气温为-45℃至+32℃。

该矿发现于1958年, 1959-1961年由加拿大钨矿公司勘探和进行可行性研究, 1962年开始生产; 1974年由露采转为坑采。1962-1975年间, 选厂的处理能力为272-500吨/日, 1977年扩建到1000吨/日。

二 矿床地质和矿石特征

原露天矿和现坑采的"E"矿区, 地处同一构造带, 矿体顶板为燧石, 底板为泥质板岩, 均有矿化现象, 属透辉石-石榴子石矽卡岩矿床, 含磁黄铁矿、黄铜矿和白钨矿。"E"矿区走向长853米, 厚12米, 已查明的储量为450万吨, 品位1.6%, WO₃金属量7.2万吨。"E"矿区矿石矿物组成如表 1所示。

另据X-光衍射仪的鉴定结果, 金属矿物还有闪锌矿。脉石矿物还有角闪石、石英、绿泥石及石榴子石等。

据富矿块在紫外光灯下观察, 白钨矿结晶较完整, 最粗粒度约3-5毫米。原矿磨至-48目77%时, 约85%的白钨矿单体解离, 其中71%的白钨矿粒径大于120微米。白钨矿粒径小于30微米的连生体颗粒虽大量存在, 但仅占白钨矿总量的1.29%, 它主要呈星点状浸染于硫化矿和碳酸盐矿物上。白钨矿的表面也往往浸染有磁黄铁矿的星点。

三 选矿工艺

1.破碎  出窿原矿用顎式破碎机、标准圆锥破碎机和短头圆锥破碎机等设备组成的三段一闭路流程, 破碎到小于16毫米, 其筛析结果列于表 2。

该厂的破碎系统, 设置有专门的抽风湿式收尘装置(涤气器), 其风量为283米³/分, 收回的矿泥送入选矿流程处理。

细矿仓使用双层的罩子, 以便在严冬季节在两层之间加入乙二醇溶液。

2.磨矿-分级  第一、二段磨矿由一台规格为2740×3660毫米、功率为336千瓦的棒磨和一台规格为2130×3050毫米、功率为150千瓦的棒磨组成。Ⅱ段棒磨的给矿是分级系统脱水螺旋的返砂, 其排矿连同Ⅰ段棒磨的排矿卸入同一个泵箱。两段磨矿钢的总耗为544克/吨, 补充钢棒的直径为76毫米。Ⅰ段棒磨的磨矿浓度为86%, Ⅱ段棒磨的磨矿浓度为60-70%。Ⅰ段棒磨排矿粒度为-48目77.2%, 其筛析结果列于表 3。

将两段棒磨排矿的浓度稀释至45%左右, 用泵送入两个平行的ϕ380毫米水力旋流器中分级, 其溢流输送到"滑石"浮选系统, 沉砂经分配器给入24台转筒筛, 该筛的内层筛网为35目, 外层筛网为48目。转筒筛筛下的产品送入ϕ12.2米三层的1^#浓密机, 筛上产品经前述的脱水螺旋给入Ⅱ段棒磨而构成闭路。

第Ⅲ段磨矿给矿是选收白钨的摇床系统中、尾矿。该系统由2台ϕ380毫米旋流器(预选分级)、2100×1830毫米的球磨、硫化矿第二次浮选的浮选机和6台ϕ125毫米水力旋流器(检查分级)构成。两段旋流器溢流, 都经ϕ12.2米三层的2^#、3^#浓密机入白钨浮选系统, 其沉砂入摇床系统的第二系列。选矿流程见图 1。

3.滑石浮选  滑石浮选系统的主要任务是除掉滑石和蛇纹石。其给矿是一、二段磨矿分级系统的第一段旋流器溢流, 流程为一粗一精, 使用DR—24型浮选机, 浮选只添加杜弗洛-250(DOWFrcth 250), 起泡剂27克/吨, 泡沫产品含WO₃为0.07-0.4%, 作为尾矿丢弃。槽内产品经浓缩后送入白钨矿浮选系统。

4.硫化矿的第一次浮选  该系统的给矿系一、二段磨矿分级系统的转筒筛筛下产品(-48目)。浮选时的矿浆浓度为50%左右, PH为8.4(自然PH), 药剂制度(克/吨):仲戍基钾黄药(乙-6)91, 杜弗洛-250 73, 硫酸铜113, DEPramin-75(滑石抑制剂)91。浮选的槽内产品送入白钨矿的重选系统回收白钨矿, 泡沫产品含WO₃0.21-0.3%, 输入1986年新建的硫化矿精选系统精选。

5.硫化矿的精选和扫选  硫化矿的精选系统采用SAb-A型浮选机。该系统的给矿包括第一, 二次硫化矿浮选的精矿, 以及摇床精矿-焙烧-磁选的磁性物。精选泡沫产品丢弃, 槽内产品送入硫化矿第二次浮选系统。硫化矿第二次浮选(或称扫选)的给矿系第三段磨矿的排矿, 使用DR-21型浮选机。

6.白钨矿的重选  该厂白钨矿的重选有两个系列:第一系列处理第一次硫化矿浮选的槽内产品, 由粗选摇床、粗精矿精选摇床, 经旋流器浓缩后的中矿扫选摇床组成。第二系列处理经旋流器脱了泥的硫化矿第二次浮选的槽内产品, 由粗选摇床、粗精矿精选摇床和中矿扫选摇床组成。两个系列的所有精选摇床精矿, 都输送到螺旋分级机中脱水后入焙烧炉中, 尾矿输入第三段磨矿分级系统构成大闭路。

7.白钨矿的浮选  滑石浮选槽内产品为白钨浮选的给矿(矿浆浓度40%), 浮选前经四个调节槽调浆, 分别加入:

Na₂CO₃ 900克/吨, NaOH 300克/吨(PH10.3);

白雀树皮汁(Quebraeho)100-120克/吨;

Na₂sio₃ 540-1000克/吨;

塔尔油脂肪酸(PATAK W-4)60克/吨, 起泡剂P-40。

调节后的矿浆温度为20℃, 经一粗一扫流程, 所得尾矿含WO₃0.23-0.4%, 再经旋流器分级, 沉砂供采场作充填料, 溢流弃之。粗精矿精选3次, Ⅱ次精选时添加了白雀树皮汁100克/吨, K-8300(SOAP)50克/吨, 精选尾矿返回粗选。

浮选精矿品位为30-35%WO₃, 对原矿的回收率约17%, 作业回收率为60-65%。

8.摇床精矿的进一步精选  前述的精选摇床的精矿平均约含WO₃65%、S5%、SiO₂4%, 采用焙烧-磁选工艺进一步精选。焙烧炉的直径为3.1米, 有六层炉膛, 用油做燃料。磁选采用Carpco型三极磁选机, 选出三种产品:

(1) 重选精矿Ⅰ:平均含WO₃75%, S0.25%, P0.025%, 其回收率约为原矿的61%。

(2) 重选精矿Ⅱ:含WO₃约40%, 含S约5%, 其回收率约占原矿的5%。

(3) 磁性产品:含WO₃约3.2%, 送入硫化矿精选系统, 以回收其中的白钨矿。

9.尾矿处理及水的循环使用  尾矿是用二段MIR-150型泵沿山谷扬送到离选厂约1.7公里的尾矿场, 主尾矿场的溢流注入第二尾矿场。1986年在尾矿处理系统中增设了旋流器分级设施, 以500吨/日左右的沉砂作为充填料, 溢流则和滑石、硫化矿等输送到尾矿场。

该厂于1982年开始研究减少新鲜水的用量, 已取得每吨原矿只消耗4吨新鲜水的成果。

10.生产检测  该厂拥有X-荧光分析仪, 但未用于在线分析, 也不为钨精矿出厂提供数据(钨精矿出厂仍以化学分析为主), 只供生产流程的日常检测使用。生产流程每两小时取样一次, 每8小时分析一次。

四 生产指标

表 4为加拿大钨矿选厂1978-1985年的生产指标。表 5为1986年5月份的生产指标。

由表看出, 加拿大钨矿选厂的回收率水平为80%左右。其中含WO₃75%左右的优质白钨精矿约四分之三, 含WO₃20-40%的低度钨精矿约占四分之一。

五 评述

1.加拿大钨矿公司所属的四个钨(钼锡)矿, 具有储量大(仅富矿体WO₃总储量大于14万吨), 品位高(富矿体含WO₃为1.41~1.6%), 现有生产能力已达5700吨/年精矿, 在钨精矿价格回升到有利可图的条件下(据称需大于80美元/吨度)具有很大的扩产潜力。如位于加拿大钨矿北面约100公里的麦克通矿, 其总储量达6300万吨矿石, 平均品位为0.96%, 其中富矿体的矿石储量为500万吨, 品位为1.41%。另有可供露采的矿石储量为800万吨, 品位为83%, 该矿于80年代初完成了建设前期的一切准备, 拟采用加拿大钨矿选厂类似工艺, 生产含WO₃70%的白钨精矿, 年产这种高品位精矿5200吨即是一例。因此可以认为, 加拿大钨矿公司是我国钨矿山的主要竞争对手之一, 我国在研究制定钨矿山发展策略时, 有必要将加拿大钨矿公司作为因素之一予以考虑。

2.加拿大钨矿选厂的技术水平与我国钨选矿的技术水平不相上下, 加拿大钨矿选厂的显著特点是劳动生产率高(全员劳动生产率可达12.7吨精矿/人·年。该矿从事生产和管理的人员约220人, 包括教师、矿警、炊事以及其他服务人员也只有450人左右。井下作业每周工作5天, 每日两班, 日采矿石1360吨。选厂每周工作7天、每日3班, 日处理矿石1000吨。

该选厂采用重-浮结合的选别流程, 实行优质白钨精矿与低度钨精矿相结合的产品方案是合理的, 在磨矿-分级作业, 摇床粗精矿精选尾矿的扫选作业, 白钨精矿的再精选作业共使用26台转筒筛, 筛分粒度有48目和70目两种, 并在筛分前用旋流器进行预选分级, 即以旋流器与转筒筛相结合的"二次分级"流程, 在白钨浮选作业采用塔尔油脂肪酸与起泡剂P-40相结合的药剂制度, 使扑收剂的使用量低达60克/吨, 另外旋流器在分级或脱泥作业广泛采用, 这些对我国钨选厂, 尤其是对嵌布粒度较细, 硫化矿含量高, 需用重、浮结合流程处理的钨、锡矿的选别, 是有参考价值的。

3.也需指出, 加拿大钨矿选厂处理含WO₃高达1.3%以上的原矿, 实行优质钨精矿与低度钨精矿相结合的产品方案, 其回收率只有80%左右, 表明该厂的下列方面有研究改进的余地.

(1) 该厂白钨浮选尾矿含WO₃为0.23-0.397%, 与我国多数钨选厂的原矿品位相当, 采用适当方法再回收其中的一部分钨矿物, 显然是必要和可能的。

(2) 分析该厂的选别流程, 不难看出白钨矿与磁黄铁矿的有效分离, 是该厂的一大难题。该厂为解决好这个问题而设置了5个专门的系统:一、二段磨矿后的硫化矿第一次浮选系统; 三段磨矿后的硫化矿第二次浮选系统; 新设置的硫化矿精选系统; 摇床白钨精矿的焙烧-磁选系统, 此外还有白钨矿粗、精选时分别添加氰化物140和90克/吨抑制硫化矿等。还需要指出的是, 该厂的滑石浮选系统, 本可添加硫化矿的捕收剂而变为滑石、蛇纹石和硫化矿的全浮选, 其不被采用的原因可能是白钨矿的可浮性较好, 白钨矿在泡沫产品中的损失过多所致; 摇床白钨精矿的精选, 采用焙烧-磁选, 而不用磨矿-硫化矿浮选的原因也可能是如此。总之, 如能较集中地解决好硫化矿与白钨矿的分离问题, 对简化该厂的生产流程, 提高该厂的回收率, 无疑是有益的。

(3) 白钨矿与透辉石、石榴子石等中等比重矿物的有效分离, 也是该厂的问题之一。这个问题在摇床回收白钨矿的流程结构上充分表露出来了。该厂为用摇床回收粗粒白钨矿而设置了两个系统7个作业, 而且所有摇床中矿都可在摇床系统循环处理。

总之, 除了我国钨细泥选矿技术有向加拿大钨矿选厂输出的可能外, 该厂还有诸如白钨矿与磁黄铁矿、石榴子石、辉石等有效分离, 强化或简化选别流程, 提高钨的选矿回收率等多方面问题, 都可能为我国钨选矿技术出口的内容。当然这需服从我国钨业发展的策略。