0 前言

黑钨矿性硬而脆，在磨矿过程中极易过粉碎形成细泥，其中由选厂破碎系统和洗矿作业产生的细泥为原生细泥，磨矿及选别过程中产生的细泥为次生细泥.重选法回收黑钨细泥效率很低，导致近半数的钨损失到尾矿中^[1]，在黑钨资源日渐枯竭的今天，越来越多的科研工作者致力于研究运用全浮选工艺或浮选与重选、磁选相结合的联合工艺回收黑钨细泥^[2-5]，以期较大程度地提高选矿效率.

1 矿石性质

试验黑钨细泥取自江西大余县某矿山细泥车间的原、次生细泥（1∶3）.该矿区属黑钨锡石细脉充填-高温热液石英脉型多金属矿床，金属矿物主要有黑钨矿、锡石，主要伴生矿物有黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、辉钼矿、黄铁矿，并含有较少量的白钨矿、辉铋矿、斑铜矿、毒砂、褐铁矿等.脉石矿物主要为石英，其次为绢云母、锂云母、萤石、绿帘石、电气石、绿柱石、黄晶、叶腊石、绿泥石等.

黑钨细泥原矿多元素化学分析结果见表 1，钨物相分析结果见表 2，经筛析、水析后粒度分析结果见表 3.

从表 1、表 2 可知，钨细泥原矿中钨的含量较低，且主要以黑钨矿形式存在，是钨回收的主要对象，铜铅锌硫等硫化矿也具有伴生回收价值，可采取优先浮选方法回收^[6-7]；从表 3 可知，矿石粒度很细，＜0.074 mm粒级钨占有率高达91.95 %.

2 试验结果与讨论

该黑钨细泥粒度微细，＜0.074 mm 粒级产率为81.25 %，钨占有率高达91.95 %；＜0.038 mm 粒级产率为45.9 %以上，钨占有率达48.41 %.显然，采用常规重选法无法获得较好的回收效果^[8]，为了提高黑钨细泥的钨回收指标，经工艺条件探索试验发现，采用预先脱硫-离心机预富集-浮选联合工艺流程回收该黑钨细泥效果较好.

2.1 脱硫浮选试验

由于矿石中含硫达0.76 %，还有少量的铜、铅、锌矿物，具有一定的回收价值，且若不回收硫化矿直接浮选黑钨，硫化矿不仅会增加药剂的消耗，而且会混入钨粗精矿，严重恶化钨精选试验指标，因此，在黑钨细泥浮选之前，需先进行脱硫浮选^[9].脱硫浮选试验采用丁基黄药作捕收剂，2^# 油作起泡剂，采取简单的两次粗选脱硫流程，其捕收剂用量试验结果见表 4.

从表 4 可知，随着捕收剂丁基黄药的用量增加，尾矿中S 品位下降，硫精矿中S 回收率逐渐提高，但钨在硫精矿中损失也逐渐增大.以S 的回收指标和 WO₃在硫精矿中损失量作为评判依据，故采用丁基黄药的用量为脱硫粗选一：40 g/t，脱硫粗选二：20 g/t，此时S 回收率较高，且钨损失率相对较低.

2.2 黑钨细泥离心机重选富集试验

由于该黑钨细泥入选品位低、含泥量大，直接进行浮选试验难以获得较好的分选指标，故对黑钨细泥脱硫后原矿采用SLon-1 600 型离心选矿机进行了预富集试验.试验采取一粗一扫流程，并进行了转速、给矿浓度、漂洗水量和给矿速率等离心机预富集条件试验，最终采用的离心机粗选工艺流程及工艺条件如图 1 所示，试验结果见表 5.

从表 5 可知，采用SLon-1600 型离心选矿机对黑钨细泥进行预富集试验可获得含WO₃ 0.71 %，回收率达73.57 %的钨粗精矿，试验指标较好.重选预富集试验在提高了黑钨细泥浮选入选品位的同时，也大大降低了黑钨细泥浮选的给矿量与含泥量，为后续浮选节省了大量的浮选药剂，降低了后续选矿的成本.

2.3 粗精矿浮选试验

脱硫后黑钨细泥原矿，经重选离心机粗选预富集后，黑钨细泥离心机精矿WO₃品位也只有0.71 %，因此，需要采用浮选工艺进一步提高黑钨细泥精矿的产品质量.

2.3.1 水玻璃用量试验

以离心机粗精矿作为黑钨细泥浮选试验的给矿，由于黑钨矿最佳浮选矿浆pH 值为7.0~9.0 的中性或弱碱性环境^[10]，而试验所用脉石矿物抑制剂为水玻璃，它是一种弱酸强碱盐，在水溶液中水解呈碱性，经探索试验发现，本黑钨细泥浮选试验在自然pH 条件下进行即可，不需要额外添加pH 值调整剂.

水玻璃用量试验流程见图 2.固定药剂用量：硝酸铅为200 g/t，捕收剂731 为200 g/t，试验结果见表 6.

从表 6 可知，随着水玻璃用量增加，钨粗精矿品位逐渐升高，但过量的水玻璃对黑钨矿也会产生抑制作用，导致WO₃回收率略微上升后整体呈下降趋势，当水玻璃用量为400 g/t 时，WO₃回收指标最好，品位为4.22 %，回收率达到68.94 %.

2.3.2 硝酸铅用量试验

硝酸铅是目前黑钨浮选最常用的活化剂，对黑钨矿有显著的活化作用，硝酸铅的用量变化对黑钨矿浮选指标有较大影响.硝酸铅用量试验流程见图 2，固定药剂用量同上，水玻璃用量为400 g/t，改变硝酸铅用量，试验结果见表 7.

从表 7 中数据可知，随着硝酸铅的用量增加，WO₃品位变化不大，黑钨矿的回收率呈较大幅度升高，当硝酸铅用量为300 g/t 时达到最高的75.82 %，继续增加硝酸铅的用量至400 g/t 时，黑钨矿回收率下降较快，可能是过量硝酸铅引起黑钨矿表面电位负值^[11]的升高所致，综合考虑，硝酸铅用量以300 g/t 为宜.

2.3.3 捕收剂种类试验

大量选矿实践表明，捕收剂组合使用能够产生协同作用而提高选矿效率^[12-15]，选择合适的捕收剂对浮选指标至关重要，在其他条件均相同的情况下，捕收剂种类试验对常规脂肪酸类捕收剂、螯合型捕收剂、脂肪酸类与螯合型捕收剂组合使用进行了对比和筛选，捕收剂种类试验流程见图 2.固定药剂用量：水玻璃用量为400 g/t，硝酸铅用量为300 g/t，捕收剂用量为200 g/t，试验结果见表 8.

从表 8 可知，单一捕收剂仅731 对黑钨细泥选矿效果较好，苯甲羟肟酸、水杨醛肟和油酸单独使用效果均不理想； 而两种组合捕收剂浮选效果均优于单独使用731；综合比较：采用731∶水杨醛肟（指质量比，下同）=9∶1，即以731 和水杨醛肟作组合捕收剂选别该黑钨细泥效果最好，钨粗精矿中含WO₃ 4.98 %，WO₃回收率高达82.61 %.

2.3.4 组合捕收剂用量试验

为了取得组合捕收剂的最佳浮选效果，进行了组合捕收剂用量试验.其试验流程见图 2.固定药剂用量： 水玻璃用量为400 g/t，硝酸铅用量为300 g/t，731∶水杨醛肟比例为9∶1，其组合捕收剂用量试验结果见表 9.

从表 9 可知，随着组合捕收剂用量的增加，钨粗精矿品位下降趋势明显，而回收率不断升高，但增势缓慢.综合品位、回收率两项指标，组合捕收剂总用量仍采用200 g/t 时较好，此时WO₃品位为5.12 %，WO₃回收率达81.26 %.

2.3.5 辅助捕收剂TBP 用量试验

为了探索TBP（磷酸三丁酯）是否对组合捕收剂浮选该黑钨细泥性能具有辅助作用，进行了辅助捕收剂TBP 用量试验，试验流程见图 2.固定药剂用量：水玻璃用量为400 g/t，硝酸铅用量为300 g/t，731/水杨醛肟（9∶1）组合捕收剂用量为200 g/t，改变TBP 用量，试验结果见表 10.

从表 10 可知，随着TBP 的用量增加，钨回收率先小幅上升再快速下降.在TBP 用量为40 g/t 时，钨回收率达到了最高，为83.90 %，继续增加TBP 用量则WO₃回收率急剧下降.试验表明，添加TBP 可以有效改善组合捕收剂的浮选效果，但如用量过大则会引起精矿泡沫量变少而造成浮选指标骤降，因此必须严格控制TBP 的用量.

2.4 钨粗精矿精选试验

黑钨细泥粗精矿精选试验采用3 次精选的流程进行，精选条件试验进行了精选一的药剂用量条件、精选二抑制剂用量试验，精选三采取空白精选.精选试验流程见图 3，精选一与精选二条件试验结果汇总见表 11.

从表 11 中数据可知，随着精选一过程药剂用量的增加，钨精矿回收率不断增加，但钨品位却下降较快，综合考虑，精选一采用水玻璃用量为100 g/t，731∶水杨醛肟=9∶1 组合捕收剂总用量为50 g/t.精选二水玻璃用量条件试验表明，当水玻璃用量为100 g/t 时，钨回收率指标最好.精选三为空白浮选，经过3 次精选，可获得含 WO₃ 43.56 %，回收率为69.31 %的钨精矿.

2.5 全流程闭路试验

全流程闭路试验在条件试验的基础上增加了2 次浮钨扫选作业，其工艺流程见图 4，试验结果见表 12.

从表 12 可知，经采用如图 4 所示的实验室闭路试验流程处理该黑钨细泥，可获得WO₃品位为38.01 %、回收率为64.27 %的钨精矿，使该矿黑钨细泥得到了有效回收.脱硫浮选产出的硫精矿，可进一步开展硫化矿分选试验研究，而尾矿2 也具备进行锡细泥回收的研究价值，这部分研究内容将另文研究讨论.

3 结论

（1）江西某黑钨矿山钨细泥主要有用矿物为黑钨矿、锡石，并伴生有黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿等硫化矿，脉石矿物主要为石英，其次为云母、萤石等.该黑钨细泥特征为品位低、粒度细.

（2）采用离心选矿机作为钨细泥回收的粗选富集设备，不仅提高了黑钨细泥浮选给矿品位，降低了钨细泥浮选的给矿量，而且使整个浮选工艺药剂总用量大幅下降，更有益于节约成本和环境保护.

（3）采用“脱硫浮选-离心机重选富集-黑钨细泥粗精矿再浮选” 的浮-重-浮联合工艺流程，可获得 WO₃品位为38.01 %、WO₃回收率为64.27 %的钨精矿，钨浮选作业回收率达85 %以上，较好地回收了该黑钨细泥中的钨矿物.