2013, Vol. 4引用本文 |
| 赣南浸染型低品位白钨常温浮选工艺研究 |  [PDF全文] |
我国是钨资源产量最大的国家，钨矿资源储量也居世界首位，其中白钨矿占钨矿资源总量的70 %，占有绝对的主导地位，而江西赣南地区钨资源最为丰富，历来享有“世界钨都”之美誉.另一方面，我国钨矿储量虽然大，但是由于人们开发利用过度，传统的脉钨资源濒临枯竭，因此探索开发新型钨资源的任务刻不容缓.脉钨矿体“五层楼+地下室”理论表明，脉钨矿体深部的浸染型钨矿体地质储量潜力巨大、资源开发利用大有可为[1]，但其嵌布粒度更细、组成更为复杂、品位更低，选矿成本高，选别难度大.白钨矿[2]的选别可以采用重选法、浮选法和浮-重联合的工艺流程.原矿的矿石类型和性质不同，所采用的回收方法和工艺流程也大有不同，但基于白钨矿良好的可浮性，通常采用浮选的方法对白钨矿进行回收.白钨浮选依据其浮选作业条件又可分为加温浮选与常温浮选，加温浮选虽然具有对矿石的适应性强和浮选指标稳定等优点但需提供加温设备，选矿成本较一般工艺高，其应用也受到了限制.
江西赣南某矿区的深部浸染型含钨多金属硫化矿，矿石品位低，嵌布粒度较细，矿物种类多且组成复杂，属于难选矿石.本文针对其选厂的实际矿石进行试验研究，并根据矿石性质制定了一套适合该白钨矿石选别的技术方案，在提高现场选别指标的基础上，进一步实现钨资源的高效利用，达到资源综合利用[3]的目的，同时，也为国内外同类矿石的研究与开发提供重要的借鉴.
1 原矿性质 1.1 矿物成分该矿属浸染型含钨多金属硫化矿[4].其中，主要的金属矿物包括白钨矿、方铅矿、闪锌矿、雌黄铁矿、黄铁矿、少量黄铜矿、毒砂，另外还有微量含银矿物.非金属矿物主要有钙铝榴石、锰钙辉石、石英、次透辉石、方解石、萤石、锰铝榴石、透辉石、钙铁辉石、钙铁榴石、阳起石、绿泥石、锰硅灰石、绿帘石、斜长石、金云母、硅灰石、符山石等[5].
1.2 矿石化学成分试样化学多元素分析结果见表 1，钨矿物物相分析结果见表 2.
| 表1 试样化学多元素分析结果/% |
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| 表2 钨矿物物相分析结果/% |
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表 1试样的化学多元素分析结果表明，WO3、 Pb、Zn 品位较高，具有较高的回收价值.由表 2 可知，主要的钨矿物是白钨矿，白钨矿WO3的占有率为92.13 %，黑钨矿中WO3的占有率较低，仅有7.87 %.
2 试验内容与结果分析 2.1 试验方案的确定以现场的脱硫尾矿[6]为研究对象，旨在探究出适合本矿石的白钨选矿工艺.常见的白钨回收方法[7-8]包括浮选方法、重选方法和浮-重联合工艺流程.由于本矿属于浸染型白钨矿，嵌布粒度较细，要想使其充分单体解离必须进行细磨，这就决定了不宜采用重选方法，白钨矿可浮性良好，且浮选方法也能更好地保证细粒级白钨的回收.综合考虑矿石性质和选矿成本等因素，本试验采用浮选的方法进行白钨的回收.
2.2 碳酸钠用量试验碳酸钠不仅是白钨矿的良好活化剂，也是重要的矿浆pH 调整剂，为探究碳酸钠对浮选白钨的影响效果，进行了碳酸钠用量试验.此时水玻璃模数为2.4，用量为4 000 g/t，捕收剂731 氧化石蜡皂的用量为250 g/t，试验流程见图 1，试验结果见图 2.
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| 图 1 试验流程 |
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| 图 2 碳酸钠用量试验结果 |
由图 2 可见，WO3品位随着Na2CO3用量呈先增加而后下降的趋势，当Na2CO3用量为1 400 g/t 时指标最好，故本试验使用Na2CO3用量为1 400 g/t，此时，WO3回收率可达59.24 %.
2.3 水玻璃模数和用量试验水玻璃可以有效地抑制脉石矿物[9]，还有助于分散矿泥[10]，对提高钨精矿的指标具有重要的影响.试验进行了水玻璃模数和水玻璃用量试验，试验流程同图 1，水玻璃模数结果见图 3，水玻璃用量结果见图 4.
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| 图 3 水玻璃模数试验结果 |
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| 图 4 水玻璃用量试验结果 |
由图 3 可知，随着水玻璃模数的增大其抑制能力也逐渐增强，当水玻璃模数m=2.5 时，WO3的品位和回收率都达到最高，综合考虑，试验选用水玻璃模数为2.5.图 4 结果表明，水玻璃用量为5 000 g/t 时最为合适.
2.4 捕收剂试验脂肪酸类捕收剂是白钨浮选最常用的捕收剂[11-12]，但其来源缺乏，故生产实践中常使用替代品.氧化石蜡皂因其抗低温、低廉、来源广等优点被广泛的应用于白钨矿选矿中.本文选择了731 氧化石蜡皂作为白钨的捕收剂.试验流程同图 1，试验结果见图 5.
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| 图 5 氧化石蜡皂用量试验结果 |
图 5表明：随着731 氧化石蜡皂用量的增加，白钨粗精矿回收率逐渐升高，精矿品位先升高后降低.综合考虑回收率和品位因素，本试验确定731 氧化石蜡皂用量为280 g/t.
2.5 磨矿细度试验磨矿细度是影响浮选指标的关键因素，为探索最佳的磨矿细度，进行了磨矿细度试验.磨矿细度试验流程（脱硫部分选用是现场的药剂制度和工艺）见图 6，磨矿细度试验结果见图 7.
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| 图 6 磨矿细度试验流程 |
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| 图 7 磨矿细度试验结果 |
由图 7 可知，随着入选矿浆细度的增加，白钨粗精矿回收率逐渐升高后趋于平缓，精矿品位在磨矿细度为小于0.074 mm 含量占70 %达到最高.综合考虑选矿指标和选矿成本等因素确定磨矿细度为小于0.074 mm 含量占70 %.
2.6 白钨精选试验白钨粗精矿还远远达不到白钨最终的精矿指标[13]，所以必须进行粗精矿精选试验.水玻璃是白钨精选中常用的药剂，它能进一步抑制脉石矿物以达到提高精矿品位的目的.试验流程见图 8.试验结果见表 3.
| 表3 白钨精选水玻璃用量试验结果/% |
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| 图 8 白钨精选试验流程 |
由表 3 可知，随着水玻璃用量的增加，钨精矿品位呈上升趋势，而回收逐渐下降，综合考虑品位和回收率因素，确定精选水玻璃用量为600 g/t +300 g/t +100 g/t，即精Ⅰ用量为600 g/t，精Ⅱ为300 g/t，精Ⅲ为100 g/t.
2.7 闭路试验在良好的条件试验和开路试验结果的基础上，试验进行了实验室小型闭路试验.在闭路试验中最大限度的参考了实际生产流程.闭路试验流程见图 9，试验结果见表 4.
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| 图 9 闭路试验流程 |
| 表4 闭路试验结果/% |
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由表 4 的闭路试验结果可知，试样经过一次粗选两次扫选一次空白精选和四次精选的选别流程，可获得WO3品位为69.84 %，回收率达70.76 %的白钨精矿，对原矿中的白钨做到了有效回收.
3 结论以江西某选厂实际矿石为研究对象，进行了白钨常温浮选[14-15]的试验研究.通过选矿试验，得出以下结论：
（1）赣南某浸染型含钨多金属硫化矿，矿物组成复杂，嵌布粒度细，钨矿物主要有用矿物为白钨矿，原矿品位低.
（2）通过白钨常温浮选工艺，在原矿试样含WO3品位为0.227 %时，试验室小型闭路试验可获得白钨精矿含WO3 69.84 %，回收率70.76 %的试验指标.
（3）白钨常温浮选操作简单，选矿成本低；但是，进行白钨粗选时要对矿浆条件严格控制，尽可能的获得较高品位的粗精矿产品，为白钨粗精矿精选减小压力.
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