黃萬撫， 肖禮菁

（江西理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院,江西 贛州 341000）

鎢細(xì)泥選礦工藝現(xiàn)狀

黃萬撫， 肖禮菁

（江西理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院,江西 贛州 341000）

近年來由于離心選礦機(jī)、螺旋溜槽、高梯度磁選機(jī)等應(yīng)用于鎢細(xì)泥回收的高效設(shè)備的不斷改進(jìn)與合理利用，鎢細(xì)泥回收技術(shù)已逐漸趨于成熟.根據(jù)鎢細(xì)泥自身特征的不同，鎢細(xì)泥回收主要選擇采用重、磁、浮等單一或幾種工藝聯(lián)合流程，文中對其進(jìn)行了綜述比較，概述了各自的適用范圍和特點(diǎn).

鎢細(xì)泥；離心機(jī)；螺旋溜槽；高梯度磁選機(jī)

鎢礦作為一種重要的戰(zhàn)略資源，已被大量開采利用，鎢資源正趨向于“貧、細(xì)、雜”狀態(tài)，所以對于鎢礦資源的高效節(jié)約型利用顯得尤為重要.由于黑鎢礦性脆，易過粉碎，破碎、磨礦過程中產(chǎn)生大量原次生細(xì)泥.據(jù)統(tǒng)計(jì)，鎢細(xì)泥中的鎢金屬量一般占原礦中鎢金屬量的11%～14%，而傳統(tǒng)的重選工藝對該鎢細(xì)泥的回收率低于45%[1].為了更好地回收這部分寶貴的鎢資源，近年來選礦工作者著眼于設(shè)備和工藝的研制和改進(jìn)，在此領(lǐng)域已取得了不錯(cuò)的成果，大量實(shí)驗(yàn)證明，離心機(jī)、螺旋溜槽、高梯度磁選機(jī)是鎢細(xì)泥回收的高效分選設(shè)備，根據(jù)鎢細(xì)泥自身性質(zhì)，合理采用重、磁、浮等單一或聯(lián)合工藝流程能取得理想的技術(shù)指標(biāo).

1 離心機(jī)重選工藝

離心機(jī)是由我國云錫公司20世紀(jì)60年代成功研制的新型細(xì)粒分選設(shè)備，曾在鎢、錫、鐵等細(xì)泥選別領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，離心機(jī)的分選原理是礦漿通過給礦嘴給入離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓中，形成流膜，它同時(shí)存在轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)引起的圓周切線運(yùn)動和沿鼓壁斜面的軸向運(yùn)動，綜合產(chǎn)生螺旋運(yùn)動.由于礦粒受到比自身重力大很多的離心力作用，使得其因比重差異加速分層，重顆粒在鼓壁上沉積獲得精礦.最終因流膜上層的輕礦物運(yùn)動速度明顯大于下層而較快被液流帶出，從而達(dá)到礦物分選的目的.

離心選礦機(jī)能夠強(qiáng)化鎢、錫含量高的細(xì)泥的粗選作業(yè)，具有流程簡單，相對生產(chǎn)能力大，回收指標(biāo)高等特點(diǎn).離心機(jī)是否能取得最佳分選效果主要取決于給礦濃度、給礦時(shí)間、漂洗水量、離心機(jī)轉(zhuǎn)速等參數(shù)的影響.陳亮亮、熊大和[2]采用SLon離心機(jī)對某鎢礦細(xì)泥浮選精礦進(jìn)行分選實(shí)驗(yàn)，研究了漂洗水壓、給礦時(shí)間、轉(zhuǎn)速等工藝參數(shù)對選礦指標(biāo)的影響，選擇最佳條件，在給礦品位WO35.087%～15.01%的條件下，最終獲得WO3品位12.94%～20.33%、回收率79.58%～95.2%的鎢精礦.鐵山垅[3]鎢礦成功運(yùn)用離心選礦工藝及自動控制技術(shù)，將離心機(jī)用于細(xì)泥粗選作業(yè)，富集比達(dá)3～6倍，回收率達(dá)75%～80%；用于精選作業(yè)，富集比可達(dá)3～5倍，回收率達(dá)85%～90%，鎢細(xì)泥綜合回收率達(dá)66%以上.福建某鎢礦鎢細(xì)泥中黑、白鎢共生，原生礦與風(fēng)化礦比例變化波動大，周曉文等[4]對該鎢礦鎢細(xì)泥以離心機(jī)一粗一掃精選工藝代替原有浮選精選工藝，最終獲得給礦品位WO30.28%，鎢精礦品位WO322.29%，回收率65.32%的良好指標(biāo).

2 螺旋溜槽重選工藝

螺旋溜槽是利用不同比重礦物顆粒所受重力、慣性離心力、水流作用力和槽面摩擦力的差異來進(jìn)行分選的一類重選設(shè)備.它的分選原理是礦漿在螺旋槽中作兩個(gè)方向的運(yùn)動，其一是沿槽面繞螺旋流槽垂直軸線作斜向下運(yùn)動，另一則是內(nèi)、外緣流體的徑向交換運(yùn)動，也稱二次環(huán)流運(yùn)動.綜合兩者，礦漿在溜槽中作螺旋線狀運(yùn)動，按照流膜分選原理，重顆粒沉降進(jìn)入流膜底層，受到槽底的摩擦阻力大，而受液流作用和離心慣性小，易趨向槽的內(nèi)緣運(yùn)動；而密度小的輕顆粒受力則剛好相反，易懸浮在流膜表面隨液流甩向外緣運(yùn)動，從而最終實(shí)現(xiàn)不同比重礦物顆粒的分選[5].

螺旋溜槽具有結(jié)構(gòu)簡單，操作維修方便，單位面積處理量大，能耗低，指標(biāo)穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn).它在粗、中、細(xì)礦物的分選中應(yīng)用比較廣泛，是最為原始的選礦設(shè)備.實(shí)驗(yàn)表明[6]，螺旋溜槽的回收下限粒度能低至0.03 mm.因此，它不僅普遍應(yīng)用于鎢細(xì)泥的回收，亦適宜于鎢細(xì)泥的粗選.由于不同來源的鎢細(xì)泥的性質(zhì)差異，考慮合理選擇螺旋流槽的類型和工藝參數(shù)是最終獲得最佳技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的重要因素.盧繼美、曾義根[7]對取自某鎢礦鎢細(xì)泥采用旋轉(zhuǎn)螺旋溜槽和固定螺旋溜槽進(jìn)行選別試驗(yàn)對比，結(jié)果表明選擇固定螺旋溜槽更好，在給礦品位WO30.3%，給礦濃度為25%～35%，處理量120～180 kg/t時(shí)，最終能獲得鎢精礦WO3品位1.3%，回收率66.10%的較好粗選指標(biāo).單國霞[8]采用兩種BL型玻璃鋼螺旋溜槽對鎢細(xì)泥粗選尾礦進(jìn)行掃選試驗(yàn)對比，最終確定在螺距405 mm，給礦濃度23%～25%，給礦體積0.2 m3/h左右的條件下，當(dāng)給礦品位WO30.078%～0.088%時(shí)，能獲得鎢精礦WO3品位0.27%～0.28%、回收率60.04%～69.44%的較好粗選指標(biāo).

3 高梯度磁選工藝

高梯度磁選機(jī)適應(yīng)礦物回收粒級下限低，回收率高，處理能力大、操作管理簡單.由于黑鎢礦呈現(xiàn)弱磁性，所以在鎢細(xì)泥選別中特別適宜于白鎢、錫石含量少的黑鎢細(xì)泥的分選，一般也應(yīng)用于粗選段.其分選原理是鋼板網(wǎng)、鋼毛等聚磁性材質(zhì)在包鐵螺線管所產(chǎn)生的均勻磁場中被磁化后，徑向表面產(chǎn)生高梯度的磁化磁場.礦漿就是在這種不高的背景均勻場強(qiáng)中卻能產(chǎn)生強(qiáng)磁場的環(huán)境下，最終能有效選別普通磁選機(jī)難以分選的磁性極弱的微細(xì)粒物料，并大大降低分選粒度下限，改善分選指標(biāo).影響高梯度磁選的因素包括磁介質(zhì)棒的直徑和長度、脈動沖次、磁場強(qiáng)度等.

周曉彤、鄧麗紅等[9]對某低品位白鎢浮選尾礦采用梯度強(qiáng)磁選預(yù)富集黑鎢礦進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，經(jīng)一粗一掃，在給礦品位0.235%WO3時(shí)，獲得黑鎢精礦品位0.47%WO3，回收率90.64%；工業(yè)試驗(yàn)中在給礦品位為0.20%WO3時(shí)，獲得黑鎢精礦品位0.43%WO3，回收率73.26%.結(jié)果證明，高梯度磁選工藝是用于預(yù)處理黑鎢礦的有效方法.

某低硫鎢細(xì)泥中主要含黑鎢礦，白鎢礦和鎢華含量甚少，其中－37 μm粒級占有率達(dá)62.64%.駱任、魏堂生等[10]采用高梯度磁選機(jī)粗選，搖床精選，最終獲得給礦品位0.75%，黑鎢精礦產(chǎn)率為2.34%、品位WO3為26.27%，回收率為79.99%的較好指標(biāo).

4 浮選工藝

鎢細(xì)泥中一般含黑鎢礦、白鎢礦、鎢華3種鎢礦物，通常以黑鎢礦為主，黑、白鎢礦共生，鎢華微量.除此之外，還普遍分布黃銅礦、方鉛礦、輝鉬礦、輝鉍礦、黃鐵礦等金屬硫化礦，時(shí)而含有少量錫礦.這些伴生金屬礦也常根據(jù)情況考慮綜合回收利用.

4.1 黑鎢浮選

黑鎢細(xì)泥浮選常用捕收劑主要分為磷酸類、胂酸類和羥(氧)肟酸類.實(shí)踐表明，羥肟酸類是黑鎢礦的良好捕收劑，應(yīng)用最為廣泛.它們能與黑鎢礦表面的定位離子Mn2+、Fe2+通過螯合作用產(chǎn)生化學(xué)吸附，生成比直線型捕收劑作用更為牢固穩(wěn)定的疏水膜.朱一民，周菁[11]對取自柿竹園礦的浮選尾礦采用萘羥肟酸進(jìn)行黑鎢細(xì)泥浮選試驗(yàn)，在給礦黑鎢品位WO3為1.34%，－10 μm粒級占30%時(shí)，最終能獲得鎢精礦品位WO319.91%、回收率87.19%的分選指標(biāo).戴子林等[12]對柿竹園礦進(jìn)行了黑鎢細(xì)泥浮選工業(yè)試驗(yàn)，原礦中含WO31.94%，CaF260.35%，CaCO39.77%，－45 μm粒級占99.12%，－10 μm粒級占39.25%，在以苯甲羥肟酸為主的混合捕收劑BH，組合抑制劑AD和硝酸鉛為活化劑的藥劑制度下，獲得品位52.77%WO3，作業(yè)回收率達(dá)68.32%的鎢精礦.

鎢細(xì)泥浮選最終是否能獲得高質(zhì)量的鎢精礦，對于調(diào)整劑的合理選擇和應(yīng)用尤為關(guān)鍵.近年來，以改性水玻璃和以水玻璃為主作為脈石混合抑制劑的研制取得了可喜進(jìn)展.改性水玻璃[13]相比普通水玻璃，不僅對石英與方解石、螢石等含鈣脈石礦物的選擇抑制效果方面更強(qiáng)，而且能有效分散礦泥、盡量避免礦泥罩蓋礦物表面，改善浮選效果.水玻璃與Pb2+、Al3+等金屬離子配合作用能增強(qiáng)其對脈石的選擇抑制作用.高玉德[14]進(jìn)行了黑鎢細(xì)泥與螢石、方解石、石英等礦物的浮選分離試驗(yàn)，在pH 6.5～7.0中，以硝酸鉛為活化劑，水玻璃、硫酸鋁等組合抑制劑，苯甲羥肟酸與塔爾皂等組合捕收劑，當(dāng)給礦品位WO31.62%，鈣礦物含量大于70%，－40 μm達(dá)90%時(shí)，經(jīng)過一粗三精三掃閉路實(shí)驗(yàn)，獲得WO366.04%、回收率90.36%的浮選精礦，技術(shù)指標(biāo)優(yōu)異.

4.2 白鎢浮選

白鎢浮選目前主要采用加溫浮選工藝和731浮選工藝[15].

彼得羅芙[16]加溫浮選工藝常用于粗精礦精選，粗精礦在經(jīng)濃縮后濃度控制為60%～70%，然后添加大量水玻璃，加熱至高溫再經(jīng)長時(shí)間強(qiáng)力攪拌，利用吸附在不同礦物表面的捕收劑解析速度的差異，來增強(qiáng)選擇抑制性，最終稀釋后常溫精選.該法對礦石的適用范圍廣，對選礦設(shè)備的要求高，工作環(huán)境較差，能耗高.為了克服“彼得羅夫法”中脫藥次數(shù)多、金屬流失嚴(yán)重的缺點(diǎn)，采用添加調(diào)整劑進(jìn)行浮選成為改進(jìn)的加溫法，過建光等[17]改進(jìn)了傳統(tǒng)“彼得羅夫法”，通過加入選擇性強(qiáng)的組合抑制劑，取消了原脫藥工序，減少了鎢金屬的流失，鎢精礦WO3品位能夠穩(wěn)定在58%以上，回收率也明顯提高.徐曉萍等[18]對某大型白鎢礦的粗精礦進(jìn)行加溫?cái)嚢钑r(shí)采用組合調(diào)整劑及加溫后礦漿直接浮選工藝，對于含WO30.75%的給礦，獲得了鎢精礦產(chǎn)率為1.03%，品位WO365.37%、回收率86.31%的選礦指標(biāo).

731常溫法相比加溫法，操作方便、成本低，更加注重粗選作業(yè).它通過添加碳酸鈉調(diào)控礦漿pH值，使HSiO3－始終保持在能夠強(qiáng)化抑制作用的濃度范圍，強(qiáng)調(diào)兩者的協(xié)同作用，再配以選擇性較強(qiáng)的731捕收白鎢礦來提高粗選效率，得到的粗精礦再加入大量的水玻璃經(jīng)長時(shí)間(＞30 min)強(qiáng)力攪拌后稀釋精選[15].此法廣泛應(yīng)用于以石英為主的矽卡巖型白鎢礦山.葉雪均[19]采用731常溫浮選法對兩種不同類型的白鎢礦石進(jìn)行了工藝試驗(yàn)對比，對于白鎢-螢石、方解石型礦，采用石灰+碳酸鈉法作為脈石抑制劑進(jìn)行粗選，抑制選擇性強(qiáng)，選礦富集比大，使用水玻璃+偏磷酸鹽組合抑制劑精選，獲得與礦漿高溫法同樣的選礦指標(biāo)，鎢精礦品位WO3大于65%.對于白鎢-石英型，粗選更適宜采用碳酸鈉法，浮選效果明顯優(yōu)于石灰+碳酸鈉法，主要可能是 Ca2+、Ca（OH）+對硅酸鹽脈石礦物起到了活化效果，降低了抑制選擇性，同樣，采用水玻璃+偏磷酸鹽組合抑制劑精選得到較好的指標(biāo).

4.3 黑白鎢混合浮選

黑白鎢混合浮選的適宜pH值在7～8范圍內(nèi)，一般采用改性水玻璃或以水玻璃為主的組合藥劑作為脈石抑制劑，以硝酸鉛為活化劑，以螯合劑與油酸類為組合捕收劑的藥劑制度，能取得較好的選礦指標(biāo).

高玉德等[20]以苯甲羥肟酸與輔助捕收劑WT組合粗選黑白鎢，YTFC微細(xì)搖床精選和浮選脫硫工藝，工業(yè)試驗(yàn)在給礦品位WO30.199%，－30 μm占90%以上時(shí)，獲得品位WO347.30%、回收率52.34%的鎢精礦.

方夕輝等[21]在pH值為7～8的弱堿性條件下，采用苯甲羥肟酸與731組合捕收劑，對于－0.074 mm粒級中鎢金屬量占有率達(dá)73.02%，品位WO30.49%的給礦，獲得了品位21.39%，回收率86.01%的鎢精礦.

5 重、磁、浮聯(lián)合工藝

鎢細(xì)泥一般礦物性質(zhì)比較復(fù)雜，單一工藝往往難于獲得很好選別效果，必須采用重選、浮選、磁選等多種工藝的聯(lián)合.周曉文等[22]對某鎢礦的重選尾礦中的微細(xì)粒級鎢細(xì)泥采用高梯度磁選、浮選、離心機(jī)重選及“浮選-離心機(jī)重選”聯(lián)合流程對比試驗(yàn)，最終確定“浮選-離心機(jī)重選”工藝流程，原礦細(xì)度均在0.040 mm以下，在給礦品位WO30.28%，浮選捕收劑采用GYB+GYR時(shí)，最終獲得了黑白鎢混合精礦品位WO332.14%，回收率73.51%的較好指標(biāo).

某礦鎢細(xì)泥中含有大量可浮性較好的云母、方解石、螢石和高嶺土，而且小于30 μm的鎢細(xì)粒金屬占有率超過70%，若采用全浮流程選別時(shí)會造成黑白鎢混合浮選閉路循環(huán)中礦量大.周曉彤等[23]根據(jù)這一特征，先用離心選礦機(jī)脫除部分可浮性較好微細(xì)粒級的輕礦物，再進(jìn)行黑白鎢混合粗選，采用加溫精選獲得白鎢精礦，再用搖床重選獲得黑鎢精礦，獲得了鎢細(xì)泥給礦品位WO30.33%，白鎢精礦品位55.38%WO3、回收率 29.82%，黑鎢精礦品位 38.76%WO3、回收率32.55%的較好指標(biāo).

鄧麗紅等[24]對某鎢細(xì)泥進(jìn)行回收試驗(yàn)，采用重浮聯(lián)合工藝，即鎢細(xì)泥首先采用離心機(jī)一粗一精，粗選尾礦經(jīng)搖床掃選，搖床精礦與離心機(jī)精礦合并用浮選工藝脫硫，脫硫后的尾礦用NF和改性水玻璃作調(diào)整劑，螯合劑FB與TA3作捕收劑，經(jīng)一粗二精三掃進(jìn)行黑白鎢混合浮選，加溫精選工藝獲得白鎢精礦，精選尾礦經(jīng)重選得黑鎢精礦，最終獲得了較好指標(biāo).

6 結(jié)束語

鎢細(xì)泥的回收利用越來越受到人們的重視，近年來，國內(nèi)選礦工作者對于該領(lǐng)域的研究已卓有成效，并取得了可喜的進(jìn)展.離心選礦機(jī)、螺旋溜槽、高梯度磁選機(jī)具有處理量大，回收指標(biāo)較高，處理粒度下限低等優(yōu)點(diǎn)，是鎢細(xì)泥回收的高效設(shè)備，常用于鎢細(xì)泥富集的粗選段.根據(jù)鎢細(xì)泥礦石特征的差異，采用重、磁、浮單一或幾種工藝聯(lián)合進(jìn)行回收，能獲得較好指標(biāo).國外對于鎢細(xì)泥的回收廣泛采用振動流膜選礦設(shè)備-巴特萊-莫茲利翻床 (簡稱巴-莫或B-M翻床)和巴特萊-莫茲利橫流皮帶溜槽，前者多用于粗選，后者常用于精選，兩者常配合使用，值得我國借鑒.

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On the mineral processing technology of fine tungsten slime

HUANG Wan-fu,XIAO Li-jing

(School of Resource and Environmental Engineering,Jiangxi University of Science and Technology，Ganzhou 341000，China)

In recent years，the technology of recycling fine tungsten slime has improved drastically for applying the equipments,such as centrifugal concentrator，spiral chute，high gradient magnetic separator,to recycle tungsten slime.This paper summarizes and compares the characteristics of heavy processing，magnetic processing，floating processing currently applied to process fine tungsten slime.

fine tungsten slime；centrifuge；spiral chute；high gradient magnetic separator

TD954

A

1674-9669（2012）01-0053-04

2011-11-30

國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃973項(xiàng)目資助（2011CB411913）

黃萬撫（1962- ）男，教授、博導(dǎo)，主要從事有色金屬選礦和膜分離技術(shù)研究，E-mail：sim2008@sina.com.