鄧麗紅,周曉彤
(廣州有色金屬研究院,廣東 廣州 510651)
國內某大型夕卡巖型多金屬礦,日處理量2400t,主要回收鉍、鋅、銅、鐵等4種元素,日排尾礦1 700 t,其中含WO30.12%左右,達到可綜合回收水平。該廠采用再磨后單一重選流程回收尾礦中的鎢,由于回收率低,且不能產(chǎn)出合格的鎢精礦,因此投產(chǎn)后不久就停產(chǎn),現(xiàn)一直沒有回收尾礦中的鎢礦物。
尾礦中主要鎢礦物為白鎢礦,少量黑鎢礦,偶見鎢華。硫化礦礦物極少,但種類多,有黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、輝鉍礦、毒砂、方鉛礦等,脈石礦物主要為鈣鐵榴石、螢石、方解石、石英、長石等[1]。尾礦主要元素分析結果見表1,礦物相對含量見表2,尾礦粒度及單體解離度測定結果見表3。
表1 尾礦中主要元素分析結果 w/%
表2 尾礦中礦物組成及相對含量 w/%
表3 尾礦粒度及單體解離度測定結果
尾礦的礦石性質研究結果表明,尾礦中以黑鎢礦礦物形式存在的鎢占10%左右,以白鎢礦礦物形式存在的鎢占81%,鎢華極少,只占總鎢的2%,金屬硫化物、磁鐵礦、脈石中的鎢占總鎢的7%;尾礦中鎢礦物解離度80.78%,其特點是0.043mm以上粒級的礦物解離度較低,而0.043 mm以下粒級解離度大于95%,且35.66%的鎢礦物已碎為小于0.043 mm的顆粒,有過粉碎現(xiàn)象,因此不需要再磨礦。選廠尾礦中黃鐵礦和磁黃鐵礦等硫鐵礦物含量有2%~3%、鈣鐵榴石礦物含量41.79%,可綜合回收。
根據(jù)選廠尾礦礦石性質,試驗給礦中鎢礦物主要為白鎢礦,有少量的硫化礦及磁鐵礦,因此在鎢選別前必須脫除硫化礦及磁鐵礦,以減少對鎢回收的影響[2]。對脫除磁鐵礦后的非磁產(chǎn)品分別進行了“強磁-浮選”及“單一浮選”回收白鎢礦選礦工藝流程的試驗研究。其原則流程分見圖1、圖2,試驗結果列于表4。
試驗給礦含0.12%WO3,經(jīng)中磁磁選后,中磁非磁產(chǎn)品品位0.125%WO3,回收率97.56%。中磁磁性產(chǎn)品經(jīng)再磨-磁選精選,可得含F(xiàn)e 62.33%的鐵精礦。
圖1 強磁-浮選原則流程
強磁-浮選流程中硫化礦浮選為一次粗選、三次精選、三次掃選,硫化礦浮選尾礦經(jīng)NO混合藥劑、NaSiO3調漿后,選用廣州有色金屬研究院研發(fā)的新型白鎢捕收劑TA3浮選白鎢礦,經(jīng)一次粗選、三次精選、三次掃選得到含WO314.12%的白鎢粗精礦,回收率67.99%。白鎢粗精礦經(jīng)改進型“彼得洛夫法”加溫精選后(一粗三精三掃)得含WO367.92%的白鎢精礦,回收率65.76%。
圖2 單一浮選流程原則流程
單一浮選中硫化礦浮選為一次粗選、三次精選、三次掃選,硫化礦浮選尾礦經(jīng)NO混合藥劑、NaSiO3調漿后,選用廣州有色金屬研究院研發(fā)的新型白鎢捕收劑TA3浮選白鎢礦,經(jīng)一次粗選、三次精選、三次掃選,小型閉路試驗獲到含WO310.86%的白鎢粗精礦,回收率76.46%(對中磁非磁產(chǎn)品)。白鎢粗精礦經(jīng)改進型“彼得洛夫法”加溫精選后(一粗三精三掃)得含WO366.83%的白鎢精礦,回收率72.43%(對中磁非磁產(chǎn)品)。
表4 強磁-浮選流程及單一浮選流程小型閉路試驗結果
強磁-浮流程在浮選前預先脫除了67.33%產(chǎn)率的弱磁性礦物,其中包括給礦中含有的大部分鈣鐵榴石等弱磁性產(chǎn)品,大幅減少了浮選的入選礦量,使浮選的入選品位從0.121%提高到0.328%,可節(jié)省浮選機的數(shù)量,同時簡化了浮選的礦物組成,提高了后續(xù)鎢浮選作業(yè)的選礦效率。
單一浮選流程得到鎢粗精礦產(chǎn)率為0.88%,鎢品位10.86%,強磁-浮選流程得到鎢粗精礦產(chǎn)率0.61%,鎢品位14.120%,強磁-浮選流程獲得的白鎢粗精礦產(chǎn)率低,品位高,進入加溫精選的礦量較全浮流程少,節(jié)省了加溫精選的生產(chǎn)成本。
兩流程得到的白鎢精礦WO3品位均>65%,鎢精礦主要成分分析結果表明,兩者均符合GB2825—81一級二類質量標準。
給礦中以黑鎢礦礦物形式存在的鎢占10%,在強磁-浮選流程中,大部分損失于強磁磁性產(chǎn)品中,回此強磁-浮選流程,對中磁非磁產(chǎn)品,白鎢精礦回收率65.76%,小于全浮流程的72.83%。
據(jù)計算,硫化礦浮選、白鎢浮選、加溫精選所需要的藥劑費用:全浮流程22.154元/t(給礦),強磁-浮選流程7.557元/t(給礦)。可見強磁-浮選流程的藥劑成本大大少于全浮流程。
強磁-浮選流程由于需增設高梯度磁選機,其電力消耗大于全浮流程增設的浮選設備。此外,使用高梯度磁選機,生產(chǎn)管理要求較高,防止磁介質及冷卻水長時間使用而不發(fā)生堵塞是生產(chǎn)管理上的難題,如清理不及時會影響生產(chǎn)指標的穩(wěn)定性,而清理導致開停車頻繁易造成生產(chǎn)指標的波動。
強磁-浮選流程中的強磁性產(chǎn)品,主要成分為鈣鐵榴石,經(jīng)螺旋選礦機粗選,搖床精選后,可得到礦物含量92%的鈣鐵榴石精礦副產(chǎn)品。
強磁磁選-浮選流程中,磁性產(chǎn)品及非磁產(chǎn)品濃縮后的水可直接用于選廠主產(chǎn)業(yè)鉍、鋅、鐵的選別,鎢浮選及加溫精選后的尾礦水,水量僅占全流程的30%,經(jīng)簡單處理后可用于鎢浮選作業(yè),因此該流程的尾礦水可實現(xiàn)回水利用。
全浮流程的尾礦水因含有鎢浮選的脂肪酸類捕收劑,不經(jīng)處理不能用于選廠主產(chǎn)業(yè)鉍、鋅的浮選,如要回水利用,必須增加水處理作業(yè)。
(1)對該尾礦經(jīng)中磁脫除磁鐵礦后,分別采用單一浮選和強磁-浮選工藝流程進行選別,均可實現(xiàn)鎢礦物的有效回收。
(2)強磁-浮選流程由于強磁選脫除了67.33%的弱磁性礦物,可大幅減少進入浮選的礦量,提高白鎢浮選的入選品位及選礦效率,減少白鎢粗精礦的加溫量,節(jié)省加溫成本和藥劑成本,實現(xiàn)尾礦水的再利用和鈣鐵榴石的回收,但對生產(chǎn)管理要求較高。
[1] 鄧麗紅,周曉彤.高梯度磁選機回收鉍鋅鐵尾礦中低品位白鎢礦的工藝研究[J].中國礦業(yè),2012,(1):103-106.
[2] 鄧麗紅.低品位復雜多金屬礦中黑白鎢礦分選試驗研究[J].礦產(chǎn)綜合利用,2011,(1):18-20.