陳杜娟 苗 梁 彭建城 李福蘭
(西北礦冶研究院)
大多數(shù)鎢礦床都不同程度地伴生鉬等元素,在重選選鎢過程中,鉬等元素經(jīng)常富集在尾礦中,若不對尾礦中的這些有價元素加以回收,必然造成資源的浪費[1]。
江西某鎢礦重選選鎢尾礦平均含鉬0.02%左右,具有綜合回收價值。試驗對該鎢尾礦進行了浮選選鉬研究。
試驗試樣為江西某鎢礦搖床重選尾礦,+0.102 mm占96.44%,主要金屬礦物有黑鎢礦、白鎢礦、輝鉍礦、輝鉬礦、黃銅礦、黃鐵礦、白鐵礦、褐鐵礦、毒砂、銅藍等;非金屬礦物主要有石英,其次有白云母、菱鐵礦、方解石、絹云母等。試樣主要化學成分分析結果見表1,各主要礦物含量見表2。
表1 試樣主要化學成分分析結果 %
表2 試樣礦物含量 %
從表1可以看出,試樣中金屬礦物含量很低,主要有用元素為鉬,其他元素綜合回收價值不大。
從表2可以看出,試樣中石英含量較高,達81.00%,鉬主要以輝鉬礦的形式存在,但含量很低。
顯微鏡下分析結果表明,輝鉬礦主要呈鱗片狀、條狀,集合體呈團粒狀,常與白云母共生,沿白云母片間、解理充填,極少量沿石英裂紋分布,嵌布特征較簡單。
該鎢礦山是無尾礦山,選鎢尾礦一直作為水泥原料外銷。為了不影響選鉬尾礦的外銷,因此,必須盡量使選鉬尾礦的粒度接近試樣的粒度,從而保證其便于脫水和運輸。
雖然試樣中鉬礦物嵌布特征較簡單,但由于試樣粒度較粗,直接浮選難以獲得較高品質的鉬精礦。因此擬定了階段磨選流程,見圖1。
圖1 鉬回收原則流程
2.1.1 磨礦細度試驗
鉬粗選磨礦細度試驗的捕收劑煤油用量為30 g/t,起泡劑2#油為30 g/t,試驗結果見圖2。
圖2 鉬粗選磨礦細度試驗結果
從圖2可以看出,隨著磨礦細度的提高,鉬粗精礦鉬品位先小幅上升后顯著下降,鉬回收率先顯著上升后維持在高位。綜合考慮,確定鉬粗選的磨礦細度為-0.074 mm占40%。
2.1.2 捕收劑種類選擇試驗
鉬捕收劑種類對鉬回收率的影響較大,且影響鉬精選時鉬礦物與其他礦物的分離,常用的輝鉬礦捕收劑有丁基黃藥和煤油[2],試驗對捕收劑的種類進行了選擇。
鉬粗選的磨礦細度為-0.074 mm占40%,2#油用量為30 g/t,試驗結果見表3。
從表3可以看出,3種捕收劑或捕收劑組合均能取得73%左右的鉬回收率,表明丁基黃藥和煤油對鉬的捕收能力相近,但煤油對鉬礦物的選擇性捕收效果明顯強于丁基黃藥。因此,后續(xù)試驗以煤油為浮鉬捕收劑。
表3 鉬粗選捕收劑種類試驗結果
2.1.3 煤油用量試驗
鉬粗選煤油用量試驗的磨礦細度為-0.074 mm40%,2#油用量為30 g/t,試驗結果見圖3。
圖3 鉬粗選煤油用量試驗結果
從圖3可以看出,隨著煤油用量的增大,鉬粗精礦鉬品位下降、回收率上升。綜合考慮,確定煤油用量為28 g/t。
鉬粗精礦礦物分析結果表明,影響鉬品位提高的主要因素是鉬粗精礦中含有石英、黃鐵礦和含鉍礦物等。因此,鉬精選試驗選擇石灰作為pH調整劑兼黃鐵礦的抑制劑,硫化鈉為硫化礦物的抑制劑,水玻璃為石英的抑制劑。
2.2.1 鉬粗精礦再磨細度試驗
為了解決鉬礦物的單體解離問題,試驗對鉬粗精礦進行了再磨。
鉬粗精礦再磨試驗的硫化鈉用量為40 g/t,石灰為60 g/t,水玻璃為100 g/t,試驗結果見圖4。
從圖4可以看出,提高鉬粗精礦再磨細度,鉬精礦鉬品位顯著上升、鉬回收率先小幅下降后加速下降。綜合考慮,確定鉬粗精礦再磨細度為-0.074 mm占80%。
2.2.2 硫化鈉用量試驗
圖4 鉬粗精礦再磨細度試驗結果
硫化鈉對硫化礦表面捕收劑有解吸作用,并且可增加礦物表面親水性,因而對硫化礦起抑制作用[3-4]。但是輝鉬礦的天然可浮性非常好,不受硫化鈉抑制[5],因此,鉬精選選擇硫化鈉為調整劑很重要。
硫化鈉用量試驗的鉬粗精礦再磨細度為-0.074 mm占80%,石灰用量為60 g/t,水玻璃為100 g/t,試驗結果見圖5。
圖5 硫化鈉用量試驗結果
從圖5可以看出,隨著硫化鈉用量的增大,鉬精礦鉬品位呈先慢后快的上升趨勢、回收率呈先慢后快的下降趨勢。綜合考慮,確定鉬精選硫化鈉用量為50 g/t。
2.2.3 石灰用量試驗
石灰用量試驗的鉬粗精礦再磨細度為-0.074 mm占80%,硫化鈉用量為50 g/t,水玻璃為100 g/t,試驗結果見圖6。
圖6 石灰用量試驗結果
從圖6可以看出,隨著石灰用量的增大,鉬精礦鉬品位上升,回收率呈先慢后快的下降趨勢。綜合考慮,確定鉬精選石灰用量為60 g/t。
2.2.4 水玻璃用量試驗
水玻璃用量試驗的鉬粗精礦再磨細度為-0.074 mm占80%,硫化鈉用量為50 g/t,石灰為60 g/t,試驗結果見圖7。
圖7 水玻璃用量試驗結果
從圖7可以看出,隨著水玻璃用量的增大,鉬精礦鉬品位上升,回收率呈先慢后快的下降趨勢。綜合考慮,確定鉬精選水玻璃用量為130 g/t。
在條件試驗和開路試驗的基礎上進行了閉路試驗,試驗流程見圖8,試驗結果見表4。
圖8 閉路試驗流程
從表4可以看出,試樣經(jīng)2階段磨礦、1粗1掃4精1精掃、中礦順序返回流程處理,最終獲得了鉬品位為46.520%、回收率為50.95%的鉬精礦。
表4 閉路試驗結果 %
(1)江西某重選鎢尾礦由于 SiO2含量高達81.14%而作為優(yōu)質水泥原料外銷。
(2)該外銷尾礦鉬品位為0.022%,主要含鉬礦物為輝鉬礦,呈鱗片狀、條狀、粒狀產(chǎn)出,嵌布特征簡單,具有綜合回收價值。
(3)本著不影響尾礦外銷為原則,對試樣進行了選鉬工藝技術條件研究。采用兩段階段磨礦、1粗1掃4精1精掃、中礦順序返回流程處理該試樣,最終獲得了鉬品位為46.520%、回收率為50.95%的鉬精礦。
[1] 張文樸.我國鎢一次資源綜合利用研發(fā)進展[J].中國資源綜合利用,2007(10):7-10.
[2] 張文鉦.鉬選礦學技術發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J].中國鉬業(yè),2011(1):1-6.
[3] 任驪東.選鉬捕收劑的應用研究與實踐[J].中國鉬業(yè),2006(3):18-20.
[4] 朱玉霜,朱建光.浮選藥劑的化學原理[M].中南大學出版社,1996.
[5] 陳建華,馮其明.鉬礦的選礦現(xiàn)狀[J].礦產(chǎn)保護與利用,1994(6):15-18.
[6] 張樹宏.某鉬礦浮選工藝試驗研究[J].礦產(chǎn)綜合利用,2008,2(1):10-14.