羅仙平，李宇宏，周賀鵬，高 莉，王兆元,3

(1.江西理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院，江西 贛州 341000；2.江西省礦業(yè)工程重點實驗室，江西 贛州 341000；3.贛州金環(huán)磁選設(shè)備有限公司，江西 贛州 341000)

廣東某鎢多金屬礦礦物組成復(fù)雜，種類繁多。其中金屬礦物主要有白鎢礦、自然鉍、黃銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦等；非金屬礦主要為石英、方解石、螢石、石榴石、綠泥石等。鎢原礦品位僅0.15%，屬復(fù)雜難選低品位鎢多金屬礦。由于原礦嵌布特征復(fù)雜，包裹連生等特征較為常見，白鎢礦主要與脈石礦物連生鑲嵌，部分充填于脈石粒間，現(xiàn)場原工藝先用丁基黃藥浮硫化礦后采用碳酸鈉作pH調(diào)整劑、水玻璃作抑制劑、731作捕收劑進行選鎢，獲得含銅17.56%，回收率58.08%的銅精礦；含硫38.21%，回收率60.09%的硫精礦；含鎢53.10%、回收率59.10%的鎢精礦。此工藝雖然簡單，但鎢品位和回收率均偏低，礦石中的鎢礦物沒有得到有效的回收。為進一步提高鎢的選礦指標(biāo)，進行了系統(tǒng)的礦石性質(zhì)和選礦工藝研究。

1 礦石性質(zhì)

原礦多元素分析見表1，鎢物相分析見表2，原礦礦物組成及相對含量見表3。

工藝礦物學(xué)研究結(jié)果：礦物的嵌布特征較復(fù)雜，鎢礦為矽卡巖型鎢礦，以白鎢礦為主，白鎢礦占有率達85.23%。白鎢礦嵌布粒度不均，在粗、中、細甚至微細粒級均有分布，主要粒級范圍在0.01～0.10mm，屬不等粒的復(fù)雜嵌布類型。白鎢礦多呈浸染狀、星散狀、團粒狀構(gòu)造,主要與螢石、方解石、石榴石、陽起石等礦物連生鑲嵌，也有部分充填于石英、綠泥石粒間，這些脈石礦物與白鎢礦性質(zhì)極為相似，對選礦造成不利影響。

表1 原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果/%

表2 鎢物相分析/%

表3 原礦礦物組成及相對含量/%

2 選礦方案的確定

由礦石性質(zhì)可知，該礦石中含有較多易浮的金屬硫化礦，對回收白鎢有很大的影響，因此首先采用浮選工藝去除該部分硫化礦，脫硫試驗中采用丁基黃藥做捕收劑，試驗研究發(fā)現(xiàn)，在丁基黃藥用量在150g/t時，硫化礦基本脫除干凈，化驗分析得知，鎢礦物在硫化礦中含量為0.018%，損失率為2.08%，因此，后續(xù)試驗均在脫硫后進行。此外，白鎢礦為矽卡巖型鎢礦，嵌布粒度不均，方解石、螢石等含鈣礦物占有量大，這些礦物與白鎢礦浮游性質(zhì)相當(dāng)，根據(jù)現(xiàn)場生產(chǎn)經(jīng)驗，在常溫精選中難以分離,需采取加溫精選。因此原則流程為：優(yōu)先硫化礦-常溫粗選-加溫精選。

3 試驗結(jié)果與討論

3.1 白鎢粗選循環(huán)條件試驗及結(jié)果

3.1.1 捕收劑種類及用量對白鎢粗選的影響

探索性試驗考察了油酸、731、GYB、GYR、(731 +油酸)、(GYB+GYR)等捕收劑對鎢粗選的影響，結(jié)果表明各種捕收劑對該礦石都有一定的捕收作用，其中GYB、GYR的捕收能力和選擇性都較差，獲得的鎢粗精礦品位和回收率都不高；油酸的捕收能力較強，但選擇性較差，獲得的鎢粗精礦品位偏低；731的捕收能力較差，選擇性較油酸要好；當(dāng)油酸與731混用時效果較好，鎢品位和回收率都較高，能夠獲得較好的鎢粗精礦分選指標(biāo)。因此選取(731+油酸)作鎢粗選捕收劑。同時在此試驗基礎(chǔ)上考察了(731 +油酸)混合捕收劑的用量對鎢粗選的影響，試驗流程見圖1，試驗結(jié)果見圖2。

圖1 鎢粗選試驗流程

由圖2可見，隨混合捕收劑(731+油酸)用量的增加，粗精礦中鎢的回收率逐漸升高。當(dāng)捕收劑用量超過600g/t以后，回收率趨于平穩(wěn)而精礦品位有所下降，因此捕收劑用量選為600g/t。

3.1.2 混合捕收劑(731+油酸)配比對鎢粗選的影響

使用混合捕收劑(731+油酸)作為鎢粗選的捕收劑，它們用量的配比對捕收劑能否發(fā)揮良好的協(xié)同效應(yīng)起著至關(guān)重要的作用[1]。為此進行配比試驗，固定捕收劑總用量為600g/t，試驗流程同圖1，試驗結(jié)果見圖3。

由圖3可見，隨731用量的增加，鎢粗精礦中鎢品位逐漸升高，回收率逐漸下降。當(dāng)731與油酸配比在3∶2時，鎢粗精礦中回收率最大，而鎢的品位變化不大。因此，鎢粗選捕收劑(731+油酸)的配比控制在3∶2，即731用量為360g/t，油酸用量為240g/t。

3.1.3 調(diào)整劑Na2CO3用量對鎢粗選的影響

碳酸鈉是白鎢浮選最常用的調(diào)整劑，不僅可以調(diào)節(jié)鎢浮選pH值，形成白鎢礦易于上浮的堿性介質(zhì)，改善礦物表面活性，并能消除礦漿中Ca2+、Mg2+等多種有害離子對白鎢礦浮選的影響，此外，它與水玻璃混合使用具有正協(xié)同效應(yīng)，可提高水玻璃的抑制性能[2]。因此，本次試驗采用碳酸鈉作鎢粗選調(diào)整劑，并考察其用量對鎢浮選指標(biāo)的影響。試驗流程同圖1，731用量為360g/t，油酸用量為240g/t，試驗結(jié)果見圖4。

圖2 731+油酸用量試驗流程

圖3 731與油酸的配比對鎢粗選的影響

圖4 調(diào)整劑Na2CO3用量對鎢粗選的影響

由圖4可知，碳酸鈉的加入對鎢粗選有明顯的改善作用，隨碳酸鈉用量的增加，鎢精礦品位和回收率都逐漸升高，當(dāng)碳酸鈉用量為2000g/t時，鎢精礦指標(biāo)較好，此后繼續(xù)增加碳酸鈉用量，鎢精礦回收率反而下降。因此確定鎢粗選碳酸鈉用量為2000g/t。

3.1.4 抑制劑水玻璃用量對鎢粗選的影響

在白鎢浮選分離過程中，水玻璃是石英、方解石、螢石等脈石礦物的良好抑制劑，也是浮選礦泥的有效分散劑，且水玻璃用量對鎢的浮選影響較大，水玻璃用量小時，脈石礦物得不到有效抑制，而用量過大時部分鎢礦物也會被抑制[3]。因此，本次試驗考察水玻璃用量對鎢浮選指標(biāo)的影響。本次試驗采用水玻璃模數(shù)為2.4，試驗流程同圖1，Na2CO3用量為2000g/t，731用量為360g/t，油酸用量為240g/t，試驗結(jié)果見圖5。

圖5 抑制劑水玻璃的用量對鎢粗選的影響

由圖5可見，隨水玻璃用量的增加，鎢粗精礦中鎢品位上升明顯，鎢回收率逐漸降低。當(dāng)水玻璃用量增大到7000g/t以后，鎢粗精礦品位上幅有限，而回收率下降較多。因此，綜合考慮鎢品位和回收率，選取水玻璃用量為7000g/t。

3.2 鎢加溫精選條件對鎢選礦指標(biāo)的影響

白鎢粗精礦的精選是白鎢浮選的重點,合適的工藝及藥劑制度是獲得理想指標(biāo)的關(guān)鍵。加溫精選法(彼得洛夫法)是將粗精礦濃縮后通過添加大量水玻璃在高溫條件下長時間進行強烈攪拌,再脫藥浮選。其原理在于利用不同礦物表面吸附的藥膜解析速度的不同, 達到白鎢礦與脈石浮選分離的目的。該法適應(yīng)性強，穩(wěn)定性較好，可獲得品位和回收率都較高的鎢精礦，是白鎢礦與螢石、石榴子石等含鈣脈石礦物精選分離的有效方法[4-6]。結(jié)合該礦石性質(zhì)及現(xiàn)場生產(chǎn)情況，本試驗采用加溫精選法。

在上述試驗基礎(chǔ)上，鎢粗精礦品位2.66%，為此進行精選條件試驗。由于入選品位低、脈石含量高，鎢粗精礦直接加溫精選后，即使精選次數(shù)達到5次，鎢精礦品位仍沒有大幅提高，達不到合格精礦要求。為此，將粗精礦常溫精選兩次后，將入選品位提高至6.53%后，再進行加溫精選條件試驗。試驗將鎢常溫精礦濃度濃縮到55%左右，用氫氧化鈉和碳酸鈉調(diào)漿至pH值為12左右，進行一小時加溫強攪拌，考察加溫精選條件對鎢精選指標(biāo)的影響。

3.2.1 水玻璃用量對鎢加溫精選的影響

鎢常溫精礦品位達6.53%后，仍含有大量的螢石、石榴石等含鈣礦物，經(jīng)脂肪酸類捕收劑作用后，其可浮性與白鎢礦較為相近，精選分離難度大。在加溫攪拌中，水玻璃分解出大量膠態(tài)二氧化硅，利用礦物間表面吸附的捕收劑膜解析速度的不同，可以選擇性解析螢石、方解石、白鎢礦表面的捕收劑[7]，達到鎢礦物與脈石礦物分離的目的?？紤]加溫精選中水玻璃用量對鎢精礦品位和回收率影響較大，因此，進行鎢加溫精選水玻璃用量條件試驗。試驗流程如圖6所示，試驗結(jié)果見圖7。

圖6 鎢加溫精選水玻璃和硫化鈉用量條件試驗流程

由圖7可知，隨鎢加溫精選水玻璃用量的增加，鎢精礦鎢品位逐漸升高，鎢回收率逐漸降低，當(dāng)水玻璃用量為2000g/t時，鎢精選指標(biāo)較好。此后繼續(xù)增加水玻璃用量，鎢品位升高不明顯，而鎢回收率下降較嚴(yán)重。因此，鎢加溫精選水玻璃用量為2000g/t較合適。

3.2.2 硫化鈉用量對鎢加溫精選的影響

從礦石性質(zhì)可知，試樣中含有一定量的硫化礦，雖然進行了脫硫處理，但仍有少量的硫化礦存在，影響鎢精礦的品位。在加溫精選過程中，加入適量的硫化鈉可強化脈石礦物的抑制，同時又可有效抑制硫化礦。本試驗考察了加溫精選硫化鈉用量對鎢浮選指標(biāo)的影響，試驗流程如圖6所示，試驗結(jié)果見圖8。

由圖8可見，隨硫化鈉用量增加，鎢精礦品位逐漸升高、回收率逐漸降低，且鎢精礦中雜質(zhì)硫的含量逐漸減少，當(dāng)硫化鈉用量為200g/t時，鎢精礦指標(biāo)較好。因此，后續(xù)確定硫化鈉用量為200g/t。

3.2.3 加溫后脫藥與不脫藥對比試驗

白鎢加溫精選脫藥是將加溫攪拌后的礦漿經(jīng)加水?dāng)嚢枨逑疵撍^程后,再進行浮選。不脫藥則是加溫攪拌后直接稀釋浮選。傳統(tǒng)的加溫精選法脫藥工藝復(fù)雜，脫水脫藥過程中鎢的損失量多,回收率偏低[8]。為此在確定上述加溫條件后,進行脫藥與不脫藥的對比試驗。對比試驗結(jié)果見表4。

圖7 水玻璃用量對鎢加溫精選的影響

圖8 硫化鈉用量對鎢加溫精選的影響

表4 加溫后脫藥與不脫藥對比試驗結(jié)果/%

由表4可知，礦漿經(jīng)脫藥后的鎢回收率明顯比不脫藥低, 不脫藥不僅可以簡化流程, 降低生產(chǎn)成本,還可以大大提高鎢的精選回收率。故確定采用不脫藥工藝。

3.3 白鎢礦選礦工藝全流程閉路試驗

在上述條件試驗及開路流程試驗的基礎(chǔ)上，進行了白鎢礦選礦工藝全流程閉路試驗。試驗流程見圖9，試驗結(jié)果見表5。

表5 小型試驗閉路產(chǎn)品中鎢的分布統(tǒng)計/%

圖9 白鎢礦選礦工藝全流程閉路流程

由表5可見，在回收銅、硫的基礎(chǔ)上，采用新工藝可獲得含鎢60.35%、回收率為66.33%的鎢精礦。相比現(xiàn)場原工藝獲得含鎢53.10%、回收率59.10%的鎢精礦，新工藝鎢品位提高了7.25個百分點，回收率提高了7.23個百分點。同時，鎢常溫浮選尾礦中還有29.38%鎢未能得到有效回收，這與礦石的性質(zhì)有關(guān)。原礦含鎢品位低，僅為0.15%左右，屬低品位難選鎢多金屬礦。由工藝礦物學(xué)可知，鎢礦物還有部分以黑鎢礦的形式存在，在加溫精選時，黑鎢礦表面吸附的捕收劑容易脫落而進入加溫精選尾礦中；礦石中脈石礦物種類復(fù)雜，主要以螢石、石榴石、方解石、陽起石為主，這些脈石礦物與白鎢礦性質(zhì)極為相似，對選礦造成不利影響。

4 結(jié)論

1)廣東某鎢多金屬礦，礦物組成復(fù)雜，種類繁多。鎢原礦品位僅0.15%，嵌布特征復(fù)雜，包裹連生等特征較為常見，脈石中含鈣礦物多，屬復(fù)雜難選低品位鎢多金屬礦。

2)使用混合捕收劑(731+油酸)作為鎢粗選的捕收劑，鎢加溫精選時加入抑制劑硫化鈉，提高了鎢精礦回收率和品位。同時加溫后不進行稀釋脫藥，減少鎢的損失率，而且簡化了流程。

3)根據(jù)該礦石特點，采用“優(yōu)先硫化礦-常溫粗選-加溫精選”工藝，可獲得含鎢60.35%、回收率為66.33%的鎢精礦。相比現(xiàn)場原工藝獲得含鎢53.10%、回收率59.10%的鎢精礦，新工藝鎢品位提高了7.25個百分點，回收率提高了7.23個百分點。

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