崔立鳳

（紫金礦業(yè)集團(tuán)股份有限公司 紫金礦冶設(shè)計研究院，福建 上杭 364200）

0 引言

中國鎢資源豐富，多年來，鎢礦業(yè)為中國工業(yè)的發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn)，但隨之而來的鎢資源開發(fā)問題也不少。據(jù)文獻(xiàn)資料表明[1]，中國鎢礦床資源富礦少，礦石品位低。資源儲量中WO3＞1%的富礦僅占15%，WO30.3%～1%的占45%，而WO3＜0.3%占40%。有色金屬選礦尾礦中鎢回收是鎢資源綜合利用的一個重要組成部分，也是充分利用礦產(chǎn)資源，減少資源浪費(fèi)的一個重要途徑。隨著選礦技術(shù)水平提高，越來越多的含鎢尾礦得到綜合回收利用[2～7]。某銅礦選礦廠建成投產(chǎn)至今已有30多年歷史，銅礦石中伴生有價組分為鎢。選廠建廠初期，由于鎢礦物嵌布粒度細(xì)，品位較低，回收技術(shù)沒能得到有效解決，所以僅對銅進(jìn)行回收，將有重要經(jīng)濟(jì)和戰(zhàn)略價值作用的白鎢排入尾礦庫堆存，造成了資源浪費(fèi)。本文主要介紹該礦山尾礦白鎢綜合回收工藝試驗研究。

1 礦石性質(zhì)研究

1.1 原礦化學(xué)分析

試驗所采用的礦樣為某銅礦選礦廠尾礦庫堆存尾礦，試驗礦樣化學(xué)多元素分析結(jié)果見表1，鎢物相分析結(jié)果見表2。

表1 化學(xué)多元素分析結(jié)果 w/%

表2 鎢物相分析結(jié)果

1.2 礦物組成及解離度

該尾礦中鎢礦物主要是白鎢礦，含有少量黑鎢礦與鎢華。金屬硫化物種類多，以黃鐵礦、磁黃鐵礦為主，含有少量的鐵閃鋅礦、黃銅礦、斑銅礦、黝銅礦、銅藍(lán)、輝鉍礦、輝鉬礦、方鉛礦等；其中黃鐵礦、磁黃鐵礦等對鎢的浮選有一定的影響。脈石礦物主要為云母、石英、方解石、鈣鐵石榴石；其次為螢石、透閃石、透輝石、長石、綠簾石和少量的綠泥石、云母、方解石等。

尾礦通過粒度分級后，對各粒級產(chǎn)品進(jìn)行了化學(xué)分析與白鎢礦單體解離度測定，由于試樣中黑鎢含量太低，本研究未對其進(jìn)行解離度測定。試樣粒度篩析結(jié)果及單體解離度測試結(jié)果如表3所示。粒度篩析結(jié)果表明：該銅礦浮選尾礦粒度較粗，－0.074 mm含量僅占48.53%，WO3主要分布在+0.045 mm各粒級內(nèi)；該銅尾礦52.19%的白鎢礦礦物單體解離。

表3 試樣篩析試驗結(jié)果

2 白鎢選礦試驗與結(jié)果

2.1 試驗流程的確定

從銅尾礦化學(xué)分析結(jié)果可知，該尾礦中有回收價值的礦物為白鎢礦。由于原礦中含有一些硫化礦，尤其是黃鐵礦與磁黃鐵礦的存在對白鎢礦的回收有一定影響。為了不影響白鎢礦的回收，在白鎢浮選之前，須預(yù)先脫除硫化礦。因此，采用先脫硫、再浮白鎢的工藝流程回收該銅尾礦中的白鎢礦。

2.2 浮選脫硫試驗

浮選脫硫試驗分別進(jìn)行了捕收劑、調(diào)整劑的選擇和用量試驗。條件試驗結(jié)果表明：采用碳酸鈉調(diào)整pH至7.5左右，硫酸銅為活化劑，丁基黃藥為捕收劑，對硫化礦的浮選效果較好。根據(jù)條件試驗確定了脫硫工藝流程與藥劑制度，如圖1所示，脫硫閉路流程試驗結(jié)果如表4所示。

圖1 脫硫工藝流程

表4 脫硫試驗結(jié)果 %

2.3 鎢粗選條件試驗

2.3.1 磨礦細(xì)度試驗

鎢粗選條件試驗流程見圖2。由于該銅尾礦經(jīng)多年堆存，風(fēng)化氧化嚴(yán)重，礦樣顏色為土黃色和黃黑色，膠結(jié)團(tuán)聚厲害，目的礦物表面均有不同程度的蝕變。目的礦物表面性質(zhì)的變化直接影響其浮選回收效果，有必要對該尾礦進(jìn)行磨礦。通過磨礦一方面可以增加目的礦物的單體解離度，另一方面可以改善目的礦物表面性質(zhì)，生成新鮮的礦物表面，有助于礦物與浮選藥劑之間的作用，進(jìn)而達(dá)到浮選分離的目的。因此，為有效回收白鎢，有必要對該尾礦進(jìn)行磨礦。磨礦細(xì)度對鎢浮選的影響見圖3。由圖3可知，隨著磨礦細(xì)度的增加，WO3回收率與品位均逐漸升高，當(dāng)磨礦細(xì)度為－0.074 mm含量占75%時，回收率曲線出現(xiàn)一個峰值，－0.074 mm含量在70%～75%范圍內(nèi)，鎢粗精礦中WO3含量較為適中，初步確定選鎢磨礦細(xì)度為－0.074 mm含量為75%。

圖2 鎢粗選條件試驗流程

圖3 磨礦細(xì)度對鎢浮選的影響

2.3.2 粗選p H值試驗

碳酸鈉、氫氧化鈉與石灰是常用的pH調(diào)整劑。白鎢浮選時采用碳酸鈉為pH調(diào)整劑，可以形成易于白鎢上浮的礦漿介質(zhì)條件，同時改善礦物表面活性，消除多種有害離子對白鎢礦浮選的影響。碳酸鈉來源廣泛，白鎢浮選生產(chǎn)實(shí)踐通常采用碳酸鈉作為pH調(diào)整劑。因此，試驗選擇采用碳酸鈉作為pH調(diào)整劑，礦漿pH值對白鎢浮選的影響見圖4。根據(jù)礦漿pH值與品位、回收率曲線可知，當(dāng)?shù)V漿pH值達(dá)到10時，品位回收率均較高。因此，初步確定浮選礦漿pH值為10。

圖4 礦漿pH值對鎢浮選的影響

2.3.3 水玻璃用量試驗

浮選白鎢時影響白鎢精礦質(zhì)量的主要是螢石與方解石，且其可浮性相近。水玻璃對螢石、方解石及白鎢礦等含鈣礦物均有抑制作用，其用量對白鎢礦浮選的影響很大，水玻璃用量小，不能有效抑制脈石礦物，鎢粗精礦品位偏低；水玻璃用量大，白鎢礦受到抑制，鎢回收率降低。因此，需對水玻璃用量進(jìn)行條件試驗，確定水玻璃的合理用量。試驗中水玻璃用量分別為 2500 g/t、3000 g/t、3500 g/t、4000 g/t和4500 g/t，水玻璃用量對白鎢浮選的影響見圖5。根據(jù)水玻璃對WO3回收率與品位影響曲線可知，隨著水玻璃用量的增加，鎢精礦中WO3含量逐漸升高；WO3回收率開始逐漸升高，當(dāng)水玻璃用量超過3500 g/t時，WO3回收率開始呈現(xiàn)下降趨勢。因此，試驗擬采用水玻璃用量為3500 g/t。

圖5 水玻璃用量對鎢浮選的影響

2.3.4 捕收劑選擇試驗

白鎢浮選常用的捕收劑有油酸、731、733、羥肟酸等。為選擇適合該礦石的捕收劑，進(jìn)行了捕收劑選擇試驗。試驗結(jié)果見表5。根據(jù)捕收劑選擇試驗結(jié)果分析，由于油酸捕收能力較強(qiáng)，選擇性較差，故鎢粗精礦產(chǎn)率高，品位較低；731捕收能力較弱，選擇性強(qiáng)，故鎢精礦品位較高，但回收率較低；采用油酸與731組合，鎢粗精礦品位與回收率均較好；采用733與羥肟酸為捕收劑時，鎢粗精礦品位和回收率均低于油酸與731組合。因此，試驗最終采用了油酸與731組合作為捕收劑。

表5 捕收劑選擇試驗結(jié)果 %

2.3.5 捕收劑用量試驗

油酸與731按1∶1組合作為鎢礦物捕收劑，進(jìn)行了捕收劑用量試驗。固定磨礦細(xì)度為-0.074 mm占75%，粗選水玻璃用量為3500 g/t，礦漿pH值為10，選用油酸與731組合為捕收劑，分別進(jìn)行了用量為 75 g/t+75 g/t、100 g/t+100 g/t、150 g/t+150 g/t，200 g/t+200 g/t，250 g/t+250 g/t的對比試驗，捕收劑用量對鎢礦物回收的影響如圖6所示。根據(jù)組合捕收劑用量對鎢浮選影響曲線可知，隨著捕收劑用量的增加，粗精礦品位逐漸降低，回收率逐漸增加，根據(jù)回收率與品位曲線綜合分析，且考慮品位的重要性，試驗選擇捕收劑用量為油酸+731：200 g/t+200 g/t為宜。

圖6 捕收劑用量對鎢浮選的影響

2.4 全流程閉路試驗

全流程閉路試驗前進(jìn)行了鎢粗精礦精選試驗和全開路試驗，根據(jù)試驗結(jié)果進(jìn)行了全流程閉路試驗。閉路試驗藥劑條件及工藝流程見圖7，試驗結(jié)果見表6。全流程閉試驗結(jié)果表明，采用該工藝獲得了較好的選別指標(biāo)。脫硫工藝中硫精礦品位與回收率均較高，達(dá)到優(yōu)質(zhì)品要求；白鎢浮選產(chǎn)品WO3品位較高，達(dá)到銷售等級要求，白鎢精礦回收率也較高。

圖7 閉路試驗流程

表6 全流程閉路試驗結(jié)果 %

3 結(jié)論

（1）選銅尾礦主要金屬礦物有白鎢礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦，WO3含量為0.21%，S含量為6.09%。該尾礦粒度較粗，-0.074 mm含量僅占48.53%，WO3主要分布在+0.045 mm各粒級內(nèi)。白鎢礦為主要回收對象，可綜合回收黃鐵礦與磁黃鐵礦。

（2）白鎢浮選試驗表明：銅尾礦磨礦細(xì)度為-0.074 mm含量75%時，采用一次粗選、兩次掃選、兩次精選的浮選脫硫工藝流程，可獲得含硫48.98%、回收率98.15%的硫精礦；選硫尾礦通過兩次鎢粗選，兩次鎢掃選，五次鎢精選的閉路浮選流程獲得含WO355.88%，WO3回收率為80.35%的白鎢精礦。

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