代獻(xiàn)仁，王周和，張賢策

（1.銅陵有色技術(shù)中心，安徽 銅陵 244000；2.銅冠黃獅澇金礦，安徽 銅陵 244000）

贛南某鎢礦選礦試驗(yàn)研究

代獻(xiàn)仁1，王周和1，張賢策2

（1.銅陵有色技術(shù)中心，安徽 銅陵 244000；2.銅冠黃獅澇金礦，安徽 銅陵 244000）

為合理開發(fā)贛南某鎢礦新發(fā)現(xiàn)的資源，對該礦區(qū)鎢礦石進(jìn)行可選性試驗(yàn)研究，確定其選礦工藝流程和選別指標(biāo)。針對該礦石礦物以硅酸鹽、碳酸鹽為主的特點(diǎn)，采用預(yù)先脫硫，脫硫尾礦以氫氧化鈉作為礦漿pH調(diào)整劑、水玻璃作為脈石礦物的抑制劑、733氧化石蠟皂作為捕收劑常溫浮選白鎢礦工藝流程。最終閉路試驗(yàn)指標(biāo)為鎢精礦WO3品位為62.29%，回收率為85.65%，取得了良好的選別效果，論證了試驗(yàn)礦石的可選性，為今后的生產(chǎn)提供技術(shù)依據(jù)。

白鎢礦；733氧化石蠟皂；水玻璃；常溫浮選

0 引言

贛南某鎢礦于1954年開始開采，資源豐富，儲(chǔ)量規(guī)模較大，然而經(jīng)過60多年的開采，目前礦產(chǎn)資源幾盡枯竭。近年來通過對老礦區(qū)進(jìn)行二次勘探，并在原礦區(qū)周邊單獨(dú)設(shè)置探礦權(quán)區(qū)域，取得了一定的成果。為合理開發(fā)資源，對該礦區(qū)鎢礦石進(jìn)行可選性試驗(yàn)研究，以判定其可選性，確定其選礦工藝流程和選別指標(biāo)，為今后的工業(yè)生產(chǎn)提供技術(shù)依據(jù)。

中國的鎢礦儲(chǔ)量豐富，具已探明的鎢礦儲(chǔ)量中，白鎢礦大于黑鎢礦，但實(shí)際已開采的白鎢礦卻很少，目前已開采的白鎢礦大致可分為三類[1-3]。

第一類為夕卡巖鉛-鋅-銅-白鎢礦石，白鎢礦石呈浸染狀嵌布，一般粒度為0.1～0.2 mm，采用混合浮選硫化礦、浮選尾礦再浮選白鎢礦的工藝處理。

第二類為石英脈-自然金-銻-白鎢礦石，白鎢礦石呈粗細(xì)非均勻嵌布，采用階段磨礦階段分選的重選-浮選聯(lián)合工藝處理。第一段磨礦后用搖床選得金、銻、白鎢的混合精礦，再用浮選搖床分別得到白鎢精礦和金-銻精礦；第一段搖床尾礦經(jīng)再磨后，采用油酸浮選得到細(xì)粒白鎢精礦和金-銻混合精礦。

第三類為熱液充填交代螢石型-鉛-鋅-白鎢礦石，一般采用依次優(yōu)先浮選鉛、鋅礦，浮選尾礦采用731氧化石蠟皂常溫浮選回收白鎢礦，白鎢粗精礦采用搖床精選的工藝進(jìn)行處理。

在白鎢浮選工藝的生產(chǎn)實(shí)踐中，按是否加熱，分為“彼得羅夫加溫浮選法”和“常溫浮選法”兩種[4-6]。在生產(chǎn)實(shí)踐中，白鎢礦浮選的技術(shù)進(jìn)步在于采用氧化石蠟皂、發(fā)酵脂肪酸皂Y-17，山蒼子油酸作捕收劑，取代傳統(tǒng)的“彼得羅夫濃漿高溫浮選法”，實(shí)現(xiàn)了白鎢的常溫浮選。

通常白鎢浮選采用脂肪酸及其皂類作捕收劑。由于脂肪酸類捕收劑的選擇性較差，幾乎對含硅、含鈣的所有脈石礦物和錫石都有捕收作用，因此，白鎢浮選的關(guān)鍵技術(shù)是調(diào)整劑和抑制劑的選擇[7-8]。

1 礦石性質(zhì)

該礦石屬于白鎢-夕卡巖型鎢礦，礦物種類較多，硫化礦物以黃鐵礦、黃銅礦、銅蘭、磁黃鐵礦和閃鋅礦為主；氧化礦物以碳酸鹽等鈣質(zhì)巖為主，并含有少量的磁鐵礦、纖鐵礦、褐鐵礦和軟錳礦。非金屬礦物以鈣鎂質(zhì)巖石為主，含有微量綠泥石、電氣石、石榴石、絹云母和黏土礦物。主要礦物嵌布特征如下：

白鎢礦：呈帶狀、復(fù)雜鏈狀分布于鈣鎂質(zhì)巖石裂紋中，有的與白鎢礦構(gòu)成固溶體分離結(jié)構(gòu)，呈不規(guī)則狀顯微文象連生，粒徑大小0.01～0.15 mm。

黃鐵礦：呈半自形晶為主，少數(shù)呈自形、八面體和立方體等形態(tài)，多呈團(tuán)塊狀，少數(shù)呈星散狀分布。

黃銅礦：含量很少，呈零星分布，有的被銅藍(lán)交代，部分分布于石英脈壁與圍巖接觸處。

石英：粒度較粗，多以集合體塊狀形式存在，碎粒結(jié)構(gòu)比較明顯，少數(shù)呈晶洞晶簇狀，白鎢礦、自然鉍等沿石英裂隙分布。

原礦主要化學(xué)元素分析結(jié)果見表1。

表1 原礦主要化學(xué)元素分析結(jié)果 %Tab.1 Testingresultsforthemajorchemicalelementsinthecrudeore

由表1分析結(jié)果可知，原礦主要可回收元素為WO3，脈石礦物以硅酸鹽、碳酸鹽為主。其他金屬含量較低，基本無回收價(jià)值。

2 選礦試驗(yàn)研究

試驗(yàn)礦樣主要有用礦物為白鎢礦、黃銅礦和黃鐵礦，由于黃銅礦和黃鐵礦含量較低，暫不考慮綜合回收。根據(jù)礦石的性質(zhì)特點(diǎn)，確定采用先浮硫化礦后浮白鎢礦的原則流程，目的是在白鎢礦浮選之前脫除硫化礦，消除對白鎢礦浮選的影響。

2.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

磨礦是浮選前極其重要的作業(yè)，礦石欠磨，有用礦物得不到充分解離；而過磨又容易產(chǎn)生泥化，浪費(fèi)選礦藥劑，增加選礦成本，這些對浮選都不利。由于白鎢礦的可浮性較差，嵌布粒度較細(xì)，需要細(xì)磨才能被捕收劑吸附進(jìn)行有效回收。為考查磨礦細(xì)度對硫化礦、白鎢礦浮選指標(biāo)的影響，進(jìn)行了磨礦細(xì)度優(yōu)化試驗(yàn)。試驗(yàn)流程和結(jié)果分別如圖1和圖2所示。

圖1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)流程Fig.1 Flow-sheetforgrindingfineness

圖2 磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果Fig.2 Testing results for grinding fineness

由圖2試驗(yàn)結(jié)果可知，隨著磨礦細(xì)度的增加，硫精礦中鎢損失率逐步減少，鎢粗精礦回收率逐步提高，但鎢粗精礦WO3品位卻逐步降低。這是因?yàn)槟サV粒度過細(xì)，磨礦過程中產(chǎn)生的次生細(xì)泥影響浮選指標(biāo)，在浮選過程中進(jìn)入鎢粗精礦，影響鎢粗精礦品位。綜合考慮，確定磨礦細(xì)度以-0.074 mm含量占85%為宜。此時(shí)，硫精礦中WO3損失率為5.09%，鎢粗精礦WO3品位為5.09%，回收率為70.6%。

2.2 水玻璃用量試驗(yàn)

水玻璃作為非硫化礦的抑制劑，由水化性很強(qiáng)的HSiO3-和硅酸膠粒直接吸附在礦粒表面，使礦粒表面親水。由于HSiO3-、H2SiO3和硅酸鹽礦物具有相同的酸根，容易與石英、硅酸鹽及鋁硅酸鹽等脈石礦物的表面發(fā)生吸附，故水玻璃對這些礦物的抑制作用很強(qiáng)。

水玻璃是浮選白鎢時(shí)常用的脈石抑制劑，水玻璃模數(shù)不同，對白鎢浮選的影響較大，模數(shù)過低不能有效抑制脈石礦物，模數(shù)過高又會(huì)對白鎢礦的浮選產(chǎn)生抑制作用。根據(jù)現(xiàn)場生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，確定采用m=2.5的水玻璃進(jìn)行用量試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。

圖3 水玻璃用量試驗(yàn)結(jié)果Fig.3 Testing results for Sodium Silicate dosages

由圖3試驗(yàn)結(jié)果可知，隨著水玻璃用量的增加，鎢粗精礦WO3品位和回收率逐步提高，但當(dāng)水玻璃用量超過1 600 g/t時(shí)，鎢粗精礦回收率有所下降。綜合考慮，確定水玻璃用量以1 600 g/t為宜，此時(shí)鎢粗精礦WO3品位為5.6%，回收率為71.9%。

2.3 氫氧化鈉用量試驗(yàn)

白鎢礦的可浮性和含鈣脈石相似，分離較困難，需通過調(diào)節(jié)礦漿pH值，改變礦物表面電位，調(diào)節(jié)白鎢礦和脈石礦物的可浮性，實(shí)現(xiàn)白鎢礦和脈石礦物的有效分離。

目前國內(nèi)對單一白鎢礦石在粗選段多采用弱堿性介質(zhì)（pH 8.5～10.0）中調(diào)漿，通常采用碳酸鈉、氫氧化鈉調(diào)整礦漿pH值。探索試驗(yàn)曾以碳酸鈉作為礦漿pH調(diào)整劑，但由于碳酸鈉為強(qiáng)堿弱酸鹽，當(dāng)用量高達(dá)10 kg/t時(shí)，pH值仍不能滿足浮選要求。

最終采用NaOH作為礦漿pH調(diào)整劑。礦石中含有少量螢石，NaOH對螢石有一定的抑制作用，其機(jī)理為在弱堿性條件下，螢石表面具有較高的負(fù)電位，水玻璃在螢石表面形成了親水的硅酸鈣沉淀。當(dāng)pH＞10.5時(shí)，水玻璃在螢石表面上吸附量增加，增強(qiáng)了對螢石的抑制作用。氫氧化鈉用量試驗(yàn)結(jié)果如圖4所示。

圖4 氫氧化鈉用量試驗(yàn)結(jié)果Fig.4 Testing results for sodium hydroxide dosages

由圖4試驗(yàn)結(jié)果可知，隨著NaOH用量的增加，礦漿pH值不斷提高，鎢粗精礦中WO3品位和回收率也不斷的提高。當(dāng)NaOH的用量超過1 200 g/t，繼續(xù)增加氫氧化鈉用量，對鎢粗精礦的品位影響不大，但對鎢粗精礦中WO3回收率卻有影響，故適宜的礦漿pH值為10.5左右，此時(shí)適宜的NaOH用量為1 200 g/t。

2.4 捕收劑種類篩選試驗(yàn)

氧化石蠟皂廣泛用于白鎢和其他氧化礦和某些非金屬礦的浮選，常用氧化石蠟皂的主要缺點(diǎn)是在較低的溫度浮選時(shí)，浮選效果較差。改進(jìn)后731氧化石蠟皂對白鎢的捕收性能較好，浮選效果受溫度的影響較小，但存在用量大，選擇性差等缺點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上改進(jìn)生產(chǎn)的733氧化石蠟皂，對白鎢礦的選擇性和捕收能力都較好。

為考查731、733氧化石蠟皂以及改性脂肪酸對白鎢礦選別指標(biāo)的影響，進(jìn)行了對比試驗(yàn)，結(jié)果如表2所示。

表2 捕收劑種類篩選試驗(yàn)結(jié)果Tab.2 Screening test results for determining collector type

從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，改性脂肪酸捕收能力和選擇性都較差，733氧化石蠟皂對白鎢礦的選別效果較好，當(dāng)用量為400 g/t時(shí)，鎢粗精礦WO3品位為5.9%，回收率為73.6%。

2.5 捕收劑用量試驗(yàn)

氧化礦捕收劑的最大缺點(diǎn)就是選擇性差。當(dāng)捕收劑用量較小時(shí)，不能對目的礦物進(jìn)行有效回收；用量過大時(shí)，又會(huì)失去選擇性，從而導(dǎo)致脈石礦物上浮，精礦質(zhì)量下降。為確定733氧化石蠟皂的最佳用量，進(jìn)行了捕收劑用量試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如圖5所示。

圖5 白鎢粗選捕收劑用量試驗(yàn)結(jié)果Fig.5 Testing results for collector dosage for roughing scheelite

由圖5試驗(yàn)結(jié)果可以看出，隨著捕收劑用量的增加，白鎢粗精礦WO3的回收率逐步提高，但當(dāng)用量超過600 g/t時(shí)，捕收劑選擇性變差，白鎢粗精礦WO3品位下降。最終確定捕收劑用量為500 g/t，此時(shí)，鎢粗精礦WO3品位為6.1%，回收率為74.7%。2.6 精選條件試驗(yàn)

精選條件試驗(yàn)中依然以水玻璃作為脈石礦物的抑制劑，采用濃漿調(diào)藥、稀漿浮選工藝對白鎢粗精礦進(jìn)行精選，粗選尾礦添加適量的捕收劑733氧化石蠟皂進(jìn)行掃選。試驗(yàn)流程如圖6所示，結(jié)果見表3。

精選條件試驗(yàn)結(jié)果表明，采用預(yù)先脫硫、脫硫尾礦采用1次粗選、4次掃選、5次精選的流程是合適的，最終鎢精礦WO3品位為64.11%，回收率為56.90%。

圖6 精選條件試驗(yàn)流程Fig.6 Testing flowsheet under the featured conditions

表3 精選條件試驗(yàn)結(jié)果 %Tab.3 Testing results under the featured conditions

2.7 閉路試驗(yàn)

閉路試驗(yàn)采用預(yù)先脫硫，脫硫尾礦經(jīng)過1次粗選，5次精選、4次掃選的工藝流程進(jìn)行，閉路試驗(yàn)結(jié)果如表4所示。

由于閉路試驗(yàn)中中礦為順序返回，中礦產(chǎn)品在循環(huán)的過程中，浮選藥劑逐步積累，對選別指標(biāo)可能會(huì)造成一定的影響。因此，在閉路試驗(yàn)過程中要注意觀察浮選現(xiàn)象，及時(shí)調(diào)整浮選藥劑的用量大小。閉路試驗(yàn)指標(biāo)為：硫精礦WO3品位為0.62%，回收率為2.36%；鎢精礦WO3品位為62.29%，回收率為85.65%。

表4 閉路試驗(yàn)結(jié)果 %Tab.4 Closed-circuit test results

3 結(jié)論

（1）該礦石屬于白鎢-夕卡巖型鎢礦，原礦中主要可回收元素為WO3，脈石礦物以硅酸鹽和碳酸鹽為主，其他金屬含量較低，基本無回收價(jià)值。

（2）白鎢礦的可浮性和含鈣脈石相似，分離較困難，以氫氧化鈉作為礦漿的pH調(diào)整劑，通過調(diào)節(jié)pH值，改變礦物表面電位，加強(qiáng)了水玻璃對螢石和其他含鈣礦物的抑制作用，實(shí)現(xiàn)了白鎢礦和脈石礦物的有效分離。

（3）采用預(yù)先脫硫、脫硫尾礦以733氧化石蠟皂作為捕收劑常溫浮選白鎢礦，經(jīng)過1次粗選，4次掃選、5次精選取得了良好的選別指標(biāo)。最終閉路試驗(yàn)結(jié)果為鎢精礦WO3品位為62.29%，回收率為85.65%，論證了試驗(yàn)礦石的可選性，為今后的生產(chǎn)提供技術(shù)依據(jù)。

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Experimental Beneficiation Test of a Scheelite Ore in Southern Jiangxi

DAI Xian-ren1,WANG Zhou-he1,ZHANG Xian-ce2
(1.Tongling Non-ferrous Metal Technology Center,Tongling 244000,Anhui,China;2.Tong Guan Huang Shi Lao Gold Ore,Tongling 244000,Anhui,China)

Some tungsten resources have been found through the deep prospecting with the improved exploration technology.To determine the process flow and ore dressing indexes beneficiation tests were performed for rational development of resources.Based on the characteristics of the tungsten ore(mostly are silicate and carbonate),the combined technology of desulfurization,and normal temperature flotation process of scheelite in desulfurization tailings with sodium hydroxide as slurry pH regulator,sodium silicate as inhibitors of gangue minerals,733 oxidized paraffinum sodium salt as collector was applied accompanied with favorable separating effects.Closed-circuit test index for the WO3of tungsten concentrate grade was 62.29%,the recovery was 85.65%.It demonstrates the optional nature of the ore,which provides the technical basis for the future industrial production.

scheelite;733 oxidized paraffinum sodium;sodium silicate;normal temperature flotation

TD952

A

10.3969/j.issn.1009－0622.2015.05.011

2015-08-21

代獻(xiàn)仁（1981-），男，河南鹿邑人，工程師，主要從事選礦試驗(yàn)及工藝研究。

王周和（1965-），男，安徽懷寧人，高級工程師，主要從事選礦試驗(yàn)研究及選廠工藝設(shè)計(jì)等工作。