王慶民 ，謝園明 ，鄭德華 ，張?jiān)０l(fā) ，鄒魁凰

（1.江西省地礦資源勘查開(kāi)發(fā)中心，江西 南昌 330030；2.江西省地礦資源勘查開(kāi)發(fā)有限公司，江西 南昌 330030；3.廈門(mén)鎢業(yè)股份有限公司，福建廈門(mén) 361000；4.江西省地質(zhì)調(diào)查研究院，江西 南昌 330030）

0引言

2012年江西省在贛北部發(fā)現(xiàn)一超大型花崗巖細(xì)脈浸染型鎢礦床，該鎢礦床具有四大特點(diǎn)：儲(chǔ)量大、品位低、黑白鎢共生、嵌布粒度細(xì)，屬難選礦石。作為黑白鎢共生的鎢礦山，且礦石中鎢的嵌布粒度細(xì)，若采用傳統(tǒng)的選礦方法回收難以取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。因此，為了獲得良好的技術(shù)指標(biāo)，相關(guān)技術(shù)人員根據(jù)礦石性質(zhì)的特點(diǎn)和在國(guó)內(nèi)外選礦工作者在選鎢方面的研究成果基礎(chǔ)上[1-6]，嘗試使用螺旋選礦設(shè)備重選拋尾，以期大幅提高選礦廠的處理量，下降磨礦成本、藥劑成本、環(huán)保成本等，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)為江西某礦的大規(guī)模開(kāi)發(fā)提供可靠的設(shè)計(jì)依據(jù)。

1 原礦性質(zhì)

礦石中的主要金屬礦物為白鎢礦、黑鎢礦、黃銅礦、閃鋅礦、斑銅礦、黃鐵礦、方鉛礦，其次為輝鉍礦、輝鉬礦、銅藍(lán)、磁黃鐵礦、毒砂等礦物。非金屬礦物主要為石英，其次為白云母、黑云母、鈉長(zhǎng)石，另有少量正長(zhǎng)石和綠泥石，以及極少量榍石、螢石、磷灰石、金紅石、鈉鈣長(zhǎng)石、鋯石等礦物。礦石的主要化學(xué)成分分析結(jié)果見(jiàn)表1，鎢的化學(xué)物相分析結(jié)果見(jiàn)表2。

由表1可知，礦石中有價(jià)組分主要為WO3，其含量為0.24%；礦石中具有綜合回收價(jià)值的元素為Cu，含量為0.058%。

表1 礦石的主要化學(xué)成分分析結(jié)果 w/%Tab.1 Analysis results of main chemical components of ore

表2 礦石中鎢的化學(xué)物相分析結(jié)果 w/%Tab.2 Chemical phase analysis results of tungsten in ore

由表2可知，礦石中的鎢礦物以白鎢礦為主，有少量的鎢華，其中白鎢礦中的WO3占69.96%，黑鎢礦中的WO3占28.69%。

白鎢礦的粒度變化范圍較大，細(xì)粒不到0.01mm，粗粒集合體可達(dá)近2mm，主要集中于0.02～0.16mm；黑鎢礦的粒度較白鎢礦細(xì)，一般為0.01～0.10 mm。白鎢礦、黑鎢礦主要呈浸染狀分布于石英、云母等脈石中。

2 選礦工藝流程工業(yè)試驗(yàn)

根據(jù)礦石性質(zhì)可知，該鎢礦石為低品位細(xì)粒嵌布型黑白鎢共生礦，屬難選礦石，采用全浮選工藝難以獲得較好經(jīng)濟(jì)效益[7]。參考國(guó)內(nèi)同類礦石的處理經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為宜采用重選+浮選聯(lián)合工藝流程[8-9]。通過(guò)小型試驗(yàn)研究，在浮選之前利用跳汰機(jī)對(duì)-2 mm的礦石進(jìn)行全粒級(jí)預(yù)先拋尾，可預(yù)先拋除59.695%的尾礦，WO3損失率僅為8.995%。根據(jù)跳汰拋尾小型試驗(yàn)工藝條件及試驗(yàn)結(jié)果，開(kāi)展一系列工業(yè)試驗(yàn)，工業(yè)試驗(yàn)表明，重選兩級(jí)跳汰拋尾流程，拋尾率達(dá)46.54%，WO3品位 0.041%，WO3損失率 12.36%；選礦工藝流程重選+浮選，鎢精礦產(chǎn)率0.186%、鎢精礦WO3品位55.49%，WO3回收率66.59%；跳汰機(jī)預(yù)先拋尾工藝出現(xiàn)諸多問(wèn)題：（1）沖次大、篩孔尺寸小、跳汰床層介質(zhì)損失嚴(yán)重、跳汰篩網(wǎng)易松動(dòng)、篩孔易堵塞；（2）跳汰精礦連續(xù)排礦產(chǎn)量不穩(wěn)定、精礦排礦管道閥門(mén)易堵塞、流程不穩(wěn)定。鑒于跳汰預(yù)先拋尾工業(yè)試驗(yàn)存在的問(wèn)題，參照類似礦山拋尾生產(chǎn)實(shí)踐，最終確定擬用螺旋選礦設(shè)備重選+浮選工藝流程進(jìn)行工業(yè)試驗(yàn)[10-12]。采用螺旋選礦機(jī)+螺旋溜槽選礦設(shè)備預(yù)先拋大部分脈石后再進(jìn)行白鎢礦浮選處理該礦石。螺旋選礦機(jī)適用于處理0.074～2 mm粒度較粗的礦石，螺旋溜槽適用于處理0.02～0.5 mm粒度較細(xì)的礦石。

2.1 磨礦介質(zhì)對(duì)比工業(yè)試驗(yàn)

為了考查磨礦機(jī)內(nèi)的磨礦介質(zhì)對(duì)重選拋尾效果的影響，分別在磨礦機(jī)加入不同的磨礦介質(zhì)進(jìn)行工業(yè)對(duì)比試驗(yàn)。試驗(yàn)流程見(jiàn)圖1，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3、表4。

由表3可知，使用鋼棒作為磨礦介質(zhì)，磨礦產(chǎn)品各粒級(jí)的含量較均勻；而采用鋼球作為磨礦介質(zhì)時(shí)，磨礦產(chǎn)品中粗顆粒含量少，細(xì)顆粒含量大，造成礦石泥化嚴(yán)重和鎢礦物過(guò)磨，影響拋尾和鎢的回收。

圖1 螺旋選礦設(shè)備重選拋尾工藝流程Fig.1 The discarding tailing by gravity technical process of spiral beneficiation equipment

表3 磨礦介質(zhì)條件下一段振動(dòng)高頻篩篩下產(chǎn)品粒度篩析結(jié)果 %Tab.3 Particle size screening results of a vibrating high frequency sieve under grinding medium

表4 磨礦機(jī)磨礦介質(zhì)對(duì)比工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果 %Tab.4 Comparison for industrial test results of grinding medium from mill machine

由表4可知，在相同的工藝下，鋼棒作為磨礦介質(zhì)比鋼球作為磨礦介質(zhì)，總拋尾產(chǎn)率大1倍，預(yù)先回收的合格鎢精礦WO3的回收率高14.97%。因此，在螺旋選礦設(shè)備拋尾工藝流程中鋼棒作為磨礦介質(zhì)要好于鋼球作為磨礦介質(zhì)。

2.2 分粒級(jí)螺旋選礦設(shè)備拋尾工業(yè)試驗(yàn)

通過(guò)改變一段高頻振動(dòng)篩和二段高頻振動(dòng)篩篩孔的尺寸，考查礦石的粒度組成對(duì)重選拋尾效果的影響。試驗(yàn)流程見(jiàn)圖1，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 分粒級(jí)螺旋選礦設(shè)備拋尾工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果 %Tab.5 Results of discarding tailing industrial test of spiral beneficiation equipment

試驗(yàn)選用分粒級(jí)螺旋選礦設(shè)備（廣州有色院生產(chǎn)的GL-600螺旋選礦機(jī)、寧德市康鑫礦山設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)有限公司生產(chǎn)的BL-1200螺旋溜槽）進(jìn)行拋尾工業(yè)試驗(yàn)，分別采用高頻振動(dòng)篩為一段篩孔0.9mm+二段篩孔0.23 mm、一段篩孔為0.6 mm+二段篩孔0.23 mm、一段篩孔0.6 mm+二段篩孔0.43 mm等三種組合考查。

由表5可知，一段高頻振動(dòng)篩篩孔尺寸從0.6mm擴(kuò)大至0.9 mm時(shí)，粗顆粒拋尾產(chǎn)率隨篩孔增大而增大，尾礦WO3品位也跑高，造成WO3損失率增大；二段高頻振動(dòng)篩篩孔尺寸從0.23mm擴(kuò)大至0.43mm時(shí)，細(xì)顆粒拋尾產(chǎn)率也隨篩孔增大而增大，但WO3品位跑高，損失也增大。綜合考慮，一段高頻振動(dòng)篩篩孔擬用0.6mm、二段高頻振動(dòng)篩篩孔擬用0.23mm，總拋尾率可達(dá)50.336%，并可獲得WO3品位55.149%重選鎢精礦，重選WO3回收率33.56%。

3 生產(chǎn)實(shí)踐

對(duì)全浮選工藝流程和螺旋選礦設(shè)備重選拋尾+白鎢礦浮選工藝流程的生產(chǎn)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，對(duì)比結(jié)果見(jiàn)表6。全浮選工藝采用了白鎢礦粗選（一粗三掃二精）—白鎢粗精礦加溫精選（一粗三掃三精）。螺旋選礦設(shè)備重選拋尾+白鎢礦浮選工藝流程見(jiàn)圖2，該段浮選工藝流程同上全浮選工藝流程。因硫化礦品位較低，本文不介紹其綜合回收的情況。

由表6可知，全浮選工藝白鎢精礦WO3回收率為61.68%；在保證精礦質(zhì)量的條件不變，采用螺旋選礦設(shè)備重選+白鎢礦浮選工藝流程下，WO3的總回收率為76.54%，較全浮選工藝流程WO3的回收率高14.86%，并在浮選前拋除50.336%的尾礦，這樣可減少磨礦成本、藥劑成本，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

表6 生產(chǎn)指標(biāo)對(duì)比結(jié)果 %Tab.6 Comparison of production indicators

圖2 螺旋選礦設(shè)備重選拋尾+白鎢礦浮選工藝流程Fig.2 The flowsheet of the discarding tailing by gravity of spiral equipment+scheelite flotation

4結(jié)論

（1）經(jīng)螺旋選礦設(shè)備重選+浮選工藝流程工業(yè)試驗(yàn)，獲得了良好的生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)：該流程在保證精礦質(zhì)量的條件下，WO3的總回收率較全浮選流程提高了14.86%，并可在浮選前拋除50.336%的尾礦，重選回收率33.56%、重選鎢精礦WO3品位55.149%，減少了黑鎢礦在白鎢礦浮選過(guò)程中跑尾，符合鎢“能收早收”的原則。

（2）工業(yè)試驗(yàn)選礦廠在原全浮選工藝流程的設(shè)備條件下，增加3臺(tái)直徑600 mm螺旋選礦機(jī)、2臺(tái)直徑1 200 mm螺旋溜槽、2臺(tái)6S搖床，改成螺旋選礦設(shè)備重選拋尾+白鎢礦浮選工藝流程。工業(yè)試驗(yàn)選礦廠日處理量從200 t/d提高至300 t/d，處理量提高了50%。在浮選前拋除了50.336%的尾礦，選礦藥劑的單位耗量減少了一半，再磨的礦量也減少一半，磨礦成本和選礦藥劑成本得到大幅下降，并生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)獲得大幅提升，使企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益顯著提高。

（3）采用螺旋選礦設(shè)備重選+浮選工藝流程處理低品位黑白鎢共生礦，可以大量減少選礦藥劑的使用，不僅能為企業(yè)創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益，還可以降低對(duì)生態(tài)環(huán)境破壞和減輕企業(yè)的環(huán)境保護(hù)壓力，從而為我國(guó)綠色礦山的建設(shè)和低品位的細(xì)粒嵌布黑白鎢共生礦的開(kāi)發(fā)提供新的思路。