唐相君,鄭元菊
(馬關(guān)馳盛礦業(yè)有限公司,云南 馬關(guān) 663700)
鎢具有熔點高、硬度高、比重大等金屬特性,被廣泛用于航空航天、機械制造、石油、光學(xué)器件、超硬模具等,是現(xiàn)代國防和國民經(jīng)濟不可或缺的基礎(chǔ)材料之一[1]。我國鎢資源儲量居世界前列,產(chǎn)量和消耗量也居世界前列,隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展,目前易選的、高品位的黑鎢礦日益枯竭,低品位、難選的白鎢礦占主導(dǎo)地位,因此合理高效的開發(fā)白鎢資源顯得尤為必要[2]。
某低品位白鎢礦WO3含量為0.25%,其金屬硫化物含量少,脈石礦物主要(從多到少)是透輝石、透閃石、綠簾石、方解石、綠泥石、黑云母、符山石、螢石等。其中與白鎢礦可浮性接近的含鈣類脈石礦物方解石、螢石和磷灰石的總含量達9.31%,這是本研究難點。樣品多元素分析結(jié)果見表1,鎢物相分析結(jié)果見表2。
表1 樣品化學(xué)多元素分析結(jié)果/%
表2 鎢物相分析結(jié)果/%
通常白鎢礦原礦品位低但白鎢精礦品位要求高,因此白鎢浮選往往分兩部分,即粗選部分和精選部分:粗選部分以最大限度地淘汰脈石、提高粗選富集比、保證鎢的回收率為目的,最常用的方法是弱堿介質(zhì)—脂肪酸法,即以碳酸鈉調(diào)漿,以脂肪酸類捕收劑進行浮選;精選部分以提高白鎢礦品位為目的,是整個白鎢浮選的關(guān)鍵,一般需要精選5次以上,主要有濃漿高溫法和731氧化石蠟皂常溫浮選法等兩種方法。因此本研究考慮白鎢浮選粗選部分采用弱堿介質(zhì)—脂肪酸法,精選部分采用濃漿高溫法,對該低品位鎢礦進行試驗研究。
(1)磨礦細度對浮選指標的影響。分別考查了-0.074mm占50%、55%、60%、65%、70%對浮選指標的影響,試驗流程見圖1。
圖1 磨礦細度試驗流程
隨著磨礦細度的增加,鎢精礦中WO3品位呈下降趨勢,下降幅度越來越大;回收率呈上升趨勢,趨勢漸緩。當(dāng)磨礦細度-0.074mm含量大于60%時,精礦WO3品位下降幅度較大,而回收率上升不明顯。
綜合考慮,確定磨礦細度為-0.074mm占60%,此時精礦中WO3含量為3.16%、回收率為91.89%。
(2)碳酸鈉用量對浮選指標的影響。白鎢礦浮選常在pH值為8.5~10的堿性環(huán)境下進行,白鎢常溫浮選粗選常用的pH調(diào)整劑為碳酸鈉與氫氧化鈉2種。探索試驗表明采用氫氧化鈉作調(diào)整劑,白鎢礦幾乎得不到分選,故選用碳酸鈉作pH調(diào)整劑,其用量試驗流程同圖1,其中磨礦細度為-0.074mm占60%,碳酸鈉用量為變量。結(jié)果表明:隨著碳酸鈉用量增加,精礦中WO3品位呈上升趨勢,回收率先升后降。當(dāng)碳酸鈉用量大于800g/t時,精礦WO3品位上升幅度不大,而回收率下降較明顯,故確定碳酸鈉用量為800g/t,此時礦漿pH為8~9,精礦中WO3品位3.42%、回收率為92.16%。
(3)水玻璃用量對浮選指標的影響。水玻璃對含鈣脈石和石英的抑制作用強,是白鎢浮選常用的抑制劑。水玻璃用量試驗流程同圖1,其中磨礦細度為-0.074mm占60%,碳酸鈉用量為800g/t,水玻璃用量為變量。結(jié)果表明:隨著水玻璃用量增加,精礦中WO3品位及回收率均先上升后下降,其中回收率變化不大,WO3品位變化較明顯。當(dāng)水玻璃用量為2000g/t時,精礦WO3品位最高,故確定水玻璃用量為2000g/t,此時精礦中WO3品位3.47%、回收率為91.12%。
(4)捕收劑用量對浮選指標的影響。731是白鎢浮選常用的有效捕收劑,其價格低廉、選擇性好。本研究選擇731捕收劑,其中磨礦細度為-0.074mm占60%,碳酸鈉用量為800g/t,水玻璃用量為2000g/t,捕收劑731用量為變量。結(jié)果顯示:隨著731用量的增加,精礦中WO3品位呈下降趨勢,回收率先上升后下降。當(dāng)731用量為1200g/t,鎢回收率最高,WO3品位較高,故確定731用量為1200,此時精礦中WO3品位為3.22%,回收率為91.55%。
本研究加溫精選的條件是礦漿濃度為60%,加溫至95℃,添加抑制劑攪拌1小時,白鎢精選抑制劑為水玻璃和氫氧化鈉組合。隨著水玻璃用量的增加,鎢精礦中WO3品位呈上升趨勢,趨勢漸緩,回收率呈下降趨勢,當(dāng)水玻璃用量大于90000g/t時,品位上升不明顯,回收率下降明顯,故確定水玻璃用量為90000g/t,此時精礦中WO3品位為59.63%,回收率為62.46%。
在條件實驗和開路試驗的基礎(chǔ)上進行了閉路試驗,試驗結(jié)果見表3。
表3 閉路試驗結(jié)果/%
從表3中可以看出,在原礦含WO30.24%的條件下,通過一次粗選、三次掃選、兩次空白精選獲得鎢粗精礦,鎢粗精礦再經(jīng)五次精選、兩次精掃選,獲得鎢精礦產(chǎn)率為0.37%,含WO355.17%,回收率為83.69%。
(1)某低品位鎢礦WO3含量為0.25%,主要以白鎢礦的形式存在,是主要的回收對象。礦石中含鈣脈石的含量高,這給試驗研究帶來一定的難度。
(2)在原礦WO3品位為0.24%的條件下,采用常溫粗選—加溫精選的工藝流程,最終閉路試驗獲得鎢精礦WO3品位為55.17%、回收率為83.96%。