丁 冬
(江西都昌金鼎鎢鉬礦業(yè)有限公司)
鎢礦資源是重大戰(zhàn)略資源,鎢是航天、機械、軍工等領域不可或缺的重要金屬[1-2]。我國鎢資源儲量豐富,但隨著長期的大力度開采,鎢礦床性質日益復雜,品位高、易采選的黑鎢礦資源儲量日漸減少,白鎢礦和黑白鎢混合礦資源開發(fā)利用的比例逐漸增大[3]。目前,浮選法是白鎢礦資源綜合回收的主要方法,而白鎢礦常與方解石、螢石等鈣礦物致密共生,這些脈石礦物表面具有與白鎢礦相同的定位離子,且理化性質相近,浮選分離困難[4-5]。因此,白鎢礦的高效浮選分離是尚未完全解決的浮選難題,目前的研究主要圍繞捕收劑展開,研發(fā)的有效捕收劑主要有脂肪酸類、胺類以及陰陽離子混合類等[6-10]。
本文將從浮選藥劑選擇、浮選環(huán)境優(yōu)化及資源高效回收利用角度,介紹江西某白鎢礦資源的開發(fā)利用研究情況。
試樣為矽卡巖型白鎢礦石,主要化學成分分析結果見表1。
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由表1可知,試樣WO3含量7.81%,是回收的主要目標成分,鉬有綜合回收價值。
試驗設備有XMQ-240×90型球磨機、XFG及XFD系列浮選機。
試驗用調整劑水玻璃、碳酸鈉均為分析純試劑,F(xiàn)X-6等捕收劑均為工業(yè)品,試驗用水為自來水,試驗溫度為室溫。
條件試驗采用1次粗選流程。
2.1.1 磨礦細度試驗
礦物的單體解離度決定了浮選分離指標的好壞,而磨礦過程中產生的次生礦泥也會惡化浮選環(huán)境[11]。磨礦細度試驗固定FX-6用量1 200 g/t,碳酸鈉用量1 600 g/t,水玻璃用量2 000 g/t,試驗結果見圖1。
從圖1可見,隨著磨礦細度的提高,粗精礦WO3品位和回收率均先升后降。一方面表明,提高磨礦細度有利于白鎢礦的單體解離;另一方面表明,過高的磨礦細度會產生次生礦泥,惡化浮選環(huán)境。因此,確定磨礦細度為-0.074 mm70%。
2.1.2 碳酸鈉用量試驗
碳酸鈉是廣泛應用的白鎢礦浮選調整劑,可以有效消除礦漿中的鈣離子,優(yōu)化浮選環(huán)境,且與水玻璃具有協(xié)同效應[12]。碳酸鈉用量試驗固定磨礦細度-0.074 mm70%,水玻璃用量2 000 g/t,F(xiàn)X-6用量1 200 g/t,試驗結果見圖2。
從圖2可見,隨著碳酸鈉用量的增大,粗精礦WO3品位和回收率均先升后降。碳酸鈉用量1 600 g/t時的粗精礦WO3品位和回收率均達到最大值;碳酸鈉用量超過1 600 g/t,礦漿pH升高,此時水玻璃分散在礦漿中形成的Si(OH)4減少,對脈石礦物的抑制效果降低,而Si(OH)3-的增加會抑制白鎢礦的上浮。因此,后續(xù)粗選碳酸鈉用量1 600 g/t。
2.1.3 捕收劑試驗
2.1.3.1 種類試驗
捕收劑種類試驗考察了油酸鈉、731、十二胺、BDDA以及新型捕收劑FX-6對礦物分離回收效果的影響。試驗固定磨礦細度為-0.074 mm70%,碳酸鈉用量1 600 g/t,水玻璃用量2 000 g/t,捕收劑用量均為1 200 g/t,試驗結果見表2。
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從表2可見,油酸鈉和731均為脂肪酸類捕收劑,選擇性較差,粗精礦WO3品位較低;BDDA和十二胺均為陽離子捕收劑,主要通過靜電作用吸附于白鎢礦表面,選擇性也較差;FX-6浮選粗精礦WO3品位和回收率均較高。因此,選用FX-6為后續(xù)浮鎢試驗的捕收劑。
2.1.3.2 FX-6用量試驗
FX-6用量試驗固定磨礦細度為-0.074 mm70%,碳酸鈉用量1 600 g/t,水玻璃用量2 000 g/t,試驗結果見圖3。
從圖3可見,隨著FX-6用量的增大,粗精礦WO3回收率先大幅度上升、后趨于穩(wěn)定;WO3品位先微幅上升、后大幅度下降;FX-6用量1 100 g/t時粗精礦指標最佳。因此,粗選FX-6用量1 100 g/t。
2.1.4 水玻璃用量試驗
水玻璃是脈石礦物的常用抑制劑,水玻璃中的Si(OH)4和Si(OH)3-可分別抑制方解石和螢石的上浮,但過多的水玻璃會抑制白鎢礦的上浮[13-15]。水玻璃用量試驗固定磨礦細度為-0.074 mm70%,碳酸鈉用量1 600 g/t,F(xiàn)X-6用量1 100 g/t,試驗結果見圖4。
從圖4可見,隨著水玻璃用量的增大,粗精礦WO3品位和回收率均先升后降;水玻璃用量2 200 g/t時的浮選指標最佳。因此,確定粗選水玻璃用量2 200 g/t。
在系列條件試驗和開路試驗基礎上進行了白鎢礦常溫閉路試驗,試驗流程見圖5,結果見表3。
從表3可見,采用圖5所示的閉路試驗流程處理礦石,可獲得WO3品位64.13%、WO3回收率70.02%的白鎢精礦,WO3品位2.56%的白鎢礦浮選尾礦及鉬礦物的回收將另文介紹。
(1)江西某矽卡巖型白鎢礦石WO3品位為7.81%,鉬有綜合回收價值。
(2)以FX-6為捕收劑常溫浮選WO3品位為7.81%的白鎢礦石,在磨礦細度為-0.074 mm70%的情況下,采用1粗2掃浮鎢,粗精礦濃縮1粗4精2掃浮選流程處理,最終獲得含WO3品位64.13%、回收率70.02%的白鎢精礦。
(3)WO3品位2.56%的白鎢礦浮選尾礦及鉬礦物的回收將另文介紹。
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