周曉彤，鄧麗紅，關(guān) 通，翟愛(ài)峰

(廣州有色金屬研究院，廣東 廣州 510650)

該選礦廠原礦經(jīng)硫化礦浮選脫除硫化礦物及弱磁選除鐵礦物后，進(jìn)行鎢選礦。原選鎢工藝為：采用黑白鎢混合浮選，獲得黑白鎢混合精礦和尾礦；黑白鎢混合精礦采用白鎢加溫精選，獲得白鎢精礦和白鎢加溫尾礦；白鎢加溫尾礦經(jīng)搖床重選和細(xì)粒級(jí)鎢浮選，分別獲得黑鎢精礦和細(xì)粒級(jí)鎢精礦。雖然采用該方法獲得的黑白鎢混合精礦的鎢回收率可達(dá)到80%，但是精礦產(chǎn)品的鎢總回收率僅為65%，主要是白鎢加溫尾礦中的細(xì)粒級(jí)鎢精礦品位和回收率較低。因此，研究合理的選鎢工藝和高效的選礦藥劑，是提高鎢選礦技術(shù)指標(biāo)的有效途徑。

1 礦石性質(zhì)

原礦多元素分析結(jié)果見(jiàn)表1，原礦主要礦物相對(duì)含量見(jiàn)表2。

由圖1可見(jiàn)，隨磨礦細(xì)度的增大，黑鎢礦單體解離度明顯提高，在磨礦細(xì)度為90%左右時(shí)，這些礦物的單體解離度在95%左右，這說(shuō)明這些礦物的嵌布粒度很細(xì)。

原礦中，白鎢礦占鎢總的82.69%、黑鎢礦占鎢總的13.85%、鎢華占鎢總的3.46%。大多數(shù)白鎢礦為溶液結(jié)晶白鎢礦，有三分之一的白鎢礦為交代黑鎢礦而生成，這部分白鎢礦含有黑鎢礦包裹體或連生體，并因含鐵、錳雜質(zhì)而具弱磁性。

表1 原礦多元素化學(xué)分析

表2 原礦主要礦物相對(duì)含量

圖1 磨礦細(xì)度與礦石單體解離度的關(guān)系

黑鎢礦屬鎢錳鐵礦，黑鎢礦的數(shù)量雖然少，但嵌布狀態(tài)卻較復(fù)雜，粒度粗細(xì)極不均勻。一部分黑鎢礦呈不規(guī)則粒狀分布于絹云母、石英等脈石中，多見(jiàn)成群出現(xiàn)，部分黑鎢礦被白鎢礦交代，呈殘晶狀；另一部分微細(xì)粒黑鎢礦分布于石英中, 這些黑鎢礦多與螢石連生，未見(jiàn)與白鎢礦連生。

礦石中，脈石礦物的種類非常多，主要有方解石、石英、長(zhǎng)石、鈣鐵榴石、鈣鋁榴石、鈣鐵輝石、透輝石、透閃石、絹云母、黑鱗云母等，其中方解石、鈣鐵輝石、黑鱗云母、絹云母、綠泥石等富鈣、富鐵的脈石礦物約有30%左右，對(duì)鎢的分選干擾較大。

2 工藝流程的選擇

原礦采用黑白鎢混合浮選獲得的黑白鎢混合精礦的鎢回收率可達(dá)到80%，但是最終精礦的鎢總回收率僅為65%。這是因?yàn)楹诎祖u混合精礦在白鎢加溫精選時(shí)，在溫度大于90℃的礦漿中添加了大量水玻璃，使黑鎢礦表面受到強(qiáng)烈的抑制，造成白鎢加溫尾礦中的細(xì)粒級(jí)鎢精礦品位和回收率較低。因此，根據(jù)白鎢礦和黑鎢礦的礦石可浮性，采用白鎢礦和黑鎢礦分步選礦的方法獲得白鎢精礦和黑鎢精礦。

根據(jù)原礦有三分之一的白鎢礦為交代黑鎢礦而生成，這部分白鎢礦含有黑鎢礦包裹體或連生體，因其含鐵、錳雜質(zhì)具有弱磁性，黑鎢礦亦有弱磁性。因此, 選擇先浮選回收白鎢礦, 獲得的白鎢粗精礦經(jīng)白鎢加溫精選得到白鎢精礦；白鎢浮選尾礦經(jīng)強(qiáng)磁選獲得的黑鎢強(qiáng)磁精礦，再經(jīng)黑鎢浮選得到黑鎢精礦。原則流程如圖2所示。

圖2 浮磁浮鎢選礦原則流程

該工藝流程(圖2)的成功實(shí)施，有賴于新型的白鎢浮選藥劑、高梯度磁選機(jī)、黑鎢浮選藥劑的成功應(yīng)用。

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3 實(shí)驗(yàn)室選礦試驗(yàn)研究

在原礦磨礦細(xì)度為90%-0.074mm時(shí)，進(jìn)行選礦試驗(yàn)研究。

3.1 白鎢浮選試驗(yàn)研究

在捕收劑TA-3藥劑用量0.24 kg/t的條件下，進(jìn)行的調(diào)整劑試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。調(diào)整劑采用NaOH 與Na2SiO3組合，精礦可獲得較高的品位和回收率。

表3 白鎢浮選調(diào)整劑探索試驗(yàn)結(jié)果/%

在NaOH藥劑用量0.4kg/t 和Na2SiO3用量3.0kg/t的條件下，進(jìn)行的捕收劑探索試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。TAB-3選擇性捕收效果較好，捕收劑選擇捕收效果依次按TAB-3、GYW、TA-3、731、733、ZL遞減。

表4 白鎢浮選捕收劑探索試驗(yàn)結(jié)果/%

探索試驗(yàn)研究結(jié)果表明，白鎢浮選采用NaOH、Na2SiO3和TAB-3藥劑較好。

Na2SiO3用量3kg/t、TAB-3用量0.64kg/t 的條件下，NaOH用量試驗(yàn)曲線見(jiàn)圖3。NaOH用量越大, 精礦品位越高, 而回收率越低。NaOH用量為0.4kg/t時(shí)，可獲得較高的精礦品位和回收率。

NaOH用量0.4kg/t、TAB-3用量0.64kg/t 的條件下，Na2SiO3用量試驗(yàn)曲線見(jiàn)圖4。 Na2SiO3用量越大, 精礦品位越高, 而回收率越低。綜合考慮精礦品位與回收率，Na2SiO3用量為3kg/t時(shí)，選別指標(biāo)較好。

NaOH用量0.4kg/t、Na2SiO3用量3kg/t的條件下， TAB-3用量試驗(yàn)曲線見(jiàn)圖5。 TAB-3用量越大, 回收率越高, 而精礦品位越低。

圖3 NaOH對(duì)白鎢浮選的影響

圖4 Na2SiO3對(duì)白鎢浮選的影響

圖5 TAB-3 對(duì)白鎢浮選的影響

白鎢浮選采用NaOH、Na2SiO3和TAB-3藥劑，經(jīng)一次粗選三次精選二次掃選閉路試驗(yàn)，可得到品位11.70%WO3的白鎢粗精礦，作業(yè)回收率為75.69%, 尾礦含0.065%WO3。

3.2 白鎢加溫精選試驗(yàn)研究

在白鎢粗選精礦中添加Na2SiO35.6kg/t、NT 0.1 kg/t，并保持礦漿溫度95℃ 1h后，經(jīng)白鎢加溫精選閉路試驗(yàn)(一次粗選二次精選二次掃選順序返回工藝流程)，可得74.57%WO3、作業(yè)回收率為94.87%的白鎢精礦。

3.3 黑鎢強(qiáng)磁選研究

由于白鎢浮選尾礦品位低，并含大量富鈣礦物如螢石、方解石、長(zhǎng)石等，對(duì)黑鎢浮選干擾較大，直接浮選黑鎢礦效果不理想。因此，提高黑鎢浮選的入選品位，是提高黑鎢浮選指標(biāo)的關(guān)鍵。

根據(jù)黑鎢礦具有弱磁性的特點(diǎn)，采用廣州有色金屬研究院研制的SSS-Ⅰ型高梯度磁選機(jī)，通過(guò)試驗(yàn)研究，在磁介質(zhì)的棒直徑Φ2+1mm、磁介質(zhì)高度為14cm、磁選機(jī)脈動(dòng)沖次300次/min、沖程12cm、磁場(chǎng)強(qiáng)度1.0T的條件下，獲得0.157%WO3、作業(yè)回收率為92.69%的黑鎢強(qiáng)磁精礦。

3.4 黑鎢浮選試驗(yàn)研究

黑鎢強(qiáng)磁精礦浮選采用NF、NA、改性水玻璃、Pb(NO3)2、GYB、TAB-3藥劑，經(jīng)一粗五精三掃順序返回閉路試驗(yàn)，得到28.88%WO3、作業(yè)回收率為42.06%的黑鎢精礦。

3.5 全流程試驗(yàn)

原礦含0.26%WO3的黑白鎢礦，磨礦至90%-0.074mm，經(jīng)硫化礦浮選脫除硫化礦物及弱磁選除鐵礦物后，經(jīng)磁-浮-磁選鎢工藝流程(見(jiàn)圖2)試驗(yàn)，可獲得品位74.57%WO3、回收率69.47%的白鎢精礦，和品位28.88%WO3、回收率8.08%的黑鎢精礦；WO3在硫精礦和鐵精礦的損失率，分別為3.94%和0.76%；WO3在白鎢精選尾礦、強(qiáng)磁尾礦和黑鎢尾礦的損失率，分別為3.61%、1.72%和12.42%。試驗(yàn)結(jié)果列于表4。

表4 浮-磁-浮選鎢工藝全流程試驗(yàn)結(jié)果/%

4 試驗(yàn)結(jié)果與分析

試驗(yàn)產(chǎn)品的鎢礦物組成如表5所示。

表5 試驗(yàn)產(chǎn)品的鎢礦物組成

白鎢浮選尾礦中,白鎢礦和灰鎢礦(含鐵白鎢礦)的含量很少，大多數(shù)已被選入白鎢粗精礦。白鎢加溫精選尾礦中，白鎢礦和灰鎢礦(含鐵白鎢礦)的含量很少，大多數(shù)已選入白鎢加溫精礦。這說(shuō)明在白鎢浮選和白鎢加溫精選中，對(duì)白鎢礦和灰鎢礦(含鐵白鎢礦)的選擇性捕收效果較好。白鎢加溫精選尾礦中，白鎢礦的單體解離度僅為29.37%，灰鎢礦(含鐵白鎢礦)的單體解離度僅為57.58%，黑鎢礦的單體解離度為90.75%，白鎢加溫精選尾礦的鎢礦物主要與螢石、方解石、石榴石、透輝石和石英等礦物連生，這說(shuō)明白鎢加溫精選中未上浮的白鎢礦和灰鎢礦(含鐵白鎢礦)主要是沒(méi)有單體解離造成的。

強(qiáng)磁尾礦品位低，主要是黑鎢礦，這說(shuō)明有一部分的黑鎢礦未被強(qiáng)磁選出，同時(shí)也說(shuō)明強(qiáng)磁給礦作業(yè)前的白鎢浮選作業(yè)和白鎢加溫精選作業(yè)中，已較好地回收了白鎢礦和灰鎢礦(含鐵白鎢礦)。

黑鎢精礦中黑鎢礦的單體解離度為85.17%。黑鎢浮選尾礦中，白鎢礦占12.50%、灰鎢礦(含鐵白鎢礦)占12.50%、黑鎢礦占75.00%。黑鎢浮選尾礦中，主要是黑鎢礦，其單體解離度為64.04%，白鎢礦的單體解離度為19.62%。黑鎢精礦和尾礦中，鎢礦物主要與透輝石、石榴石、螢石、石英、長(zhǎng)石、方解石和云母等礦物連生。由此可見(jiàn)，提高鎢礦物的單體解離度，是降低黑鎢浮選尾礦品位的前提。

4 結(jié)論

1)原礦礦石種類多，有用礦物品位低、嵌布粒度細(xì)，原礦中有含鐵白鎢礦，浮-磁-浮選鎢工藝是使高品位精礦(白鎢精礦) 獲得較高回收率以及提高總鎢回收率的有效選礦方法。而提高鎢礦物的單體解離度，是進(jìn)一步提高鎢精礦品位和回收率的前提條件。

2)新藥劑TAB-3對(duì)白鎢浮選的選擇性捕收效果好、藥劑用量少。TAB-3的成功研制和應(yīng)用，是浮-磁-浮選鎢工藝試驗(yàn)成功的前提條件。

3)采用SSS-Ⅰ型高梯度磁選機(jī)進(jìn)行強(qiáng)磁選獲得的黑鎢強(qiáng)磁精礦再進(jìn)入黑鎢浮選，提高了黑鎢浮選入選品位，為獲得較好黑鎢精礦品位和回收率創(chuàng)造有利的條件。