林日孝
(1.廣州有色金屬研究院,廣東 廣州,510651;2.廣州粵有研礦物資源科技有限公司,廣東 廣州,510651)
湖南某鎢錫多金屬礦采用重選方法回收白鎢礦和錫石,有價(jià)金屬流失較嚴(yán)重,選礦回收率低,白鎢的實(shí)際回收率只有30%左右,造成了資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。且由于原礦中含硫較高,導(dǎo)致重選白鎢精礦中含硫超標(biāo)。為了提高白鎢礦回收率并得到合格的白鎢精礦,通過對該礦礦石性質(zhì)及礦物成分的分析,參考同類礦石的選礦方法[1],結(jié)合探索試驗(yàn)提出了浮選-重選相結(jié)合的選礦工藝流程,并采用優(yōu)先浮硫脫除硫化礦,再浮白鎢礦,最后重選回收錫石,取得了良好的效果。
原礦為石英脈型多金屬礦,礦石中主要有價(jià)礦物為白鎢礦,錫石作為伴生礦物,含量雖較低,但仍具有綜合回收價(jià)值。原礦中硫化礦含量達(dá)1%左右。原礦多元素分析和礦石中主要礦物相對含量分析結(jié)果分別見表1、表2。
表1 原礦多元素分析結(jié)果 w/%
表2 原礦中主要礦物相對含量分析結(jié)果 w/%
由表1和表2可知,試樣中有價(jià)礦物主要為白鎢礦和少量錫石。脈石礦物主要為石英,長石及少量磷灰石。硫化礦主要為黃鐵礦、毒砂和磁黃鐵礦,其他硫化礦含量極低。
嵌布粒度測定結(jié)果表明:白鎢礦的粒度較細(xì),粒度均勻,主要粒度范圍為0.04~0.32mm,屬細(xì)粒較均勻嵌布類型;錫石嵌布粒度微細(xì),但粒度大小均勻,粒度分布范圍較窄,主要粒度范圍在0.02~0.16mm,屬微細(xì)粒均勻嵌布類型。
物相分析顯示:98.14%鎢以白鎢礦礦物形式存在;分散于黃鐵礦、毒砂、磁黃鐵礦等硫化礦物中的鎢占總鎢的0.31%;在-0.074mm粒級中仍包含于脈石礦物和褐鐵礦中的鎢占總鎢的1.55%。鎢的最高回收率為98%左右。78.67%錫以錫石礦物形式存在;分散于黃鐵礦、毒砂、磁黃鐵礦等硫化礦物中的錫占總錫的1.5%;在-0.074mm粒級中仍包含于脈石礦物和褐鐵礦中的錫占總錫的19.78%。錫的最高回收率為78%左右。
根據(jù)礦石工藝礦物學(xué)研究結(jié)果。白鎢礦屬細(xì)粒較均勻嵌布,浮選是回收細(xì)粒白鎢礦的最佳方法[1]。礦石中黃鐵礦、毒砂、磁黃鐵礦等硫化礦礦物含量約1%,比白鎢礦含量0.802%還高,硫化礦礦物的可浮性又比白鎢礦好,為了不影響白鎢精礦質(zhì)量,應(yīng)在白鎢礦浮選前預(yù)先脫除硫化礦。礦石中少量的磷灰石在白鎢礦浮選時(shí)進(jìn)入白鎢精礦,可采用鹽酸浸出法從白鎢精礦中除去。由于錫石的可浮性比白鎢礦差,錫石與白鎢礦浮選條件和藥劑制度差別又較大,采用浮選回收的成本較高,采用浮選工藝對含量極低的錫石礦石經(jīng)濟(jì)上不合算。但是錫石密度大,與石英、長石等脈石礦物的分選,重選則是一種有效的回收方法[2]。因此確定原則流程為:優(yōu)先浮硫—白鎢常溫浮選—白鎢浮選粗精礦鹽酸浸取除磷—白鎢浮選尾礦重選回收錫石。
既要保證有用礦物充分單體解離,又要防止礦石過粉碎,合理的磨礦細(xì)度就是確保有用礦物精礦質(zhì)量和回收率的重要先決條件。因此,確定合適的磨礦細(xì)度是選礦的首要問題。
磨礦細(xì)度試驗(yàn)工藝流程見圖1,試驗(yàn)結(jié)果見圖2。
圖1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)工藝流程
圖2 磨礦細(xì)度與精礦品位、回收率的關(guān)系
由圖2可看出,隨磨礦細(xì)度的增加,鎢粗精礦中WO3品位降低,鎢粗精礦中WO3回收率增加。當(dāng)磨礦細(xì)度達(dá)65.09%后,再增加磨礦細(xì)度,鎢粗精礦中WO3回收率變化不大,但品位明顯下降。硫精礦中WO3品位及損失的鎢隨磨礦細(xì)度的增加而不斷增大,綜合考慮磨礦細(xì)度以-0.074mm占65.09%為宜。
試驗(yàn)表明,添加少量Na2CO3調(diào)漿對硫化礦的浮選有一定的活化作用,用量以400g/t為宜。隨捕收劑丁基黃藥用量的增加,硫化礦能脫除更完全,但鎢的損失也稍有增加,丁基黃藥用量以100g/t為宜。
硫化礦浮選開路流程試驗(yàn)工藝流程如圖3所示,試驗(yàn)結(jié)果見表3。
圖3 硫化礦浮選開路試驗(yàn)工藝流程
白鎢浮選給礦是原礦磨細(xì)至-0.074mm占65%,添加Na2CO3、丁基黃藥、2#油浮選硫化礦后的尾礦。
2.4.1 調(diào)整劑Na2CO3用量試驗(yàn)
表3 硫化礦浮選開路試驗(yàn)結(jié)果
用Na2CO3調(diào)整礦漿堿度可提高白鎢礦的浮游活性。合適的Na2CO3用量是保證白鎢粗精礦質(zhì)量和回收率的重要條件。
采用一粗一掃的粗選流程,固定水玻璃用量1 000g/t,ZL捕收劑320+160g/t原給礦的條件下進(jìn)行白鎢浮選試驗(yàn)。Na2CO3用量變化對白鎢粗選回收率及粗精礦品位的影響見圖4。
圖4 Na2CO3用量對白鎢回收率及精礦品位的影響
從圖4結(jié)果可知,隨Na2CO3用量的加大,鎢回收率先增大,到Na2CO3用量為1.2kg/t時(shí)達(dá)到最大值后開始減??;鎢粗精礦品位開始變化較小,當(dāng)Na2CO3用量增大到1.5kg/t后開始下降。因此,Na2CO3用量以1.2kg/t為宜。
2.4.2 抑制劑Na2SiO3用量試驗(yàn)
水玻璃對白鎢礦浮選影響很大,因?yàn)镹a2SiO3對石英及含鈣脈石礦物都有抑制作用,Na2SiO3與Na2CO3組合使用,在合適的用量條件下,對白鎢礦浮選有一定的活化作用。但當(dāng)Na2SiO3用量過大時(shí)對白鎢礦也有抑制作用,導(dǎo)致鎢回收率降低。因此,確定合適的水玻璃用量對白鎢浮選至關(guān)重要。
采用一粗一掃選礦流程,固定碳酸鈉用量1200g/t、ZL捕收劑320+160g/t條件下進(jìn)行白鎢浮選試驗(yàn)。Na2SiO3用量變化對白鎢粗選回收率及粗精礦品位的影響見圖5。
圖5 Na2SiO3用量對白鎢回收率及精礦品位的影響
由圖5結(jié)果可知,隨著Na2SiO3用量的增大,鎢粗精礦品位提高,但當(dāng)Na2SiO3用量達(dá)到1.4kg/t后鎢回收率顯著降低。因此,Na2SiO3用量以1.0~1.4kg/t為宜。
2.4.3 捕收劑條件試驗(yàn)
ZL藥劑、731、733均能作為白鎢礦的捕收劑,本次試驗(yàn)進(jìn)行了ZL、731、733三種捕收劑浮選白鎢礦的對比試驗(yàn)。
固定碳酸鈉用量1200g/t,Na2SiO3用量1000g/t,在不同捕收劑、不同用量的條件下進(jìn)行白鎢浮選試驗(yàn),不同捕收劑及其用量(按粗選2/3,掃選1/3分配)對白鎢粗選回收率及粗精礦品位的影響見圖6。
圖6 不同捕收劑對白鎢礦精礦品位及回收率的影響
由圖6結(jié)果可以看出,731捕收能力最弱,用量最大。ZL藥劑、733捕收能力相近,但ZL捕收力更強(qiáng),用量最小,價(jià)格更低。本試驗(yàn)采用ZL捕收劑,以粗選320g/t,掃選160g/t為宜。
2.4.4 白鎢浮選閉路試驗(yàn)
白鎢浮選閉路流程試驗(yàn)的流程及其工藝條件見圖7。鎢浮選閉路流程試驗(yàn)結(jié)果見表4。
圖7 白鎢浮選閉路流程試驗(yàn)工藝流程
表4 白鎢浮選閉路流程試驗(yàn)結(jié)果
原礦含Sn 0.043%,主要以錫石存在。在硫化礦和白鎢浮選精礦中Sn損失率7.97%。有92.03%的錫留在鎢浮選尾礦中,可采用重選法綜合回收錫。
螺旋溜槽是一種占地面積小,處理能力大,本身不要動力的高效重選設(shè)備。本試驗(yàn)采用螺旋溜槽作為從鎢浮選尾礦回收錫石的粗選設(shè)備。產(chǎn)出錫石粗精礦和中礦,丟棄絕大部分尾礦。螺旋溜槽錫粗精礦和中礦,分別用云錫式快速刻槽細(xì)泥搖床精選,產(chǎn)出錫精礦。
用重選從鎢浮選尾礦回收錫的選礦試驗(yàn)工藝流程見圖8。試驗(yàn)結(jié)果見表5。
圖8 從白鎢浮選尾礦重選回收錫試驗(yàn)流程
表5試驗(yàn)結(jié)果表明,對鎢浮選尾礦,采用螺旋溜槽重選粗選,搖床精選、中礦再上搖床精選,可獲得含Sn28.20%的錫精礦,錫的回收率25.96%。
(1)該多金屬礦主要有價(jià)礦物為白鎢礦,其次為伴生錫石。以自制的ZL藥劑作捕收劑浮選白鎢礦效果較好;錫石品位較低,回收應(yīng)以工藝簡單為宗旨,根據(jù)錫石比重大的特點(diǎn),采用螺旋溜槽拋尾,搖床精選的重選選礦工藝綜合回收較為合適,生產(chǎn)成本低,可操作性強(qiáng)。
表5 用重選從鎢浮選尾礦回收錫選礦試驗(yàn)結(jié)果
(2)采用“優(yōu)選浮硫-白鎢常溫浮選-鎢精礦酸浸除磷-浮鎢尾礦重選回收錫”的選礦工藝流程。對含WO30.617%、Sn0.0427%的原礦,獲得精礦品位WO365.65%、回收率85.09%的白鎢精礦;獲得含Sn28.20%、回收率25.96%的錫精礦的試驗(yàn)指標(biāo)。該工藝流程所獲得的選礦指標(biāo)較高,且工藝流程穩(wěn)定性好,藥劑制度簡單,生產(chǎn)易于實(shí)現(xiàn)。
(3)硫化礦精礦含S 32.07%,含As 15.77%,且產(chǎn)率僅0.86%,進(jìn)一步綜合利用價(jià)值低。
[1]劉清高,韓兆元,管則皋.白鎢礦浮選研究進(jìn)展[J].中國鎢業(yè),2009,(4):23-27.
[2]許 時(shí).礦石可選性研究(第二版)[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2007.