余永紅 陳少學(xué)
(1.宣城華通礦業(yè)有限公司;2.金屬礦山安全與健康國家重點實驗室;3.華唯金屬礦產(chǎn)資源高效循環(huán)利用國家工程研究中心有限公司)
鎢是一種貴重的稀有金屬[1],我國鎢礦資源在世界居首位,但隨著資源的進一步開發(fā),易選黑鎢礦及白鎢礦資源越來越少,如何從復(fù)雜多金屬礦中回收伴生鎢礦,眾多研究人員進行了大量的研究工作,如樂志強[2]針對銅鋅尾礦開展了浮選白鎢礦試驗研究,周源等[3]開展了從銅鋅硫浮選尾礦中綜合回收白鎢的試驗研究,李天光等[4]對白鎢礦浮選藥劑的機理進行了研究,凌石生等[5]針對湖南某鎢多金屬礦開展了選鎢新工藝試驗研究。華東地區(qū)宣城某銅多金屬礦是一個生產(chǎn)多年的礦山,以銅、硫、鐵為主,伴生鎢,選礦工藝優(yōu)先選銅,銅尾礦選硫,硫尾礦選鐵,鐵尾礦排入尾礦庫,排入尾礦庫的尾礦中WO3含量0.15%,具有一定的回收價值。為回收該礦中的伴生金屬鎢,提高資源的綜合利用率,開展了一系列的探索試驗研究,并取得了良好的選別指標(biāo)。
原礦石中的銅礦物主要是黃銅礦,少量銅藍,極少量水膽礬;鎢礦物以白鎢礦為主,少量黑鎢礦;硫礦物以黃鐵礦為主,其次為磁黃鐵礦,其他金屬硫化礦物含量較少,但種類較多,主要有少量至微量閃鋅礦、輝鉬礦、毒砂、方鉛礦、輝鉍礦等;脈石礦物較復(fù)雜,主要以石英、鈣鐵榴石、方解石、鐵白云石—白云石、鐵蛇紋石—蛇紋石、綠泥石、滑石為主。以選銅、硫、鐵后的尾礦作為本次研究的試樣,試樣主要化學(xué)分析結(jié)果見表1,鎢物相分析結(jié)果見表2。
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由表2可知,白鎢礦占到了總鎢的81.10%,黑鎢礦占到了總鎢的18.10%,兩者合計為99.20%,該礦的主要回收目的礦物為白鎢礦,其次為黑鎢礦。
取試樣進行篩析,篩析結(jié)果見表3。
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由表3可知,試樣中+0.075 mm粒級產(chǎn)率為34.69%,鎢品位為0.07%,占比為16.61%。試料中-0.03 mm粒級產(chǎn)率為35.74%,鎢品位為0.20%,分布率為48.75%,對-0.03 mm粒級鎢礦采用搖床較難回收,離心選礦對該粒度范圍是常用的有效回收手段。
根據(jù)物相分析及入選原礦篩析結(jié)果,試驗流程考慮粗細分選,以-0.075 mm為分離粒度,粗粒產(chǎn)品采用搖床預(yù)先富集,搖床精礦再浮選除硫,除硫尾礦浮選回收白鎢精礦,浮鎢尾礦弱磁先除鐵,再由搖床獲得黑鎢精礦;細粒采用離心選礦機預(yù)富集,離心精礦弱磁除鐵,除鐵尾礦浮選脫硫,脫硫尾礦浮選得白鎢精礦,浮鎢尾礦再用搖床回收黑鎢精礦。
試樣用200目篩子分成+0.075 mm和-0.075 mm兩個粒級,分級結(jié)果見表4。
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+0.075 mm粒級進行搖床試驗,搖床精礦再通過浮選—搖床流程進行精選得到最終精礦,試驗流程及藥劑制度見圖1,試驗結(jié)果見表5。
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由表5可知,+0.075 mm粒級通過搖床富集后浮選,可獲得作業(yè)回收率8.16%、WO3品位43.55%的白鎢精礦,作業(yè)回收率10.45%、品位52.25的黑鎢精礦,獲得的綜合鎢精礦產(chǎn)率0.027%,WO3品位48.25%,作業(yè)回收率18.61%,相對試樣回收率3.01%。
3.3.1 細粒級離心選礦試驗
采用離心選礦機對-0.075 mm粒級進行1粗2精離心試驗,試驗流程見圖2,試驗結(jié)果見表6。
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3.3.2 離心精礦選礦試驗
通過離心機選礦獲得的精礦優(yōu)先采用弱磁選除鐵,經(jīng)除鐵后脫硫,再經(jīng)2粗浮選獲得白鎢粗精礦,再經(jīng)6次精選獲得最終白鎢精礦,浮選白鎢尾礦再用搖床回收黑鎢精礦,精選試驗流程見圖3,試驗結(jié)果見表7。
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+0.075 mm粒級采用搖床重選預(yù)富集,搖床精礦再通過浮選—搖床流程進行精選得到黑白鎢精礦-0.075 mm粒級采用1粗2精離心選礦預(yù)先富集,細粒粗精礦經(jīng)磁—浮—重回收黑白鎢,試驗全流程見圖4,試驗結(jié)果見表8。;
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由表8可知,通過全流程試驗,入選原礦以0.075 mm為分離粒級,粗粒級與細粒級分別進行選別,最終獲得的鎢精礦產(chǎn)率0.125%,WO3品位46.54%,WO3回收率38.78%;精尾6、精尾5和鎢次精礦的WO3品位均超過了1.00%,回收率合計5.00%,可作為粗級產(chǎn)品進行下一步研究,以進一步提高WO3的綜合回收率。
(1)華東某銅多金屬礦尾礦為選銅、硫、鐵后的尾礦,WO3品位0.15%,主要以回收白鎢礦為主,其次回收黑鎢礦,-0.03 mm粒級占比48.75%,屬于嵌布粒度細的難選伴生鎢礦。
(2)尾礦中含有部分磁性鐵,由于磁性鐵與鎢礦比重接近,在進入搖床或離心選礦機前均需弱磁除鐵;尾礦中含有部分銅、硫,盡管品位較低,但對于回收白鎢礦有影響,應(yīng)預(yù)先浮選脫除銅、硫。
(3)通過采用粗細分選—重—浮—重選礦工藝流程,獲得了鎢精礦產(chǎn)率0.125%、WO3品位46.54%、WO3回收率38.78%的較理想選礦指標(biāo),特別是采用離心選礦機對細粒級鎢礦具有明顯的富集作用。