羅良飛，劉忠義，趙文坡，李文風，許海峰

（長沙礦冶研究院有限責任公司，湖南 長沙410012）

我國鎢礦資源儲量豐富［1-2］，截至2016年底，查明鎢礦資源儲量1 015.95萬噸（WO3）。我國鎢礦主要分布在湖南、江西、河南、內(nèi)蒙古、黑龍江、福建、甘肅、福建、廣西、廣東和云南等地，其中湖南和江西兩省占總儲量的52%。湖南某鎢礦屬于典型的高鈣難選白鎢礦，新建的3 500 t／d選礦廠生產(chǎn)調(diào)試鎢回收率僅50%左右。本文針對該高鈣白鎢礦進行了捕收劑和抑制劑研發(fā)，并進行了全流程閉路試驗，取得了良好的試驗指標，可為該礦的下一步技術(shù)改造、低成本高效運行提供技術(shù)支撐。

1 礦石性質(zhì)

試驗礦樣取自湖南某鎢礦，其原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果見表1，鎢化學(xué)物相分析結(jié)果見表2。由表1和表2可知，原礦WO3品位0.43%，硫含量1.28%，其他Cu、Mo、Pb、Zn和Bi元素皆因含量較低，綜合利用價值不大；銀含量18.47 g／t，可考慮綜合回收。鎢以白鎢礦為主，加上賦存于黑鎢礦中的WO3，合計分布率達到99.77%。

表2 原礦中鎢化學(xué)物相分析結(jié)果

礦樣中主要脈石礦物為石英、方解石、白云石、螢石、閃石、輝石、長石、云母、滑石等。

2 試驗方法、試驗設(shè)備及藥劑

選礦廠原設(shè)計流程為：一粗一精兩掃浮硫，浮硫尾礦經(jīng)一粗一精一掃得到鎢粗精礦，鎢粗精礦經(jīng)濃縮、“彼德洛夫法”高溫解吸后一粗五精三掃精得到鎢精礦產(chǎn)品。通過現(xiàn)場考查，發(fā)現(xiàn)水玻璃用量大是影響粗選段回收率低的主要原因。針對存在的問題，研發(fā)了新的藥劑，并對藥劑制度及流程進行了優(yōu)化。試驗原則流程見圖1。

圖1 試驗原則流程

選礦設(shè)備包括XMB-67Φ200 mm×240 mm棒磨機、XFD-63單槽浮選機系列、MS-Φ450礦漿分配器、202-3AB型電熱恒溫干燥箱、雷茲pH計等。

試驗藥劑包括市售藥劑ZL、丁基黃藥、丁銨黑藥、松醇油、碳酸鈉、水玻璃和自制藥劑CY?88＃、CN和FS等，其中CY?88＃為改性脂肪酸類捕收劑，CN為無機混合調(diào)整劑，F(xiàn)S為無機混合抑制劑。

3 選礦試驗

3.1 磨礦細度試驗

白鎢礦浮選常以水玻璃為抑制劑、碳酸鈉或氫氧化鈉為pH調(diào)整劑、改性脂肪酸為捕收劑［3-7］。按圖1所示流程，在碳酸鈉、水玻璃、丁基黃藥、丁銨黑藥、松醇油用量分別為1 000 g／t、500 g／t、100 g／t、50 g／t、15 g／t條件下浮硫5 min，浮硫尾礦在碳酸鈉、氫氧化鈉、水玻璃、捕收劑ZL用量分別為1 000 g／t、500 g／t、5 000 g／t、500 g／t條件下浮鎢5 min，考查了磨礦細度對浮選指標的影響，結(jié)果見圖2。由圖2可以看出，磨礦細度-0.075 mm粒級占80%時WO3回收率達到82.83%，繼續(xù)增加磨礦細度對提高鎢回收率效果不顯著；同時硫回收率隨磨礦細度增加變化不大（僅71%左右）。綜合考慮鎢精礦品位和回收率及硫脫除率，磨礦細度選擇-0.075 mm粒級占80%。

圖2 磨礦細度與鎢、硫精礦品位與回收率關(guān)系

3.2 浮硫條件試驗

3.2.1 浮硫調(diào)整劑試驗

脫硫的目的是減輕含硫礦物對浮鎢的影響，同時又要盡量降低鎢在硫產(chǎn)品中的損失。按圖1所示流程進行了不同調(diào)整劑條件下的脫硫試驗，結(jié)果見表3。由表3可以看出，空白試驗、只加碳酸鈉或水玻璃或兩者都加時，硫與銀回收率均低于70%；硫酸作調(diào)整劑時硫回收率75.26%，且S品位最高（9.97%）；硫酸銅作調(diào)整劑時，硫回收率提高到81.95%；CN作調(diào)整劑時浮硫和銀效果均較好，硫、銀回收率分別達到88.84%和74.80%。選擇CN作為浮硫調(diào)整劑，用量200 g／t。

表3 脫硫調(diào)整劑種類試驗結(jié)果

3.2.2 浮硫起泡劑種類試驗

為了盡可能提高硫脫除率的同時降低鎢在硫泡沫中的損失，按圖1所示流程，在CN、丁基黃藥、丁銨黑藥用量分別為200 g／t、100 g／t、25 g／t，浮選時間5 min條件下，進行了浮選起泡劑種類試驗，結(jié)果見表4。由表4可以看出，起泡劑MIBC比松醇油的上浮產(chǎn)率降低了4.51個百分點，硫精礦提高了2.37個品位、銀含量提高了33.35 g／t，浮選效率較高。選擇MIBC作為浮硫起泡劑。

表4 起泡劑種類試驗結(jié)果

3.3 浮鎢條件試驗

3.3.1 高效抑制劑種類及用量試驗

為了提高分選效果，實現(xiàn)含鈣礦物與白鎢礦的高效分離，按圖1所示流程，在碳酸鈉用量1 000 g／t、水玻璃用量4 500 g／t、ZL用量300 g／t，浮選時間5 min條件下進行了抑制劑種類篩選試驗，結(jié)果見表5。由表5可以看出，抑制劑FS效果較好，精礦品位達到了1.78%，分選效率達到66.23%。選擇FS作為浮鎢抑制劑。

表5 浮鎢抑制劑種類試驗結(jié)果

相同條件下，進行了FS用量試驗，結(jié)果見表6。由表6可以看出，F(xiàn)S用量低于200 g／t時，精礦富集比不高。適宜的FS用量為300 g／t。

表6 浮鎢抑制劑FS用量試驗結(jié)果

3.3.2 水玻璃用量試驗

按圖1所示流程，在碳酸鈉用量1 000 g／t、FS用量300 g／t、ZL用量300 g／t條件下，進行了水玻璃用量試驗，結(jié)果見表7。由表7可以看出，水玻璃用量選擇4 000～4 500 g／t為宜，該條件下精礦富集比高。

表7 浮鎢水玻璃用量試驗結(jié)果

3.3.3 捕收劑種類及用量試驗

按圖1所示流程，在碳酸鈉用量1 000 g／t、水玻璃用量4 000 g／t、FS用量300 g／t條件下，進行了捕收劑種類試驗，捕收劑用量均為300 g／t，結(jié)果見表8。由表8可以看出，捕收劑CY?88＃分選效果較好，精礦品位達到2.67%，回收率也比較理想。

表8 浮鎢捕收劑種類試驗結(jié)果

相同條件下，浮選時間3 min，進行了CY?88＃用量試驗，結(jié)果見表9。由表9可以看出，隨著CY?88＃用量增加，精礦產(chǎn)率增加，品位小幅度下降，回收率提高，當CY?88＃用量增至300 g／t以后，尾礦品位降低幅度不大，回收率不再繼續(xù)提高。綜合考慮品位與回收率指標，捕收劑CY?88＃用量選擇300 g／t。

表9 浮鎢捕收劑CY?88＃用量試驗結(jié)果

3.4 閉路試驗

在條件試驗基礎(chǔ)上，進行了粗選段閉路試驗，試驗數(shù)質(zhì)量流程見圖3。在優(yōu)化試驗基礎(chǔ)上進行了解吸精選段閉路試驗，數(shù)質(zhì)量流程見圖4。

圖3 脫硫浮鎢粗選段閉路試驗數(shù)質(zhì)量流程

圖4 鎢精選段閉路試驗數(shù)質(zhì)量流程

粗選段采用一粗二精一掃浮硫可以得到硫精礦產(chǎn)率5.27%、S品位21.87%的硫精礦（銀含量244 g／t），硫回收率90.17%（銀回收率69.20%），鎢在硫精礦中損失1.72%；一粗二精二掃浮鎢閉路試驗可得到產(chǎn)率12.97%、WO3品位2.96%的鎢粗精礦，鎢回收率89.25%。粗選段尾礦WO3品位0.052%，鎢損失率9.03%。

鎢粗精礦高溫解吸后，經(jīng)過一粗四精三掃閉路試驗可以得到產(chǎn)率0.51%、WO3品位65.56%的鎢精礦產(chǎn)品，回收率77.98%；精選段尾礦WO3品位0.39%，鎢損失率11.27%。

4 結(jié) 論

1）湖南某白鎢礦WO3品位0.43%，CaO含量高達23.83%，屬于典型的難選高鈣白鎢礦，采用常規(guī)選礦流程及藥劑制度生產(chǎn)，回收率55%左右。

2）抑制劑篩選試驗結(jié)果表明，F(xiàn)S作為高鈣礦的高效抑制劑，可以大幅度降低精礦產(chǎn)率，提高粗選段精礦品位，而回收率影響不大。

3）針對高鈣白鎢礦進行了捕收劑研制，找到了適合本次高鈣礦樣的高效捕收劑CY?88＃，在相同浮選條件下，使用CY?88＃比ZL品位高0.65個百分點，回收率高3個百分點。

4）粗選段采用一粗二精一掃浮硫可以得到硫精礦產(chǎn)率5.27%、S品位21.87%的硫精礦（銀含量244 g／t），硫回收率90.17%（銀回收率69.20%），鎢在硫精礦中損失率1.72%；一粗二精二掃浮鎢流程閉路試驗可得到產(chǎn)率12.97%、WO3品位2.96%的鎢粗精礦，鎢回收率89.25%。粗選段尾礦WO3品位0.052%，鎢損失率9.03%。

5）鎢粗精礦高溫解吸后，經(jīng)過一粗四精三掃閉路試驗可以得到產(chǎn)率0.51%、WO3品位65.56%的鎢精礦產(chǎn)品，回收率77.98%；精選段尾礦WO3品位0.39%，鎢損失率11.27%。