从某钨矿选厂钨细泥中回收钨、锡的试验研究

2011-12-31韦世强苏亚汝谭运金唐平贞

中国钨业 2011年3期

韦世强，苏亚汝，谭运金，唐平贞

（广西有色矿产资源股份有限公司，广西南宁 530022）

某钨矿于20世纪90年代初因钨价市场低迷等原因，被迫关闭，随着近年有色金属市场行情好转，该钨矿再度进行复采，选矿工艺仍沿用旧的生产工艺，以至于排出的（尾矿中）大量钨细泥里富含钨、锡等有用组分，如果不加以回收不仅会造成资源的浪费，而且还对矿区周边环境带来环保和安全问题。国内对钨细泥研究的流程有重选预富集—浮选—重选选矿、脱硫—离心机—浮钨—磁选、重选—磁选—重选—浮选等［1-3］。为综合回收钨矿资源，笔者结合某钨矿工业选矿生产流程，根据矿物的不同特性，采用适宜的组合药剂制度，首先对钨细泥进行高梯度磁选、浮选、摇床重选、离心机选别的对比试验研究，优先选出黑钨矿，然后采用“摇床—浮选—摇床”、“摇床—浮选—电选”、“离心机—浮选—离心机”联合流程等对比方案分选白钨和锡石。

1 矿石性质

试验矿样选自某钨矿选厂生产的钨细泥。矿样化学元素分析其结果如表1所示，矿样钨、锡物相分析结果见表2所示，矿样粒度分析结果如表3所示。

表1 矿样化学元素分析结果 w/％

表2 矿样钨、锡物相分析结果％

矿样化学元素分析结果表明，钨细泥的脉石是以含Al2O3与SiO2的矿物为主，钨、锡可作为主要有价金属进行回收。从物相分析结果看，白钨矿交代黑钨矿致使黑钨矿呈微细粒状与白钨紧密共生，而锡石与毒砂紧密共生；黑钨矿结晶粒度粗细不均匀，呈浸染体与毒砂共生。粒度分析结果表明，矿样中-0.04mm粒级含量达90％以上，尤其是-0.01mm微细粒级含量高（达55％以上）、金属分布率高，这些将会给试样的分选回收带来较大难度。

表3 矿样粒度试验结果％

2 试验流程及结果

某钨矿现有钨细泥回收钨、锡的工业生产是直接采用磁选、摇床进行分选，工艺流程相对简单，钨、锡的回收率仅为20％～30％，金属损失较多。本试验是根据矿样的特性，首先经高梯度磁选机磁选得到黑钨粗精矿，黑钨粗精矿再进一步进行离心机精选，而高梯度磁选机磁选后的尾矿则以浮选、离心机分选为主的选矿方法回收其中的白钨矿和锡石，其原则流程如图1所示。

图1 钨细泥提高钨锡回收率的试验原则流程

2.1 黑钨分选试验

2.1.1 黑钨高梯度磁选粗选试验

采用高梯度磁选机可以有效地回收黑钨矿，为尽可能多地将黑钨矿回收上来，在黑钨矿高梯度磁选试验中仍采用一次粗选、一次扫选，并对粗选的磁介质、脉动冲次以及磁感应强度等因素进行了考察。采用优化的试验条件获得的结果见表4。

表4试验结果表明，采用高梯度磁选粗选的工艺方法，可以将原矿中钨由原来的1.42％提高至5.06％，回收率达到61.25％。

2.1.2 黑钨精选试验

高梯度磁选阶段产出的黑钨粗精矿，分别进行了浮选、摇床重选、离心机分选等多种方案的探索性试验：浮选试验是在不断优化组合药剂制度基础上进行深入研究，最后获得较优结果见表5所示；摇床重选试验是在对摇床冲程、冲次等技术参数优选基础上进一步优化，其较佳试验结果见表6所示；离心机分选重点考察离心机转速对选别指标的影响，并在理想指标条件下进行两段精选的两因素三水平正交试验，获得最优的黑钨选矿指标见表7所示。

表5 黑钨浮选法精选试验结果％

表6 黑钨摇床精选试验结果％

表7 黑钨离心机精选试验结果％

试验结果表明：浮选法精选黑钨，选别指标较低，获得的钨矿品位仅为16.79％，而且药剂搅拌时间长、用量大，这将增加工业生产中的实施难度，同时生产成本也高。摇床精选黑钨，相对而言获得的钨矿品位较高，达30.8％，但回收率依然低，经对摇床精选的尾矿进行粒度检测分析得出，-0.01mm粒级占59.86％，-0.04mm高达95.43％，说明有相当部分黑钨矿粒度太细，远低于摇床回收的下限，利用摇床回收会有一定难度。采用离心机精选黑钨矿，黑钨矿品位和回收率均有大幅提高，在开路试验的情况下，可获得黑钨矿品位（WO3）44.29％、回收率（WO3）47.72％的较好指标。

通过试验证明，矿样中黑钨矿的选别方法适宜采用：高梯度磁选机先粗选，产出的黑钨粗精矿则采用离心机进一步精选。

2.2 白钨及锡石的分选试验

原生钨细泥经高梯度磁选后产生的尾矿，其中有用组分主要是白钨和锡石。为能回收尾矿中的白钨及锡组分，需进行深入的分选试验研究。邹霓［4］、艾光华［5］等对白钨选矿研究已有公开的报道。笔者借鉴已公开的资料，分别展开“摇床—浮选—摇床”、“摇床—浮选—电选”、“离心机—浮选—离心机”不同工艺路线的研究，最大优化条件下回收磁选尾矿中的白钨及锡石，以达最佳指标。有关工艺流程的试验结果分别见表8、表9。

表8 “摇床—浮选—摇床”方案试验结果％

表9 “离心机—浮选—离心机”方案试验结果％

从表8可以看出，采用“摇床—浮选—摇床”工艺进行白钨和锡石的分选，获得白钨精矿、锡精矿品位有所提高，分别为34.60％，41.34％，但回收率较低，尤其是锡回收率仅21.13％，而尾矿中钨和锡损失率也高，分别达32.41％和42.74％，说明摇床重选对细粒级钨锡的回收效果较差。“摇床—浮选—电选”的工艺主要是针对摇床选锡阶段的尾矿中锡损失过高的现象，试图通过电选方法降低锡的损失，提高锡回收率，但实际的探索过程中发现试验效果并不理想，因矿样粒度太细，电选的分选效果也很差，因此试验中未对该工艺进行深入的研究。表9中的数据是“离心机—浮选—离心机”的工艺试验结果，从表中看出钨、锡选别指标较理想，特别是锡选别指标，在锡精矿品位不降低的情况下，锡回收率得以显著提高，达到42.67％的较好指标。

在探索试验过程中，笔者在摸清最优组合药剂制度的条件下，进一步研究白钨浮选的加温和不加温的条件试验，发现白钨的不加温浮选也能获得较好指标，还能大大降低生产的成本。

实践进一步证明，矿样粒级大小对选矿效果有直接影响，粒度过细不利于选矿：浮选时，细粒脉石易浮难抑影响精矿质量；摇床分选时，细粒矿物极易进入尾矿，导致尾矿损失高回收率低；离心机是依靠离心力来分选矿物的，密度的差异甚至微小的差别将导致离心力相差很大，故相对能较好回收密度大的矿物。因此，从试验结果看，离心机对细粒级钨锡有较好的分选回收效果，高梯度磁选后的尾矿比较适合采用“离心机—浮选—离心机”的工艺进行回收白钨及锡石。

3 全流程闭路试验

选择最优选别工艺和最佳的试验条件进行全流程小型闭路试验：黑钨矿首先采用高梯度磁选机选出黑钨粗精矿，再用离心机对黑钨粗精矿进行精选得到黑钨精矿；高梯度磁选的尾矿则采用离心机进行白钨和锡石混选，然后从混合精矿中浮选白钨，再用离心机对浮选尾矿进行锡石的选别。全流程闭路试验得到的试验结果如表10所示，其试验流程如图2所示。

闭路试验取得了较好的结果，黑钨精矿品位（WO3）43.52％、回收率（WO3）48.80％，白钨精矿品位（WO3）31.69％、回收率（WO3）6.56％的良好指标，合计钨精矿品位（WO3）41.67％、回收率（WO3）55.36％；锡精矿品位42.23％，回收率48.95％。