小龙钨矿精选尾矿综合回收试验研究

吴祖高

（江西小龙钨业有限公司，江西 吉安 343723）

0 前言

钨矿是我国重点保护的矿种之一，是重要的战略储备资源，江西省钨矿产资源丰富，特别是赣南地区，素有“世界钨都”之称。但是，伴随着近几十年来对这些矿产资源的大规模开采利用，其保有储量已大幅度下降，甚至有一些钨矿山已经面临资源枯竭，因此，对钨资源的合理开发利用显得意义重大［1］。

1 试料性质

1.1 试料多元素分析

试料为小龙钨矿钨精选作业的尾矿，矿石中主要回收元素为钨和铜，其次是铋和钼。原矿化学多元素分析结果见表1。

表1 原矿化学多元素分析结果 w/％

1.2 试料物质组成及粒度特性

矿石中钨有黑钨矿、白钨矿和钨华3种存在形式，但以黑钨为主，占84.59％；铜主要呈黄铜矿，占95.54％，其他含铜物相还有次生硫化铜、自由氧化铜、结合氧化铜和硫酸铜等；铋主要呈氧化铋，占53.61％，主要为铋华和基泡铋矿，其次是硫化铋，占40.21％，主要为辉铅铋矿、辉铋矿，氧化铋矿与硫化铋矿和自然铋矿关系密切，常附着在硫化铋和自然铋表面；钼主要呈辉钼矿，占86.44％，其他含钼矿物还有钼华、钼钨钙矿及钼铅矿；含硫矿物主要有磁黄铁矿、黄铁矿，这两种矿物中硫占86.95％，其次为黄铜矿，有害杂质矿物有毒砂、磷灰石等。脉石矿物主要有石英、云母、电气石、长石、方解石等。

矿石中钨、铋、铜、钼的主要矿物的单体解离度在0.125～0.076mm，粒级均达到了90％以上，尤其是黄铜矿和辉钼矿的单体解离更好，在0.25～0.125mm粒级中黄铜矿单体解离度达95.57％，辉钼矿达94.50％。

2 选别工艺流程的确定

该试料为精选尾矿，在之前的选别过程中经过了大量药剂的处理，矿石表面性质发生了较大的变化，采用单一浮选法难以达到有效回收铜、钨、铋的目的。根据矿物组成研究结果，矿石中有大量磁黄铁矿存在，这对铜、钨和铋的选别有较大的影响，故在进行钨、铜、铋回收试验之前要脱除该矿物。由于磁黄铁矿的磁性强，因此，首先用湿式弱磁选法选出磁黄铁矿；另外，矿石中可供综合回收的金属矿物铜、钼单体解离较早，且铜和钼主要为可浮性好的黄铜矿和辉钼矿，而钨和铋矿物比重较大，都大于6，而脉石矿物石英、云母、电气石、长石、方解石等都小于3，所以，弱磁选尾矿可先浮选铜和钼，浮铜钼后的尾矿采用重选法回收钨和铋，钨铋混合精矿再通过磁选分离得钨精矿产品和铋精矿产品。故确定采用磁-浮-重-磁综合工艺流程。

3 试验结果与分析

3.1 预处理试验

试料是取自小龙钨矿山精选作业中的尾矿，该矿在之前的选别作业中被大量的药剂处理，矿物表面活性发生了变化，为了考察其对后续选别作业的影响，进行了脱药与不脱药的弱磁选对比试验，采用硫化钠为脱药剂［2］，试验结果见表2。

弱磁选的目的是除去矿石中含有的大量强磁性矿物磁黄铁矿，同时也要保证综合回收各种矿物的回收率。表2的结果表明，不脱药的情况下，弱磁精矿中WO3、Cu、Mo、Bi分布率分别为5.09％、6.34％、1.51％、6.12％；脱药的情况下，对应分别为7.25％、11.96％、10.55％、10.06％，明显比不脱药时都要高，所以应选用不脱药的工艺，这既能简化工艺流程，又有利于提高弱磁选尾矿中钨、铜、钼和铋的回收率。

表2 预处理试验结果 ％

3.2 磨矿细度试验

铜钼与钨铋有效分离的一关键因素是铜钼的单体解离情况，为确定适宜的磨矿细度，采用一粗一扫的流程进行了铜钼与钨铋分离的磨矿细度试验，试验结果见图1。

图1 磨矿细度试验结果

从图1的试验结果可以看出，不同磨矿细度的铜浮选试验获得的铜粗精矿中铜、钼的回收率变化不明显且均大于94％，而铜精矿中钨和铋的回收指标随着磨矿细度变化而变化比较明显。在-0.076mm粒级比例由60.04％提高至61.51％，铜精矿中钨和铋的回收率呈下降趋势，而-0.076mm比例提高至63.27％时，铜精矿中钨和铋的回收率则呈升高趋势，铜精矿中钨和铋的品位随着磨矿细度的增加而呈下降趋势，所以，为了保证铜钼和钨铋的回收效果，磨矿细度选取-0.076mm粒级占61.51％为宜。

3.3 铜浮选试验

铜矿物主要是黄铜矿，其可浮性比较好，故选择对磁选尾矿优先浮铜试验。试验采用硫酸和石灰分别作为粗选作业和精选作业的调整剂，煤油和乙黄药分别作为铜粗选和铜扫选的捕收剂，起泡剂选用2#油，这些都是常规药剂，价格低廉，对环境的污染较小。

为了确定铜浮选的适宜工艺条件，先后进行了硫酸用量、乙黄药用量、石灰用量及精选次数等工艺条件的对比试验，以确定的最适宜工艺条件进行了铜浮选综合条件试验，试验流程图如图2，试验结果见表3。

图2 铜浮选综合条件试验流程

3.4 钨铋回收试验

根据表3结果可知，钨和铋主要分布在浮铜尾矿中，钨占其总金属量的82.63％，铋占其总金属量的68.47％。利用钨铋矿物与脉石矿物之间的密度差异，采用重选方法实现钨铋与脉石矿物的分离，钨铋混合精矿再采用磁选法获得钨精矿和铋精矿。试验流程见图3，试验结果见表4。

表3 铜浮选综合条件试验结果 ％

图3 钨铋回收试验流程图

表4 钨铋回收试验结果 ％

从表4的试验结果可知：获得了含WO370.90％、回收率为25.05％和含WO343.07％、回收率为41.65％的钨精矿产品，钨的总回收率为66.70％；铋精矿1含Bi41.05％、回收率为24.81％，铋精矿2含Bi9.81％、回收率为15.41％，铋精矿中含WO3分别为32.99％和13.34％，这部分钨主要是白钨矿，因为采用的是磁选法进行钨铋分离，而白钨矿不具有磁性，故仍留在铋精矿中；尾矿中损失钨和铋金属量分别为4.64％和29.27％，铋的损失率比较大，主要原因是由于铋的氧化率比较高，铋的物相分析结果得知氧化铋占53.61％，而氧化铋的嵌布粒度比较细，主要集中分布于-0.076mm粒级中，重选法对这一粒级的矿物的回收效果不是很理想。

3.5 开路试验

从钨铋回收试验结果可知，在铋精矿中WO3含量比较高，主要是白钨矿，可采用浮选法再回收，两个中矿和尾矿的品位都比较接近，故合并为一个产品，试验结果见表5，最终采用图4所示工艺流程图进行闭路试验。

表5 开路试验结果 ％

图4 开路试验流程图

4 结语

（1）采用弱磁选-浮铜-重选-强磁选-白钨浮选联合工艺流程，可有效地回收该钨矿精选尾矿中的钨、铜、铋，工艺流程简单，易于在生产上实施，易于产业化。

（2）该研究成果为钨矿精选尾矿中有价元素的综合回收提供了技术支撑，为类似矿物中有价元素的综合回收积累了经验。

（3）由于原矿中铋的氧化率较高，铋的氧化矿占53.61％，而氧化矿的嵌布粒度较细，导致铋精矿的总回收率只有26.23％。

（4）采用新型重选设备YTF-C微细粒摇床综合回收钨铋矿，提高了钨精矿品位和回收率，解决了该钨矿精选尾矿中钨铜铋矿回收技术难题。

（5）使用的浮选药剂为常规药剂，具有价格低廉、来源广、无毒、无污染等优点。

［1］林海清.论钨矿老尾矿的再开发利用［J］.中国钨业，2010，25（1）：17-21.

［2］胡为柏.浮选［M］.北京：冶金工业出版社，1983.