俄罗斯某钨矿选矿工艺研究

2014-03-04凌石生朴永超王中明

中国矿业 2014年2期

梁爽，凌石生，朴永超，王中明

（1.北京矿冶研究总院，北京102600；2.矿物加工科学与技术国家重点实验室，北京102600）

由于其特有的化学和物理性质，钨被广泛的应用在军事、航天、航空、机械、电子、石油、冶金等重要领域中［1］。到目前为止，钨矿物及含钨矿物有20多种，而具有开采价值的主要是黑钨矿和白钨矿2种［2］。钨矿选矿经历了从单纯手拣到简单的水力淘洗，从简单机械重选到规范流程重选，从单一重选到重选、磁选、浮选等联合工艺流程的发展［3－4］。俄罗斯某钨矿含WO30.36%，主要以黑钨矿形式存在。本文进行了详细的选矿工艺研究，通过对影响选矿指标的条件、流程方案对比等试验，最终采用“螺旋溜槽＋悬振锥面选矿机粗选—粗精矿摇床精选—重选粗精矿浮选脱硫—摇床精选”工艺流程，有效地回收了该矿石中的钨。

1 矿石性质

1.1 矿石主要化学成分分析及物相分析

原矿的主要成分分析见表1，钨的化学物相分析见表2。

由矿石的主要化学成分分析结果可知，该矿石中的主要有价元素为钨，含WO30.36%；钨的化学物相显示，钨主要是以黑钨矿的形式存在，黑钨矿中的WO3占91.89%，白钨矿中的WO3仅占8.11%。

1.2 矿物组成

矿石中钨矿物主要为黑钨矿，另外有少量的白钨矿；铜矿物为主要为黄铜矿，另有微量的铜蓝、蓝辉铜矿、斑铜矿、黝铜矿、孔雀石等；铅矿物绝大部分为方铅矿，另外有微量的针硫铋铅矿、铅矾、白铅矿；锌矿物主要为闪锌矿，另有微量菱锌矿；铁矿物为磁铁矿、菱铁矿和褐铁矿，硫矿物为黄铁矿、磁黄铁矿。矿石中还有微量的钛铁矿、黄锡矿、锆石、独居石、磷钇矿等。脉石矿物主要为石英、云母，其次为长石，另外有少量的绿泥石、萤石，微量的方解石、磷灰石、金红石，菱锰矿、绿帘石、榍石等。

表1 原矿主要化学成分分析结果/%

表2 矿石中钨的化学物相分析结果/%

1.3 矿石中主要金属矿物的嵌布特征

黑钨矿是矿石中最重要的钨矿物，其大部分以粗粒的板状、粒状、不规则状嵌布，但这些粗粒黑钨矿裂隙和边缘常可见白钨矿氧化交代；黑钨矿其次是以交代残余结构嵌于白钨矿中，这部分黑钨矿嵌布粒度较细，以包体的形式嵌于白钨矿中；白钨矿主要包裹黑钨矿以镶边结构嵌布，其次可见较多的白钨矿沿粗粒黑钨矿裂隙氧化交代；黄铁矿主要呈不规则状、粒状、压碎结构嵌于脉石矿物中，其次是以自形、半自形晶的形式于脉石矿物中。对原矿不同磨矿细度产品进行了系统的解离度测定，矿石中钨矿物和黄铁矿的解离度结果见表3和表4。

表3 各磨矿细度下钨矿物的解离度/%

表4 各磨矿细度下黄铁矿的解离度/%

2 选矿试验研究

根据该矿石的特点，钨矿物与脉石矿物之间的比重差别较大，也是该矿石中经济价值最高的，因此经济、环保的重选方法是回收该矿石中钨的首选方法，重选钨粗精矿中含有的部分硫化物采用浮选方法脱除。

2.1 摇床试验

摇床作为理想的重选设备，广泛应用于选别钨、锡、铅、锌、钽、铌等。首先进行摇床试验，研究该钨矿通过摇床重选回收的可行性。

采用阶段磨矿，进行了磨矿细度为－0.90mm和－0.74mm占100%的摇床试验，将磨矿后所得物料经筛分成三个粒级，分别上摇床重选，分别得出精矿、中矿和尾矿。试验流程见图1，试验结果见表5。

图1 原矿分粒级摇床试验流程

从试验结果可以看出，－0.40＋0.25mm粒级采用摇床分选效果最理想，－0.25mm粒级尾矿中损失的钨较多，说明钨矿物过细不利于重选回收。

表5 原矿分粒级摇床试验结果/%

2.2 螺旋溜槽分粒级抛尾试验

螺旋溜槽设备结构简单，投资和生产费用低廉，以及较高的处理能力而被广泛应用于重选粗选作业。本次试验进行了分粒级螺旋溜槽抛尾试验，考查预先抛尾的可能性。试验流程见图2，试验结果见表6。

图2 原矿分粒级螺旋溜槽抛尾试验流程

表6 原矿分粒级螺旋溜槽抛尾试验结果/%

从试验结果可以看出，－0.90＋0.074mm粒级试样采用螺旋溜槽抛尾指标较为理想，损失在尾矿1中的钨仅占3.61%；但－0.074mm粒级试样采用螺旋溜槽抛尾指标不理想，损失在尾矿2中的钨占10.99%。因此，－0.90＋0.074mm粒级试样可采用螺旋溜槽抛尾；而－0.074mm粒级试样不能采用螺旋溜槽抛尾。

2.3 －0.074mm粒级试样的摇床试验和悬振锥面选矿机试验

针对－0.074mm粒级试样分别进行了摇床试验和悬振锥面选矿机试验。试验流程见图3，试验结果见表7。

图3 －0.074mm粒级试验流程

试验结果表明，采用摇床选别，尾矿中含WO30.12%，损失的作业回收率为38.50%；采用悬振锥面选矿机选别，尾矿中含WO30.062%，损失的作业回收率仅为16.58%。两者比较，悬振锥面选矿机选别效果比较好。

2.4 摇床精选试验

原矿经阶段磨矿螺旋溜槽抛尾之后，目的矿物钨得到较好的富集，同时抛掉了大量的尾矿，经过螺旋溜槽富集之后的钨粗精矿品位还较低，需要进行摇床精选试验，进一步提高钨精矿品位。螺旋溜槽重选产出的钨粗精矿分粒级后进行摇床精选试验。将钨粗精矿筛分成＋0.40mm、－0.40＋0.25mm、－0.25mm三个粒级产品，分别上摇床精选。试验流程见图4，试验结果见表8。