黑白钨强磁分选在柿竹园钨浮选回收中的应用

2014-05-23曹登国石志中李晓东崔小凯毛文明

中国钨业 2014年3期

曹登国，石志中，李晓东，崔小凯，毛文明

（湖南柿竹园有色金属有限责任公司，湖南郴州 423037）

湖南柿竹园钨、钼、铋、萤石多金属矿床，属云英岩-夕卡岩型的大型综合矿体，是世界闻名的多金属矿床，被中外地质专家誉为“世界有色金属博物馆”。矿物品种达143种之多，其中钨探明储量为74.7万t，占世界已探明储量的20.7%，占全国已探明储量的49%。钨矿物主要有白钨矿和黑钨矿，比例大致为7：3，还有少量的钨华存在。钨矿物的嵌布粒度粗细不均，原矿性质复杂难选[1]。柿竹园公司现有的生产流程采用“柿竹园法”，随着矿石的不断变化及选矿方法的革新，柿竹园公司多金属选厂在2000 t/d车间钨选矿段采用了磁浮新工艺，取得了较好的效果。

1 矿石性质

1.1 矿石多元素分析及钨物相分析结果

对柿竹园多金属选厂2000 t/d生产车间所选钨钼铋萤石多金属矿石进行了多元素分析和物相分析，结果如表1、表2所示。

表1 矿石多元素分析 w/%

表2 钨矿物物相分析结果 %

1.2 矿物组成

由表1、表2可见，柿竹园钨钼铋萤石多金属矿石中有用矿物主要有白钨矿、黑钨矿、辉钼矿、辉铋矿、萤石、黄铁矿、磁黄铁矿和磁铁矿，还有少量的锡石和黄铜矿等，脉石矿物有石榴子石、方解石、石英、长石、云母、辉石、绿泥石等。各种矿物与脉石紧密共生，性质复杂。其中钨矿物有白钨矿、黑钨矿及钨华，多金属选厂的钨矿物主要以白钨矿的形式存在，占总钨的68.96%，其他为黑钨矿，占有率为28.75%，钨华的含量最小；铋矿物有辉铋矿、自然铋、铋华和斜方辉铅铋矿；钼矿物有辉钼矿和钼华。

2 原钨选别生产流程及存在的问题

2.1 原有生产流程

柿竹园多金属选厂2000 t/d生产车间于2006年10月建成投产，生产流程采用具有自主知识产权的钨、钼、铋选矿工艺“柿竹园法”。从建成投产开始经过不断的改进，在钨粗选作业采用的是机柱联合浮选工艺，其中浮选柱用作钨粗选的一次粗选和精选作业。粗选柱的尾矿进入浮选机进行二次粗选作业[2－6]。粗精矿经过浓缩后加温，再进行白钨加温精选浮选出白钨精矿，加温浮选尾矿上摇床重选出一部分高品位的黑钨精矿，摇床尾矿再浓缩后，进行黑钨细泥浮选，得出一部分细泥黑钨精矿[7]。钨选矿流程如图1。生产指标见表3。

图1 钨选矿流程图

表3 “柿竹园法”现场生产指标

2.2 原有生产流程存在的主要问题

柿竹园多金属选厂由于不断的增大处理量，所处理的矿石性质变得更加复杂多变。主要问题有两点：一是钨矿物中含有28.75%左右的黑钨，经过白钨粗选作业时黑钨矿与白钨矿混浮，浓缩后一起加温，在加温作业的时候加入了大量的水玻璃及其他抑制黑钨矿的药剂，使黑钨矿受到了严重的抑制，可浮性变得很差。在细泥黑钨浮选作业时浮选的精矿品位很差，在10%～20%之间，作业回收率一般也只有40%～50%，尾矿损失较大，基本上含钨品位在1.5%～2.5%之间。锡金属也损失在黑钨之中。二是在摇床回收粗粒黑钨后，要经过浓缩再进行黑钨细泥浮选，由于前面加温作业的影响，浓缩时溢流中黑钨金属量损失很大。

3 工艺流程的改进

根据2009年柿竹园公司与北京矿冶研究院及广州有色金属研究院合作进行的一系列科技攻关项目成果分析，柿竹园公司钨矿物中的黑钨具有弱磁性，可以被高梯度强磁机的磁场捕收，因此现有生产流程改进中将高梯度强磁机引入钨浮选系统，并进行了相关的研究及生产改造。

3.1 工艺改造第一阶段

技术人员考虑到改造要尽量不影响选厂的正常生产，并能简化生产流程。首先考虑对原有流程的加温尾矿进行强磁，在改造之前，利用试验型高梯度强磁机做了一些相关的强磁试验，取得比较好的试验结果，试验结果见表4。

表4 试验室加温尾矿强磁结果 %

2012年3月，对柿竹园多金属选厂2000 t/d车间进行了一些改造，主要就是引入赣州金环磁选设备有限公司的SLon1500高梯度强磁机，安装在白钨加温浮选的后面，对其尾矿进行强磁选，磁性产品进行浓缩浮选，产出黑钨精矿，非磁产品进摇床回收锡资源。改造后并没有取得预期的目标，一是由于高梯度强磁机所处理的来料为白钨加温浮选的尾矿，里面添加了大量的水玻璃，造成强磁机介质盒里的介质棒结垢堵塞，严重影响了强磁效果。二是黑钨经过加温作业受到了强烈的抑制，在浮选过程中难以很好的回收，造成黑钨浮选作业中精矿品位低，回收率低。这一阶段所取得的生产指标见表5。

表5 改造第一阶段生产指标

3.2 工艺改造第二阶段

通过对前阶段的改造生产结果分析说明，如果黑钨矿物要取得比较好的精矿品位和回收率，应该尽量不让其在前面的浮选作业中受到强烈的抑制。2013年4月，柿竹园多金属选厂2000 t/d在钨粗选段引进强磁系统，硫化矿尾矿经钨粗选柱子浮选后，泡沫产品进入直径为1500 mm强磁将黑白钨进行分离，磁性产品浓缩后再黑钨浮选，黑钨尾矿返回钨粗选。非磁性产品进精选柱子精选后浓缩加温再浮选，浮选尾矿上摇床重选钨锡金属。流程见图2。

图2 改造后的钨选矿流程

4 结果与讨论

4.1 改造前后指标对比

多金属选厂2000 t/d生产车间工艺改造前后的同期主要技术经济指标如表6所示。

表6 工艺改造前后指标对比 %

由表6可以看出，采用新工艺后，钨粗选及钨的总回收率均有了提高，钨粗选的平均回收率从工艺改造前的累积平均69.33%提高到了71.72%，提高了2.38%；钨总回收率从65.77%提高到了70.81%，提高了5.04%。白钨精矿品位基本保持不变，黑钨精矿品位从22.63%提高到了31.41%，提高了8.78%。

4.2 经济效益分析

采用新工艺后，黑钨矿不再进入加温系统。经累积统计，与2012年相比，2000 t/d生产车间加温作业的药剂成本节约45万元。新工艺由于增加了强磁机及2台砂泵，新增功率为64.5 kW，按生产用电0.65元/度，一年生产330天计算，新增成本为33.2万元，综合计算能节约成本11.8万元/年。

多金属选厂2000 t/d生产车间年处理量为66万t，采用新工艺后钨的总回收率提高了5.04%，钨金属一年可以新增收入2395万元。综合回收锡金属一年的销售收入为270万元。总计为2664万元/年。

4.3 讨论

新工艺从以下几个方面解决了老工艺存在的主要问题，体现出新工艺的优越性：一是黑钨矿不再随白钨矿一起去加温，使得黑钨浮选操作更稳定，黑钨矿也容易上浮，黑钨浮选的尾矿品位也降低到了1%以下；二是强磁产品浓缩时，溢流基本上不损失钨金属，减少了金属的流失；三是大量比重大的矿物进入了磁性产品中，为非磁产品综合回收钨锡混合精矿创造了条件，首次在柿竹园公司多金属选矿回收了锡金属；四是在粗选段及早将黑钨分离出来，提高了粗选段钨金属的回收率。

目前还存在以下问题有待后续研究解决：

（1）强磁分离黑白钨的时候，磁性产品夹带严重，根据与以前的产品产量分析，大约有30%左右的白钨矿被夹带进黑钨矿中，造成白钨精矿量减少。

（2）由于各种原因，强磁机运行存在一些问题，对分离黑白钨的效果有一定的影响。