从铜尾矿中回收白钨的选矿试验研究

崔立凤

（紫金矿业集团股份有限公司 紫金矿冶设计研究院，福建 上杭 364200）

0 引言

中国钨资源丰富，多年来，钨矿业为中国工业的发展作出了巨大贡献，但随之而来的钨资源开发问题也不少。据文献资料表明[1]，中国钨矿床资源富矿少，矿石品位低。资源储量中WO3＞1%的富矿仅占15%，WO30.3%～1%的占45%，而WO3＜0.3%占40%。有色金属选矿尾矿中钨回收是钨资源综合利用的一个重要组成部分，也是充分利用矿产资源，减少资源浪费的一个重要途径。随着选矿技术水平提高，越来越多的含钨尾矿得到综合回收利用[2～7]。某铜矿选矿厂建成投产至今已有30多年历史，铜矿石中伴生有价组分为钨。选厂建厂初期，由于钨矿物嵌布粒度细，品位较低，回收技术没能得到有效解决，所以仅对铜进行回收，将有重要经济和战略价值作用的白钨排入尾矿库堆存，造成了资源浪费。本文主要介绍该矿山尾矿白钨综合回收工艺试验研究。

1 矿石性质研究

1.1 原矿化学分析

试验所采用的矿样为某铜矿选矿厂尾矿库堆存尾矿，试验矿样化学多元素分析结果见表1，钨物相分析结果见表2。

表1 化学多元素分析结果 w/%

表2 钨物相分析结果

1.2 矿物组成及解离度

该尾矿中钨矿物主要是白钨矿，含有少量黑钨矿与钨华。金属硫化物种类多，以黄铁矿、磁黄铁矿为主，含有少量的铁闪锌矿、黄铜矿、斑铜矿、黝铜矿、铜蓝、辉铋矿、辉钼矿、方铅矿等；其中黄铁矿、磁黄铁矿等对钨的浮选有一定的影响。脉石矿物主要为云母、石英、方解石、钙铁石榴石；其次为萤石、透闪石、透辉石、长石、绿帘石和少量的绿泥石、云母、方解石等。

尾矿通过粒度分级后，对各粒级产品进行了化学分析与白钨矿单体解离度测定，由于试样中黑钨含量太低，本研究未对其进行解离度测定。试样粒度筛析结果及单体解离度测试结果如表3所示。粒度筛析结果表明：该铜矿浮选尾矿粒度较粗，－0.074 mm含量仅占48.53%，WO3主要分布在+0.045 mm各粒级内；该铜尾矿52.19%的白钨矿矿物单体解离。

表3 试样筛析试验结果

2 白钨选矿试验与结果

2.1 试验流程的确定

从铜尾矿化学分析结果可知，该尾矿中有回收价值的矿物为白钨矿。由于原矿中含有一些硫化矿，尤其是黄铁矿与磁黄铁矿的存在对白钨矿的回收有一定影响。为了不影响白钨矿的回收，在白钨浮选之前，须预先脱除硫化矿。因此，采用先脱硫、再浮白钨的工艺流程回收该铜尾矿中的白钨矿。

2.2 浮选脱硫试验

浮选脱硫试验分别进行了捕收剂、调整剂的选择和用量试验。条件试验结果表明：采用碳酸钠调整pH至7.5左右，硫酸铜为活化剂，丁基黄药为捕收剂，对硫化矿的浮选效果较好。根据条件试验确定了脱硫工艺流程与药剂制度，如图1所示，脱硫闭路流程试验结果如表4所示。

图1 脱硫工艺流程

表4 脱硫试验结果 %

2.3 钨粗选条件试验

2.3.1 磨矿细度试验

钨粗选条件试验流程见图2。由于该铜尾矿经多年堆存，风化氧化严重，矿样颜色为土黄色和黄黑色，胶结团聚厉害，目的矿物表面均有不同程度的蚀变。目的矿物表面性质的变化直接影响其浮选回收效果，有必要对该尾矿进行磨矿。通过磨矿一方面可以增加目的矿物的单体解离度，另一方面可以改善目的矿物表面性质，生成新鲜的矿物表面，有助于矿物与浮选药剂之间的作用，进而达到浮选分离的目的。因此，为有效回收白钨，有必要对该尾矿进行磨矿。磨矿细度对钨浮选的影响见图3。由图3可知，随着磨矿细度的增加，WO3回收率与品位均逐渐升高，当磨矿细度为－0.074 mm含量占75%时，回收率曲线出现一个峰值，－0.074 mm含量在70%～75%范围内，钨粗精矿中WO3含量较为适中，初步确定选钨磨矿细度为－0.074 mm含量为75%。

图2 钨粗选条件试验流程

图3 磨矿细度对钨浮选的影响

2.3.2 粗选p H值试验

碳酸钠、氢氧化钠与石灰是常用的pH调整剂。白钨浮选时采用碳酸钠为pH调整剂，可以形成易于白钨上浮的矿浆介质条件，同时改善矿物表面活性，消除多种有害离子对白钨矿浮选的影响。碳酸钠来源广泛，白钨浮选生产实践通常采用碳酸钠作为pH调整剂。因此，试验选择采用碳酸钠作为pH调整剂，矿浆pH值对白钨浮选的影响见图4。根据矿浆pH值与品位、回收率曲线可知，当矿浆pH值达到10时，品位回收率均较高。因此，初步确定浮选矿浆pH值为10。

图4 矿浆pH值对钨浮选的影响

2.3.3 水玻璃用量试验

浮选白钨时影响白钨精矿质量的主要是萤石与方解石，且其可浮性相近。水玻璃对萤石、方解石及白钨矿等含钙矿物均有抑制作用，其用量对白钨矿浮选的影响很大，水玻璃用量小，不能有效抑制脉石矿物，钨粗精矿品位偏低；水玻璃用量大，白钨矿受到抑制，钨回收率降低。因此，需对水玻璃用量进行条件试验，确定水玻璃的合理用量。试验中水玻璃用量分别为 2500 g/t、3000 g/t、3500 g/t、4000 g/t和4500 g/t，水玻璃用量对白钨浮选的影响见图5。根据水玻璃对WO3回收率与品位影响曲线可知，随着水玻璃用量的增加，钨精矿中WO3含量逐渐升高；WO3回收率开始逐渐升高，当水玻璃用量超过3500 g/t时，WO3回收率开始呈现下降趋势。因此，试验拟采用水玻璃用量为3500 g/t。

图5 水玻璃用量对钨浮选的影响

2.3.4 捕收剂选择试验

白钨浮选常用的捕收剂有油酸、731、733、羟肟酸等。为选择适合该矿石的捕收剂，进行了捕收剂选择试验。试验结果见表5。根据捕收剂选择试验结果分析，由于油酸捕收能力较强，选择性较差，故钨粗精矿产率高，品位较低；731捕收能力较弱，选择性强，故钨精矿品位较高，但回收率较低；采用油酸与731组合，钨粗精矿品位与回收率均较好；采用733与羟肟酸为捕收剂时，钨粗精矿品位和回收率均低于油酸与731组合。因此，试验最终采用了油酸与731组合作为捕收剂。

表5 捕收剂选择试验结果 %

2.3.5 捕收剂用量试验

油酸与731按1∶1组合作为钨矿物捕收剂，进行了捕收剂用量试验。固定磨矿细度为-0.074 mm占75%，粗选水玻璃用量为3500 g/t，矿浆pH值为10，选用油酸与731组合为捕收剂，分别进行了用量为 75 g/t+75 g/t、100 g/t+100 g/t、150 g/t+150 g/t，200 g/t+200 g/t，250 g/t+250 g/t的对比试验，捕收剂用量对钨矿物回收的影响如图6所示。根据组合捕收剂用量对钨浮选影响曲线可知，随着捕收剂用量的增加，粗精矿品位逐渐降低，回收率逐渐增加，根据回收率与品位曲线综合分析，且考虑品位的重要性，试验选择捕收剂用量为油酸+731：200 g/t+200 g/t为宜。

图6 捕收剂用量对钨浮选的影响

2.4 全流程闭路试验

全流程闭路试验前进行了钨粗精矿精选试验和全开路试验，根据试验结果进行了全流程闭路试验。闭路试验药剂条件及工艺流程见图7，试验结果见表6。全流程闭试验结果表明，采用该工艺获得了较好的选别指标。脱硫工艺中硫精矿品位与回收率均较高，达到优质品要求；白钨浮选产品WO3品位较高，达到销售等级要求，白钨精矿回收率也较高。

图7 闭路试验流程

表6 全流程闭路试验结果 %

3 结论

（1）选铜尾矿主要金属矿物有白钨矿、黄铁矿、磁黄铁矿，WO3含量为0.21%，S含量为6.09%。该尾矿粒度较粗，-0.074 mm含量仅占48.53%，WO3主要分布在+0.045 mm各粒级内。白钨矿为主要回收对象，可综合回收黄铁矿与磁黄铁矿。

（2）白钨浮选试验表明：铜尾矿磨矿细度为-0.074 mm含量75%时，采用一次粗选、两次扫选、两次精选的浮选脱硫工艺流程，可获得含硫48.98%、回收率98.15%的硫精矿；选硫尾矿通过两次钨粗选，两次钨扫选，五次钨精选的闭路浮选流程获得含WO355.88%，WO3回收率为80.35%的白钨精矿。

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