某白钨加温精选尾矿中萤石回收试验

郭明杰，王延锋，简建军

（洛阳栾川钼业集团股份有限公司，河南 栾川 471500）

某白钨加温精选尾矿中萤石回收试验

郭明杰，王延锋，简建军

（洛阳栾川钼业集团股份有限公司，河南 栾川 471500）

河南某白钨尾矿中萤石含量占25%左右，是亟待回收的矿产资源。尾矿中碳酸钙含量在45%以上，属典型的高钙型萤石。尾矿中萤石在白钨加温精选过程的高温条件下受到大量水玻璃的强烈作用，可浮性变差。试验表明，碳酸钙的可浮性明显好于萤石。本研究采用碳酸钙优先浮选—再萤石浮选试验流程，以降低浮选流程中碳酸钙含量和提高萤石浮选粗精矿品位，为萤石精选提供有利条件。闭路流程试验结果表明：碳酸钙优先浮选，可以预先脱除72.44%的碳酸钙，萤石损失率仅为12.98%；最终得到含萤石91.88%，含碳酸钙4.32%，回收率为46.07%的萤石精矿。实现了该钨矿山企业的矿产资源的综合回收目标。

加温精选尾矿；白钨；碳酸钙；萤石；优先浮选

萤石是一种具有战略意义的非金属矿产资源，随着世界经济的快速发展，矿产资源消费与需求量不断攀升，包括萤石在内的非金属矿产资源日益受到重视[1]。萤石矿作为我国重要的战略资源，其开发利用前景十分广阔，但是经过几十年的大规模开采，易于发现的露头矿、浅部矿日趋减少，找矿难度不断加大，所以对萤石的综合利用显得非常重要。

河南某矿山采用彼得罗夫法浮选白钨，其加温精选尾矿中，萤石品位占25%，是一项亟待开发利用的矿产资源。为此，本文对白钨加温精选尾矿中回收萤石做了一些试验探索研究，重点采用了碳酸钙优先浮选—再萤石浮选试验流程，取得了一定的效果。

1 加温精选尾矿的性质

1.1 白钨加温精选工艺

河南某矿的白钨浮选采用常温粗选—粗精矿浓缩—浓浆高温法脱药—常温精选工艺，又称“彼得罗夫法”。它是将含有白钨矿的浮钼尾矿先用脂肪酸类捕收剂粗选，得到白钨粗精矿。然后将含有方解石和萤石的白钨粗精矿浓缩至70%左右的固体，再加入大量水玻璃，将矿浆加温至80℃以上，保温搅拌一定时间，用水稀释，在室温下进行白钨矿精选的浮选工艺[2]。

1.2 尾矿成分分析

对该白钨加温精选尾矿进行了X-射线荧光光谱分析和化学成分分析。X-射线荧光光谱分析结果见表1。

表1 X-射线荧光光谱分析结果 %Tab.1 Results of X-ray fluorescence spectrum analysis

X-射线荧光光谱分析结果表明加温精选尾矿中主要元素为Ca、O和F，其次为Si。

在光谱分析的基础上结合选矿试验要求，对试验原矿的主要组分进行了化学成分分析，分析结果见表2。

表2 化学成分分析结果 %Tab.2 Results of chemical composition analysis

由表2的化学成分分析结果可知，加温精选尾矿的化学成分较为简单，主要化学成分为CaCO2，其次为CaF2、SiO2、MgO和Al2O3等。原矿中有价成分为CaF2；主要杂质成分为CaCO3，次要杂质成分为SiO2、MgO和Al2O3等；主要有害成分为P和S。

1.3 矿物组成及相对含量

加温精选尾矿中矿物组成及相对含量见表3。

加温精选尾矿呈灰白色，经显微镜下鉴定，矿样中的主要矿物是碳酸钙，其次为萤石、石英、磷灰石，少量石榴石、黄铁矿及微量菱锰矿、绿泥石、电气石、辉石、云母等。

表3 主要矿物的相对含量分析结果 %Tab.3 Results of relative contents of major minerals

针对该高碳酸钙型萤石矿中含钙矿物含量、加温精选后萤石性质复杂的特点，试验研究拟定的流程方案为：

（1）萤石优先浮选流程方案：抑制碳酸钙、石英、绿泥石、云母等脉石矿物后直接进行萤石浮选。

（2）碳酸钙优先浮选—再萤石浮选流程方案：通过优先浮选脱除可浮性较好的碳酸钙等脉石矿物后进行萤石浮选。

2 萤石优先浮选探索试验

方解石在弱碱条件下具有良好的可浮性，而在弱酸条件下，其可浮性明显降低，因此萤石浮选的pH值宜在6.4～6.8范围内[3]。以腐殖酸、改性水玻璃、硫酸铝为组合抑制剂[4-6]，采用组合捕收剂[7]浮选，优先浮选开路探索试验，试验工艺流程见图1，试验结果见表4。

图1 萤石优先浮选开路探索试验工艺流程Fig.1 Open-circuit process flow for fluorite preferential flotation

表4 开路探索试验结果 %Tab.4 Testing results for open-circuit process flow

由表4可知，采用一粗一扫三精的萤石优先浮选开路试验流程可以获含CaF241.44%的萤石精矿，回收率为34.79%。分析其原因，原矿中碳酸钙含量高，且碳酸钙的可浮性比萤石好，因此在优选浮选萤石时，虽然对碳酸钙进行了抑制，但效果不理想。因此采用萤石优先浮选对该矿进行选别难以获得高品位的萤石精矿产品。

3 碳酸钙优先浮选—再萤石浮选试验

针对优选浮选萤石效果不理想，试验重点探索了碳酸钙优先浮选—再萤石浮选流程。

3.1 碳酸钙优先浮选试验

组合抑制剂NS由水玻璃、硫酸钠和硫酸铵一定比例配制，对含硅矿物具有抑制作用[8]，经过条件探索后，进行了碳酸钙优先浮选闭路试验，试验流程见图2，试验结果见表5。

由表5可知，碳酸钙优选浮选可获得含CaCO378.78%的碳酸钙精矿，回收率为69.68%，萤石在碳酸钙精矿中的损失率为13.38%。

图2 碳酸钙优先浮选闭路试验工艺流程Fig.2 Closed circuit test process of calcium carbonate's preferential flotation

表5 碳酸钙优先浮选闭路试验结果 %Tab.5 Results of closed circuit test process of calcium carbonate preferential flotation

3.2 萤石浮选闭路试验

用碳酸钙优先浮选闭路试验的尾矿为作为给矿，同时为了使受抑制的萤石露出新鲜表面，磨矿1 min，-0.074 mm含量95%以上，萤石浮选闭路试验流程见图3，试验结果见表6。

由表6的试验结果可以看出，萤石浮选闭路试验经过一次粗选四次精选，中矿1、中矿2直接抛尾，可以得到含CaF291.71%、CaCO33.99%的萤石精矿，萤石精矿的CaF2作业回收率为52.64%。

图3 萤石浮选闭路试验流程Fig.3 Closed circuit test process of fluorite fluorite flotation

表6 萤石浮选闭路试验结果 %Tab.6 Testingresultsofclosedcircuittestprocessoffluoritefluoriteflotation

3.3 碳酸钙优先浮选—再萤石浮选全流程闭路试验

在碳酸钙优先浮闭路试验和萤石浮选闭路试验的基础上，进行了碳酸钙优先浮选—再萤石浮选全流程闭路试验，其闭路试验流程见图4，试验结果见表7。

由表7的试验结果可以看出，碳酸钙优先浮选—再萤石浮选全流程闭路试验得到含CaF291.88%、CaCO34.32%的萤石精矿，萤石精矿的CaF2回收率为46.07%，碳酸钙精矿中的CaF2损失率为12.98%，中矿2中的CaF2损失率为14.41%，中矿1中CaF2损失率为9.93%。

图4 碳酸钙优先浮选—再萤石浮选全流程闭路试验流程Fig.4 Full process closed circuit test process for calcium carbonate preferential flotation and fluorite flotation calcium carbonate

表7 碳酸钙优先浮选—再萤石浮选全流程闭路试验结果 %Tab.7 Fullprocessclosedcircuittestingresultsforcalciumcarbonate preferential flotation and fluorite flotation calcium carbonate

4 结论

（1）白钨加温精选尾矿中的萤石受到强烈抑制，直接浮选萤石，品位达不到合格要求，效果不佳。

（2）碳酸钙优先浮选—再萤石浮选流程先脱去易浮的碳酸钙，萤石精矿品位达到91.88%，萤石回收率为46.07%。

（3）碳酸钙优先浮选—再萤石浮选流程试验获得了品位合格的萤石精矿产品（萤石品位大于90%），为白钨加温精选尾矿中萤石的综合回收利用提供了一个可参考的技术路线。

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Recovery Experiment of Fluorite from Scheelite's Heated Processing Tailings

GUO Mingjie,WANG Yanfeng,JIAN Jianjun
(Luanchuan Molybdenum Group Co.,Ltd.,Luanchuan 471500,Henan,China)

The fluorite content in a scheelite tailings in Henan accounts for about 25%.The content of calcium carbonate in the tailings is more than 45%,which is a typical high calcium fluorite.The scheelite floatability became lower after the fluorite was strongly affected by a large amount of water glass under the heated conditions. The test shows that the floatability of calcium carbonate was better than that of fluorite.The flowsheet of Calcium carbonate preferred flotation-fluorite flotation was applied to reduce the content of calcium carbonate and improve the grade of fluorite flotation coarse concentrate.The closed circuit test results show that calcium carbonate can be pre-remove by 72.44%with fluorite loss rate reaching only 12.98%.Fluorite concentrate containing 91.88% fluorite,4.32%calcium carbonate was obtained,with recovery attaining up to 46.07%.The goal of comprehensive recovery of mineral resources in the tungsten mine is realized.

tailings of scheelite's heated processing;scheelite;calcium carbonate;fluorite;preferential flotation

TD923；TD97

A

10.3969/j.issn.1009－0622.2017.01.010

2016-07-26

郭明杰（1986-），男，河南开封人，助理工程师，主要从事白钨的浮选工艺、药剂以及浮选设备研究工作。

王延锋（1974-），男，河南三门峡人，高级工程师，主要从事钨钼选矿研究。