某钨多金属矿尾矿伴生萤石综合回收选矿试验

钱有军 高 莉

(中钢集团安徽天源科技股份有限公司)

我国萤石矿资源十分丰富，呈现单一型矿床多、储量少，伴生型矿床少、储量大等特点[1-2]。根据主金属的不同[3]，可将伴生型萤石矿大致分为钨锡多金属矿型，铅锌硫化矿型，铁-稀土矿型等，而该类矿山均存在只注重回收主金属而忽略伴生萤石资源的回收利用问题。同时，为保证主金属矿物浮选的顺利进行，在浮选过程中往往会加入大量的烧碱和水玻璃对脉石矿物进行强烈抑制，导致尾矿中伴生的萤石可浮性显著变差，这也是伴生型萤石矿回收利用的基本难题[4-5]。目前只有少数矿山实现了萤石资源的综合回收，多数矿山都尚未利用，亟需进一步开发。因此，开展此类伴生型萤石矿的选矿试验研究意义重大。

某钨多金属矿含铜、钼、铋、钨等多种有价金属，并伴生有萤石矿资源。目前，选厂采用优先浮选硫化矿—硫化矿分离—尾矿回收钨的工艺流程，回收了铜、钼、铋、钨等主金属元素，伴生的萤石矿作为尾矿丢弃未能综合利用。因此，为了给选厂的伴生萤石矿的回收利用提供依据，对其进行了选矿试验。

1 矿石性质

试验矿样取自某钨多金属矿生产现场的浮钨尾矿，矿浆浓度约25%，磨矿细度为-0.074 mm 70%～75%。矿样中含CaF2为25.07%、SiO2为35.92%、CaCO3为8.55%，萤石是主要的回收矿物。矿石中萤石多呈他形晶结构，与脉石矿物嵌布关系复杂，多与石英、方解石毗连连生，部分萤石矿物还与方解石相互连生包裹，组成致密的连生体，嵌布粒径为0.019～0.043 mm，嵌布粒度极细，这些均对选矿较为不利。试样化学多元素分析结果见表1。

表1 试样化学多元素分析结果 %

2 试验结果与讨论

2.1 油酸钠用量试验

油酸钠具有来源广泛、价格低廉，兼备捕收能力强、选择性好的优点，是萤石浮选最常用的捕收剂[6]。因此，试验以油酸钠作为萤石捕收剂，固定酸化水玻璃用量为800 g/t、六偏磷酸钠用量为200 g/t，考察油酸钠用量对萤石浮选指标的影响，试验流程见图1，试验结果见图2。

图1 粗选药剂条件试验流程

图2 油酸钠用量条件试验结果

由图2可见，随油酸钠用量的增加，萤石品位降低，萤石回收率升高；综合考虑萤石品位及回收率，确定油酸钠用量500 g/t较为合适。

2.2 酸化水玻璃用量试验

萤石浮选中应用最广泛的抑制剂是水玻璃，但当脉石矿物表面被Ca2+、Mg2+等金属离子污染活化后，普通水玻璃容易失去选择性抑制作用。试验发现对水玻璃进行酸化处理，可显著改善石英、方解石的抑制效果，这与前期浮钨过程中加入大量的烧碱和水玻璃致使矿浆中微细粒团聚、板结有关，而酸化水玻璃的脆性化消泡作用有助于改善泡沫特性，减少脉石矿物的夹带富集[7-8]。固定油酸钠用量为500 g/t、六偏磷酸钠用量为200 g/t，考察酸化水玻璃用量对萤石浮选指标的影响，试验流程见图1，试验结果见图3。

图3 酸化水玻璃用量条件试验结果

由图3可见，随酸化水玻璃用量的增加，萤石品位提高，回收率有所下降，但变化幅度不大；当酸化水玻璃用量为1 600 g/t时，可获得CaF2含量为62.16%，回收率为73.25%的萤石精矿；继续增加酸化水玻璃用量，萤石矿物也受到较大程度的抑制，其回收率快速下降。因此，后续试验确定酸化水玻璃用量为1 600 g/t。

2.3 六偏磷酸钠用量试验

六偏磷酸钠是方解石等碳酸盐矿物的有效抑制剂，也能抑制石英和硅酸盐矿物。固定油酸钠用量为500 g/t，酸化水玻璃用量为1 600 g/t，考察六偏磷酸钠用量对萤石浮选指标的影响，试验流程见图1，试验结果见图4。

图4 六偏磷酸钠用量条件试验结果

由图4可见，综合考虑，当六偏磷酸钠用量为600 g/t时，萤石浮选指标最佳；因此，后续试验确定六偏磷酸钠用量为600 g/t。

2.4 再磨细度试验

萤石粗精矿显微镜下观察发现，仍有部分萤石与微细粒方解石、石英致密连生，要想提高萤石精矿的品位，降低杂质SiO2、CaCO3含量，必须对粗精矿进行再磨处理，使萤石与脉石矿物充分单体解离。为了更清楚地表明再磨细度对整个萤石浮选过程的影响，对再磨后每个细度的试样均进行了7次精选，试验结果见表2。

由表2可知，随粗精矿再磨细度不断增加，精矿中的CaF2品位升高，回收率降低，杂质SiO2、CaCO3含量降低；综合考虑，试验确定再磨细度-0.038 mm 85%较为合适。

表2 再磨细度条件试验结果 %

2.5 开路试验

在条件试验的基础上，粗选油酸钠用量为500 g/t，酸化水玻璃用量为1 600 g/t，六偏磷酸钠用量为600 g/t，采用1次粗选、1次扫选、粗精矿再磨后7次精选，再磨细度为-0.038 mm 85%的开路流程，试验可获得CaF2含量为95.28%，SiO2含量为1.43%、CaCO3含量为0.32%，CaF2回收率为64.34%的萤石精矿。

2.6 闭路试验

在开路试验的基础上，在最佳试验条件下进行闭路试验，药剂制度及试验流程见图5，试验结果见表3。

表3 闭路试验结果 %

由表3可知，采用1粗1扫、粗精再磨后7次精选，中矿1、中矿2返回扫选，其余中矿顺序返回的闭路流程，可获得CaF2含量为94.89%，SiO2含量为1.55%、CaCO3含量为0.34%，CaF2回收率为68.12%的萤石精矿。

3 结 论

(1)某钨多金属矿尾矿在主金属矿物浮选过程中加入了大量的烧碱和水玻璃，对萤石矿物进行了强烈抑制，同时萤石矿物与脉石矿物嵌布关系复杂，嵌布粒度极细，多与石英、方解石毗邻连生，部分萤石矿物还与方解石相互连生包裹，组成致密的连生体，这些都对选矿较为不利。

(2)以油酸钠作捕收剂，酸化水玻璃+六偏磷酸钠作抑制剂，采用1次粗选、1次扫选、粗精矿再磨后7次精选，中矿1、中矿2返回扫选，其余中矿顺序返回的闭路流程，可获得CaF2品位为94.89%，SiO2含量为1.55%、CaCO3含量为0.34%，CaF2回收率为68.12%的萤石精矿。

图5 闭路试验流程