悬振锥面选矿机在江西铁山垅钨尾矿中回收细粒级钨的应用

温小毛，王金敏， 田敏

（1. 江西铁山垅钨业有限公司，江西 赣州 342307；（2. 中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所，河南 郑州 450006）

前 言

江西钨矿集团是有着百年历史的国有大型矿山企业，也是中国最大的以钨为主业，集多金属勘查、开采、冶炼、加工、贸易、装备制造于一体的矿业集团，其下属企业铁山垅钨业黄沙矿区有80多年开采历史，近年来由于矿石性质及采掘方式的变化，出窿矿样中的-0.038 mm 级别含量增多，产率约为6 %。采用多段浓缩沉淀、细泥摇床及离心机组成联合重选流程，回收矿样中-0.038 mm 级别中的钨，但重选流程尾矿中仍含有0.24% 的WO3没有得到有效回收[1]。随着矿山资源日益衰竭，开展悬振锥面选矿机对细泥尾矿重选工艺研究及生产应用。

悬振锥面选矿机对钨、锡、赤铁矿等矿物在-0.034+0.019 mm 粒级具有良好的回收效果[2-3]。目前国内很多学者[4-7]研究过采用悬振锥面选矿机回收钨细泥中的钨，且部分钨锡矿山和铁矿山都引进悬振锥面选矿机处理钨锡泥和细粒级尾矿，选别效果较好[8]。2016 年，铁山垅钨业选矿厂成功实施悬振锥面选矿机回收中矿沉淀池溢流水中较细粒级钨资源。

1 原矿性质

由表1 可知，原矿中钨具有回收价值。粒度组成见表2。

>表1 原矿多元素分析/%Table 1 Multi-element analysis results of the raw ore

矿物研究表明，含钨矿物为黑钨矿，金属氧化矿主要为磁铁矿及少量锡矿，非金属矿物主要为石英、黑云母、绿泥石等。

>表2 原矿筛析结果Table 2 Sieving analysis results of the raw ore

由 表2 可 知， 原 矿 中95.76% 的WO3分 布在-0.048 mm 粒级，80.49% 分布在-0.038 mm 粒级，钨矿的分布粒度极细。

2 试验研究

2.1 回收设备选择试验

针对目前回收细粒级钨的主要重选设备进行对比试验，设备型号：LX-78 离心机、云锡6-S 刻槽摇床、DS4000 悬振锥面选矿机、L760/6000 毛毯流槽。试验条件：试验样品4 份，每份20 kg, 分别用水配置成浓度为25% 矿浆，搅拌均匀后进行一段粗选流程试验，试验结果见表3。试验结果可知，钨精矿品位排序依次为刻槽摇床＞毛毯流槽＞悬振锥面选矿机＞离心机；钨精矿回收率排序依次为悬振锥面＞离心机＞刻槽摇床＞毛毯流槽。为了尽可能回收原矿中的钨资源，悬振锥面选矿机为较佳选矿设备。

>表3 设备选择试验结果Table 3 Equipment selection test results

2.2 矿浆浓度试验

试验条件：悬振锥面振动频率12 Hz，转动频率14 Hz，试验流程与设备选择试验流程相同，进行矿浆浓度试验，试验结果见图1。

图1 矿浆浓度条件试验结果Fig .1 Condition test results of pulp density

试验结果表明，随着给矿浓度的增加，钨精矿回收率先迅速升高后逐渐升高，精矿品位逐渐下降，给矿浓度达20% 后回收率逐渐升高，精矿品位迅速下降。说明给矿浓度越高锥面上的矿浆分散分层效果不佳，在高浓度给矿条件下，随着盘面转动大量矿浆直接进入了精矿槽导致精矿品位迅速降低。为了获得较佳回收率的同时能保证精矿品位，给矿浓度控制在20% 左右较佳。

2.3 振动频率试验

悬振锥面选矿机的振动频率大小是影响细粒级物料在锥面上分散、分层效果的关键因素，其值大小直接影响细粒级物料的回收效果[9]。固定矿浆浓度20%，悬振锥面选矿机转动频率14 Hz，试验流程不变，进行锥面振动频率试验，试验结果见图2。

图2 锥面振动频率条件试验结果Fig .2 Condition test results of vibration frequency

试验结果可知，随着锥面振动频率增大，精矿品位逐渐提高，14 Hz 后升高缓慢，回收率则降低到某点后急剧下降。由此说明，锥面振动频率越大，物料颗粒间剪切运动增强，矿浆更加分散，精矿品位提高，当锥面振动频率过大时，部分细粒级钨随着矿浆的表流层进入尾矿端导致回收率急剧降低。因此，振动频率在14 Hz 左右可获得较优的精矿品位和回收率。

2.4 转动频率试验

锥面的转动频率大小直接影响物料在床面作用的时间长短，对精矿的品位和回收率有重大影响。固定矿浆浓度20%，悬振锥面选矿机振动频率14 Hz，试验流程不变，进行锥面转动频率试验，试验结果见图3。

图3 转动频率试验结果Fig. 3 Condition test results of rotation frequency

试验结果表明，随着锥面转动频率增大，精矿品位逐渐降低，回收率逐渐升高。频率超过14Hz 后精矿品位急剧降低，回收率升高变慢。由此说明，当锥面转速过快时，矿浆在锥面上分选时间过短，部分尾矿矿浆没有及时经过锥面表流层进入尾矿，直接进入精矿槽，造成精矿品位急剧降低。综合精矿品位和回收率考虑，锥面转动频率控制在14 Hz 左右较佳。

2.5 闭路试验

在上述条件试验结果的基础上，进行小型闭路试验。试验流见图4。试验结果见表4。

图4 闭路工艺流程Fig .4 Closed -circuit test flow

>表4 闭路试验结果Table 4 Results of closed- circuit test

试验结果可知，原矿采用一粗一精闭路工艺流程，可获得含WO325.12% ，回收率68.09% 的钨精矿，精矿产品达到公司销售要求。

3 工业生产应用

3.1 工业生产调试

在实验室试验基础上，结合黄沙矿区选矿厂的实际情况，2018 年6 月初新建锥面回收车间，现场安装5 台悬振锥面选矿机（4 台用于粗选，1台用于精选）。6 月中旬至7 月20 日根据图4 工艺流程进行工业生产试验。

工业调试期间，每个班（8h）精矿和尾矿同时取样，取样间隔20 min，最终混合为单班次精矿样品和尾矿样品。工业调试周期30 d，精矿产品及尾矿样品工业生产结果见表5。

>表5 工业生产结果Table 5 Results of industrial manufacture

由表5 可知，经过近一个月工业调试，获得良好运行指标，钨精矿产品含WO324.23%，回收率67.25%。

3.2 工业应用效果

经过几个月的生产优化调试，该生产车间设备运行正常，工艺指标基本稳定，目前该系统可稳定产出含WO324% 左右的钨细泥产品，2019 年4 月 ～ 12 月生产报表统计见表6。

>表6 钨精矿产品生产报表Table 6 Production report of tungsten concentrate

截止2019 年底，锥面回收系统共产出钨精矿产品约131.07 t（不含水分），折成65% 的标准t 约50.54 t，目前该类产品市场销售价格为8.3万元/标t，合计收益419.482万元，为企业增创了较大经济效益。

4 结 论

（1）铁山垅钨业选矿厂钨细泥重选尾矿中含0.24% 的WO3，采用悬振锥面选矿机可以有效回收。

（2）通过 “一粗一精” 重选工艺闭路流程可获得含WO325.12% 钨精矿，回收率68.09%。试验条件为矿浆浓度20%，粗选悬振锥面振动频率14 Hz、转动频率14 Hz；精选悬振锥面振动频率16 Hz、转动频率14 Hz。

（3）采用悬振锥面选矿机进行工业试验可获得含WO324.23% 钨精矿产品，回收率67.25%。

（4）投产以来设备运行正常，工艺指标稳定。截止2019 年底，产出约131.07 t 细级别钨精矿产品，含WO324.00% 左右，折成65% 的标准吨约50.54 t。

（5）悬振锥面选矿机操作简单，运行稳定，应用于微细粒级矿物回收获得良好技术指标，对其他钨矿山回收微细级钨具有借鉴意义。