某选钼尾矿浮选白钨试验研究

杨剑波 车文芳 王洪岭 吴 迪 孟庆波 高玉德 李付博3

（1.洛阳栾川钼业集团股份有限公司；2.广东省科学院资源综合利用研究所）

钨是一种具有极高战略价值的金属资源，被称为“工业的牙齿”，具有良好的耐高温、稳定性等特点［1］，主要用于制造特种钢、硬质合金等产品，并被广泛应用于国防工业、航空航天、信息产业等，对国防建设起至关重要的作用［2］。根据美国地质调查局（USGS）2019 统计发布的数据，我国钨资源基础储量为600 万t 左右，储量约为190 万t，占全球总钨资源储量的59%左右，位居世界首位，是钨储量丰富的国家。然而，随着我国黑钨矿资源的日益消耗，白钨矿资源的开发利用日益重要［3］。目前，我国单一白钨构成的矿床较少，主要以伴、共生形式与其他有用组分存在。白钨矿资源提取最常用的方法为浮选，针对矿石性质选取适宜的药剂制度与工艺流程是高效回收白钨矿的关键。

某选钼后的尾矿中钨品位较低，主要为白钨矿资源，由于矿石组成多样性及选钼残留的药剂影响，该尾矿中的白钨矿还未进行系统选矿试验研究，导致钨资源未得到有效回收。因此，为有效提高该尾矿中低品位白钨矿资源的回收，促进矿山可持续发展，对该尾矿进行了矿物组成及嵌布粒度等分析，并在该基础上进行了白钨矿浮选试验研究，以便为该尾矿中钨资源的开发利用提供技术支撑，为共、伴生白钨矿资源的浮选回收提供借鉴。

1 原矿性质及试验方法

1.1 原矿性质

试样为云南某高原地区选钼后的尾矿产品，矿样MLA分析结果见表1，矿样多元素化学分析和钨物相分析结果见表2、表3。

由表1 可知，试样中含有微量的金属硫化矿物，主要为黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂和闪锌矿等；白钨矿为主要的含钨矿物；其他金属氧化矿物为金红石、钛铁矿、磁铁矿等，含量均较少；脉石矿物主要为石英、正斜长石、绢云母和高岭石，其他脉石矿物为铁白云石、方解石、菱铁矿和绿泥石等。

注：Re、Au、Ag含量单位为g/t。

由表2、表3 可知，试样中WO3品位较低，为0.21%，具有一定的经济回收价值；试样中白钨矿含量0.19%，占总钨的90.65%，黑钨矿与钨华含量较少；结合表1可知，试样中白钨矿回收的主要问题是与硅酸盐矿物以及碳酸盐矿物的分离。

1.2 试验方法、药剂和设备

该研究采用浮选法进行白钨选矿试验，试验需预先脱硫，再浮选白钨。试验药剂主要有丁基黄药、2#油、ZL 捕收剂、731、碳酸钠、氢氧化钠和水玻璃（模数2.3），碳酸钠和氢氧化钠为分析纯，其他均为工业纯。选矿用水为自来水，选矿设备主要为1.5，1.0，0.5 L XFG型充气挂槽浮选机，真空过滤机及烘箱。

2 试验研究

2.1 白钨矿粗选条件试验

由于试样为选钼尾矿，其细度已达-0.074 mm70%，白钨解离度为95.26%，满足试验要求，无需磨矿。考虑到试样中含有少量的金属硫化矿，对试样脱硫后考察调整剂（包括pH 值调整剂及抑制剂）和捕收剂用量对白钨矿粗选指标的影响。其中，脱硫作业捕收剂丁基黄药用量60 g/t，起泡剂2#油用量20 g/t。粗选试验流程见图1。

2.1.1 碳酸钠用量试验

碳酸钠是白钨矿浮选过程中常用的pH 值调整剂，适宜的矿浆碱度不仅有利于捕收剂电离与矿物表面相互作用，还具有分散矿泥等作用［4-5］。因此，首先在水玻璃用量800 g/t、ZL 捕收剂用量320 g/t 的条件下，研究碳酸钠用量对白钨矿粗选的影响，试验结果见图2。

由图2可见，适宜的碳酸钠用量能显著改善白钨矿的浮选品位，碳酸钠用量从0 增加到1 000 g/t 时，粗精矿WO3品位从2.25%增加到4.09%，回收率始终在80%以上；持续增加碳酸钠用量，WO3品位和回收率均下降。因此，碳酸钠最佳用量1 000 g/t为宜。

2.1.2 水玻璃用量试验

白钨矿浮选过程中的抑制剂有水玻璃［6-7］、磷酸盐［8］、木质素磺酸盐等［9］，其中水玻璃电离出的S（iOH）4和S（iOH）3-可有效吸附在硅酸盐和碳酸盐等脉石矿物表面［10］，实现对其选择性抑制。试验在碳酸钠用量1 000 g/t、ZL 用量320 g/t 的条件下，研究水玻璃用量对白钨矿粗选的影响，试验结果见图3。

由图3 可见，当水玻璃用量由400 g/t 增加至800 g/t 时，WO3回收率基本保持不变，但WO3品位增加显著；继续增加水玻璃用量，WO3品位增加不明显，回收率呈下降趋势，尤其当水玻璃用量大于1 200 g/t 时，其回收率显著降低。综合考虑，白钨矿粗选选取水玻璃用量800 g/t，此时WO3品位和回收率分别为4.09%和87.52%。

2.1.3 捕收剂种类及用量试验

白钨矿浮选捕收剂主要以脂肪酸为主，该研究选取两种白钨矿常用的731 捕收剂以及自主研发的ZL 捕收剂［11］，在碳酸钠用量1 000 g/t，水玻璃用量800 g/t的条件下，分别研究两种捕收剂用量对白钨矿粗选的影响，试验结果见图4、图5。

由图4、图5 可见，WO3回收率随ZL 用量的增加而增加，WO3品位随着ZL 用量增加先上升后下降；当ZL 用量为404 g/t 时，WO3品位为3.92%，回收率为88.12%；当ZL 用量大于400g/t 时，WO3回收率趋于稳定，但WO3品位显著下降。当WO3回收率达到88%左右时，WO3品位最大值为3.59%，低于采用ZL 捕收剂时WO3的品位，表明ZL 捕收剂对白钨矿的选择性好于731 捕收剂；综合考虑，该研究白钨矿粗选的捕收剂选取ZL，最佳用量为600 g/t。

2.1.4 白钨粗选闭路试验

对脱除硫化矿后的尾矿，在白钨矿粗选药剂最佳用量的基础上，进行1 粗2 精3 扫的白钨矿粗选段闭路试验，药剂制度及试验流程见图6。粗选闭路试验得到了WO3回收率为90.34%，品位5.64%的白钨粗精矿。

2.2 白钨矿精选试验研究

粗精矿闭路试验获得的白钨粗精矿WO3品位为5.64%，远不能满足钨精矿品质要求，需对钨粗精矿进行精选试验。该研究采用加温搅拌精选方法，矿浆浓度控制在55%～60%，进行ZL 为捕收剂，水玻璃抑制剂为主、NS抑制剂［12］为辅的试验研究，试验流程见图7。

2.2.1 粗精矿精选NS用量试验

白钨粗精矿精选调浆的过程中捕收剂也会从白钨矿表面解析，为保证精选过程白钨矿的回收率，精选过程中添加ZL 捕收剂16 g/t。在矿浆90 ℃下保温40 min，水玻璃用量2 200 g/t 的条件下，研究NS 抑制剂用量对白钨粗精矿精选的影响，试验结果见图8。

由图8 可见，添加NS 抑制剂有助于WO3品位和回收率的提高；当NS 用量达90 g/t 时，WO3品位达62.85%，WO3回收率达94.12%；继续增加NS 用量，WO3品位增加，但回收率具有一定程度地下降；综合考虑，白钨粗精矿精选最佳NS用量为90 g/t。

2.2.2 粗精矿精选水玻璃用量试验

加温搅拌过程中，水玻璃为主要的脱药剂。在NS 抑制剂用量为90g/t 的条件下，考察水玻璃用量对白钨粗精矿精选的影响，试验结果见图9。

由图9可见，随着水玻璃用量的增加，WO3品位提高，回收率呈降低趋势；当水玻璃用量大于2 800 g/t时，WO3回收率下降显著；综合考虑，白钨粗精矿精选最佳水玻璃用量为2 800 g/t，此时白钨矿精矿WO3品位和回收率分别为63.89%和91.08%。

2.2.3 白钨矿浮选闭路试验

根据上述白钨矿浮选最佳药剂条件试验及工艺流程，进行全闭路浮选试验，药剂制度及试验流程见图10，试验结果见表4。

由表4可知，在对该选钼尾矿进行预先脱硫的条件下，进行1粗3扫2粗精得到钨粗精矿，对钨粗精矿加温搅拌，进行3 精2 精扫闭路可得到含WO369.09%、回收率84.19%的钨精矿，选别指标较好。

3 结论

（1）某选钼尾矿中主要有用矿物为白钨矿，WO3品位0.21%，试样中含有少量的硫化矿，脉石矿物主要为石英、正斜长石、绢云母和高岭石，矿石中矿物组成具有复杂多元化的特点。

（2）试验采用丁基黄药、2#油预先脱除硫化矿，对脱硫后的尾矿进行白钨矿粗选，白钨矿粗选pH 值调整剂为碳酸钠，抑制剂为水玻璃，捕收剂为ZL。对粗精矿进行加温精选，实现了白钨矿与脉石矿物的有效分离。

（3）白钨粗选采用1粗2粗精3扫，获得了白钨粗精矿；将白钨粗精矿在加温条件下，进行3 精2 精扫，最终得到了WO3含量69.09%，回收率84.19%的钨精矿，为钼尾矿中白钨矿地有效回收提供了经验借鉴。