白鎢浮選尾礦回收黑鎢礦的強(qiáng)磁選試驗(yàn)研究

周曉彤，鄧麗紅，廖 錦

(廣州有色金屬研究院，廣東 廣州 510650)

某大型鎢礦山含0.44%WO3左右，白鎢礦與黑鎢礦比例為6.5∶3.5，采用先浮選回收白鎢礦，其尾礦再黑鎢浮選。由于白鎢浮選尾礦鎢品位低，直接浮選黑鎢礦效果不理想。因此，提高黑鎢浮選的入選品位是提高黑鎢浮選指標(biāo)的關(guān)鍵。

1 礦石性質(zhì)

該礦石為矽卡巖型多金屬礦，主要金屬礦物為白鎢礦、黑鎢礦、輝鉍礦、輝鉬礦，其次為自然鉍、鎢華、磁黃鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、磁鐵礦、錫石、鏡鐵礦，少量鈦鐵礦、錫鈣鈦礦等；主要脈石礦物為螢石，其次為石英、長(zhǎng)石、鈣鐵榴石、白云母、黑云母，少量綠簾石、高嶺石、綠泥石、硅灰石、葉臘石、磷灰石、鋯石等。原礦多元素分析見(jiàn)表1。WO3在白鎢礦、黑鎢礦和鎢華中金屬分布率分別為65.61%、29.41%和4.98%。

2 試驗(yàn)研究及討論

采用廣州有色金屬研究院研制的SSS-Ⅰ型高梯度磁選機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)研究，分別對(duì)白鎢浮選尾礦進(jìn)行高梯度磁選機(jī)的磁介質(zhì)、脈動(dòng)沖次進(jìn)行試驗(yàn)研究，并在不同磁場(chǎng)強(qiáng)度的條件下進(jìn)行試驗(yàn)比較，以及對(duì)白鎢浮選尾礦回收黑鎢礦強(qiáng)磁選工藝流程進(jìn)行試驗(yàn)研究。

表1 原礦多元素分析結(jié)果

2.1 高梯度磁選機(jī)的磁介質(zhì)的選擇

選擇適合的磁介質(zhì)的棒直徑和高度尺寸，是取得較好選別指標(biāo)的關(guān)鍵之一。在磁選機(jī)脈動(dòng)沖次300次/min、沖程12 cm、磁場(chǎng)強(qiáng)度0.80T的條件下進(jìn)行試驗(yàn)。采用磁介質(zhì)的棒直徑Φ2+1 mm、分別在磁介質(zhì)高度為10 cm和14 cm的條件下進(jìn)行試驗(yàn)；采用磁介質(zhì)的棒直徑Φ2+1.5+1 mm、磁介質(zhì)高度為14 cm的條件下試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 磁介質(zhì)的試驗(yàn)結(jié)果

由表2可見(jiàn)，磁介質(zhì)的棒直徑Φ2+1 mm，且磁介質(zhì)高度為14 cm時(shí)，在較低的磁場(chǎng)強(qiáng)度(0.48T)條件下，獲得較好的選別指標(biāo)；磁介質(zhì)的棒直徑Φ2+1 mm，且磁介質(zhì)高度為10 cm，在磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.48～0.61T的條件下，選別指標(biāo)次之；磁介質(zhì)的棒直徑Φ2+1.5+1 mm，且磁介質(zhì)高度為14 cm，在磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.8T的條件下，選別指標(biāo)較差。因此，最終選用棒直徑Φ2+1 mm、高度為14 cm的磁介質(zhì)。

2.2 高梯度磁選機(jī)的脈動(dòng)沖次變化對(duì)磁選試驗(yàn)結(jié)果的影響

在磁介質(zhì)的棒直徑Φ2+1 mm、磁介質(zhì)高度為10 cm、脈動(dòng)沖程為12 cm、磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.8 T的條件下進(jìn)行磁選機(jī)脈動(dòng)沖次試驗(yàn)。

高梯度脈動(dòng)磁選機(jī)的沖次對(duì)磁選指標(biāo)影響曲線(xiàn)見(jiàn)圖1。 在沖次200～300次/min范圍內(nèi)，由圖1可見(jiàn)，隨著沖次的增加，黑鎢強(qiáng)磁精礦品位逐漸提高，回收率逐漸降低。

2.3 磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響

在磁介質(zhì)的棒直徑Φ2+1 mm、磁介質(zhì)高度為14 cm、磁選機(jī)脈動(dòng)沖次在300次/min、沖程12 cm的條件下進(jìn)行磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)。 磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)的影響見(jiàn)圖2。

圖1 沖次對(duì)強(qiáng)磁選的影響

圖2 磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)強(qiáng)磁選的影響

由圖2可見(jiàn)，在磁場(chǎng)強(qiáng)度0.28～0.80 T范圍內(nèi)，隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度的提高，黑鎢強(qiáng)磁精礦回收率逐漸提高，且幅度較大；而在0.28～0.48 T范圍內(nèi)，黑鎢強(qiáng)磁精礦品位沒(méi)有變化；在0.48～0.8 T范圍內(nèi)，黑鎢強(qiáng)磁精礦品位有降低趨勢(shì)。因此，選擇粗選磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.48 T較為合適。

2.4 強(qiáng)磁選工藝流程研究

在磁介質(zhì)的棒直徑Φ2+1 mm、磁介質(zhì)高度14 cm、磁選機(jī)脈動(dòng)沖次在300次/min、沖程12 cm的條件下，分別對(duì)精選和掃選工藝進(jìn)行試驗(yàn)研究。

2.4.1 精選工藝流程的研究

對(duì)白鎢浮選尾礦進(jìn)行一次粗選和一次粗選、一次精選工藝流程進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。一次粗選工藝流程(圖3)：隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度變化，強(qiáng)磁精礦品位和回收率的變化曲線(xiàn)見(jiàn)圖5。一次粗選、一次精選工藝流程(圖4)：當(dāng)粗選磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.80 T，隨著強(qiáng)磁精選的磁場(chǎng)強(qiáng)度變化，黑鎢強(qiáng)磁精礦的品位和回收率的變化曲線(xiàn)見(jiàn)圖5。

圖3 一次粗強(qiáng)磁選工藝流程

圖4 一次粗選、一次精選強(qiáng)磁選工藝流程

圖5 精選次數(shù)對(duì)強(qiáng)磁選的影響

采用一次粗選(磁場(chǎng)強(qiáng)度0.8T)、一次精選工藝流程，其精選磁場(chǎng)強(qiáng)度與一次粗選工藝流程的粗選磁場(chǎng)強(qiáng)度相同時(shí)，一次粗選工藝流程的黑鎢強(qiáng)磁精礦的品位和回收率較高。因此，該強(qiáng)磁選工藝不宜采用精選作業(yè)。

2.4.2 掃選工藝流程的研究

對(duì)白鎢浮選尾礦進(jìn)行一次粗選、二次掃選(圖6)對(duì)比試驗(yàn)。掃選一和掃選二的磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.8T。隨著粗選磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化，黑鎢強(qiáng)磁粗精礦、黑鎢強(qiáng)磁粗精礦+掃一黑鎢強(qiáng)磁精礦和黑鎢強(qiáng)磁粗精礦+掃一黑鎢強(qiáng)磁精礦+掃二黑鎢強(qiáng)磁精礦的回收率和品位變化曲線(xiàn)見(jiàn)圖7、圖8。

圖7 掃選次數(shù)對(duì)黑鎢強(qiáng)磁精礦回收率的影響

圖8 掃選次數(shù)對(duì)黑鎢強(qiáng)磁精礦品位的影響

從圖7、圖8可知，采用一次粗選得到的黑鎢強(qiáng)磁精礦品位較高，回收率較低。經(jīng)一次掃選后，可較大幅度地提高回收率，但精礦品位有所下降；而第二次掃選后，回收率的提高幅度很小，精礦品位變化不大。因此，采用一次粗選、一次掃選工藝流程較合適。

由試驗(yàn)確定：白鎢浮選尾礦黑鎢強(qiáng)磁選，應(yīng)采用一次粗選、一次掃選強(qiáng)磁選工藝流程。

2.5 全流程試驗(yàn)結(jié)果

通過(guò)小型試驗(yàn)研究，在磁介質(zhì)的棒直徑Φ2+1mm、磁介質(zhì)高度14cm、磁選機(jī)脈動(dòng)沖次在300次/min、沖程12cm的條件下，采用一次粗選(0.48T)、一次掃選(0.8T)強(qiáng)磁選工藝流程(圖9)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

圖9 一次粗選、一次掃選強(qiáng)磁選工藝流程

表3 全流程流程試驗(yàn)結(jié)果

由表3可知，白鎢浮選尾礦(0.235%WO3)經(jīng)一次粗選、一次掃選強(qiáng)磁試驗(yàn)可得品位為0.47% WO3、回收率為90.64%的黑鎢強(qiáng)磁精礦。

3 工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果

工業(yè)試驗(yàn)在規(guī)模260t/d的選礦廠進(jìn)行。工藝流程：白鎢浮選尾礦經(jīng)強(qiáng)磁選(一次粗選、一次掃選)得到黑鎢強(qiáng)磁精礦；采用高梯度強(qiáng)磁選機(jī)2臺(tái)，脈動(dòng)沖程12cm、沖次200次/min；粗選和掃選磁場(chǎng)強(qiáng)度為1.0T。連續(xù)4天12個(gè)班的工業(yè)試驗(yàn)累計(jì)指標(biāo)：強(qiáng)磁選給礦(即白鎢浮選尾礦)品位0.20%WO3, 經(jīng)一次粗選、一次掃選(圖9)，獲得品位為0.43%WO3、作業(yè)回收率73.26%(對(duì)原礦回收率為29.36%)的黑鎢強(qiáng)磁精礦。

4 結(jié)論

(1)根據(jù)黑鎢礦具有弱磁性的特點(diǎn)，采用高梯度磁選機(jī)磁選回收白鎢浮選尾礦中的黑鎢礦，既可提高入選品位，又可減少黑鎢浮選處理量。

(2)在磁介質(zhì)的棒直徑Φ2+1mm、磁介質(zhì)高度14cm、磁選機(jī)脈動(dòng)沖程10cm、沖次300次/min的條件下，采用一次粗選、一次掃選工藝流程可獲得較好的黑鎢強(qiáng)磁精礦選別指標(biāo)。

(3)工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果表明，該工藝是用于預(yù)處理低品位黑鎢礦的有效方法。