小龍鎢礦精選尾礦綜合回收試驗(yàn)研究

吳祖高

（江西小龍鎢業(yè)有限公司，江西 吉安 343723）

0 前言

鎢礦是我國(guó)重點(diǎn)保護(hù)的礦種之一，是重要的戰(zhàn)略儲(chǔ)備資源，江西省鎢礦產(chǎn)資源豐富，特別是贛南地區(qū)，素有“世界鎢都”之稱。但是，伴隨著近幾十年來對(duì)這些礦產(chǎn)資源的大規(guī)模開采利用，其保有儲(chǔ)量已大幅度下降，甚至有一些鎢礦山已經(jīng)面臨資源枯竭，因此，對(duì)鎢資源的合理開發(fā)利用顯得意義重大［1］。

1 試料性質(zhì)

1.1 試料多元素分析

試料為小龍鎢礦鎢精選作業(yè)的尾礦，礦石中主要回收元素為鎢和銅，其次是鉍和鉬。原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果見表1。

表1 原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果 w/％

1.2 試料物質(zhì)組成及粒度特性

礦石中鎢有黑鎢礦、白鎢礦和鎢華3種存在形式，但以黑鎢為主，占84.59％；銅主要呈黃銅礦，占95.54％，其他含銅物相還有次生硫化銅、自由氧化銅、結(jié)合氧化銅和硫酸銅等；鉍主要呈氧化鉍，占53.61％，主要為鉍華和基泡鉍礦，其次是硫化鉍，占40.21％，主要為輝鉛鉍礦、輝鉍礦，氧化鉍礦與硫化鉍礦和自然鉍礦關(guān)系密切，常附著在硫化鉍和自然鉍表面；鉬主要呈輝鉬礦，占86.44％，其他含鉬礦物還有鉬華、鉬鎢鈣礦及鉬鉛礦；含硫礦物主要有磁黃鐵礦、黃鐵礦，這兩種礦物中硫占86.95％，其次為黃銅礦，有害雜質(zhì)礦物有毒砂、磷灰石等。脈石礦物主要有石英、云母、電氣石、長(zhǎng)石、方解石等。

礦石中鎢、鉍、銅、鉬的主要礦物的單體解離度在0.125～0.076mm，粒級(jí)均達(dá)到了90％以上，尤其是黃銅礦和輝鉬礦的單體解離更好，在0.25～0.125mm粒級(jí)中黃銅礦單體解離度達(dá)95.57％，輝鉬礦達(dá)94.50％。

2 選別工藝流程的確定

該試料為精選尾礦，在之前的選別過程中經(jīng)過了大量藥劑的處理，礦石表面性質(zhì)發(fā)生了較大的變化，采用單一浮選法難以達(dá)到有效回收銅、鎢、鉍的目的。根據(jù)礦物組成研究結(jié)果，礦石中有大量磁黃鐵礦存在，這對(duì)銅、鎢和鉍的選別有較大的影響，故在進(jìn)行鎢、銅、鉍回收試驗(yàn)之前要脫除該礦物。由于磁黃鐵礦的磁性強(qiáng)，因此，首先用濕式弱磁選法選出磁黃鐵礦；另外，礦石中可供綜合回收的金屬礦物銅、鉬單體解離較早，且銅和鉬主要為可浮性好的黃銅礦和輝鉬礦，而鎢和鉍礦物比重較大，都大于6，而脈石礦物石英、云母、電氣石、長(zhǎng)石、方解石等都小于3，所以，弱磁選尾礦可先浮選銅和鉬，浮銅鉬后的尾礦采用重選法回收鎢和鉍，鎢鉍混合精礦再通過磁選分離得鎢精礦產(chǎn)品和鉍精礦產(chǎn)品。故確定采用磁-浮-重-磁綜合工藝流程。

3 試驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1 預(yù)處理試驗(yàn)

試料是取自小龍鎢礦山精選作業(yè)中的尾礦，該礦在之前的選別作業(yè)中被大量的藥劑處理，礦物表面活性發(fā)生了變化，為了考察其對(duì)后續(xù)選別作業(yè)的影響，進(jìn)行了脫藥與不脫藥的弱磁選對(duì)比試驗(yàn)，采用硫化鈉為脫藥劑［2］，試驗(yàn)結(jié)果見表2。

弱磁選的目的是除去礦石中含有的大量強(qiáng)磁性礦物磁黃鐵礦，同時(shí)也要保證綜合回收各種礦物的回收率。表2的結(jié)果表明，不脫藥的情況下，弱磁精礦中WO3、Cu、Mo、Bi分布率分別為5.09％、6.34％、1.51％、6.12％；脫藥的情況下，對(duì)應(yīng)分別為7.25％、11.96％、10.55％、10.06％，明顯比不脫藥時(shí)都要高，所以應(yīng)選用不脫藥的工藝，這既能簡(jiǎn)化工藝流程，又有利于提高弱磁選尾礦中鎢、銅、鉬和鉍的回收率。

表2 預(yù)處理試驗(yàn)結(jié)果 ％

3.2 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

銅鉬與鎢鉍有效分離的一關(guān)鍵因素是銅鉬的單體解離情況，為確定適宜的磨礦細(xì)度，采用一粗一掃的流程進(jìn)行了銅鉬與鎢鉍分離的磨礦細(xì)度試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見圖1。

圖1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果

從圖1的試驗(yàn)結(jié)果可以看出，不同磨礦細(xì)度的銅浮選試驗(yàn)獲得的銅粗精礦中銅、鉬的回收率變化不明顯且均大于94％，而銅精礦中鎢和鉍的回收指標(biāo)隨著磨礦細(xì)度變化而變化比較明顯。在-0.076mm粒級(jí)比例由60.04％提高至61.51％，銅精礦中鎢和鉍的回收率呈下降趨勢(shì)，而-0.076mm比例提高至63.27％時(shí)，銅精礦中鎢和鉍的回收率則呈升高趨勢(shì)，銅精礦中鎢和鉍的品位隨著磨礦細(xì)度的增加而呈下降趨勢(shì)，所以，為了保證銅鉬和鎢鉍的回收效果，磨礦細(xì)度選取-0.076mm粒級(jí)占61.51％為宜。

3.3 銅浮選試驗(yàn)

銅礦物主要是黃銅礦，其可浮性比較好，故選擇對(duì)磁選尾礦優(yōu)先浮銅試驗(yàn)。試驗(yàn)采用硫酸和石灰分別作為粗選作業(yè)和精選作業(yè)的調(diào)整劑，煤油和乙黃藥分別作為銅粗選和銅掃選的捕收劑，起泡劑選用2#油，這些都是常規(guī)藥劑，價(jià)格低廉，對(duì)環(huán)境的污染較小。

為了確定銅浮選的適宜工藝條件，先后進(jìn)行了硫酸用量、乙黃藥用量、石灰用量及精選次數(shù)等工藝條件的對(duì)比試驗(yàn)，以確定的最適宜工藝條件進(jìn)行了銅浮選綜合條件試驗(yàn)，試驗(yàn)流程圖如圖2，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

圖2 銅浮選綜合條件試驗(yàn)流程

3.4 鎢鉍回收試驗(yàn)

根據(jù)表3結(jié)果可知，鎢和鉍主要分布在浮銅尾礦中，鎢占其總金屬量的82.63％，鉍占其總金屬量的68.47％。利用鎢鉍礦物與脈石礦物之間的密度差異，采用重選方法實(shí)現(xiàn)鎢鉍與脈石礦物的分離，鎢鉍混合精礦再采用磁選法獲得鎢精礦和鉍精礦。試驗(yàn)流程見圖3，試驗(yàn)結(jié)果見表4。

表3 銅浮選綜合條件試驗(yàn)結(jié)果 ％

圖3 鎢鉍回收試驗(yàn)流程圖

表4 鎢鉍回收試驗(yàn)結(jié)果 ％

從表4的試驗(yàn)結(jié)果可知：獲得了含WO370.90％、回收率為25.05％和含WO343.07％、回收率為41.65％的鎢精礦產(chǎn)品，鎢的總回收率為66.70％；鉍精礦1含Bi41.05％、回收率為24.81％，鉍精礦2含Bi9.81％、回收率為15.41％，鉍精礦中含WO3分別為32.99％和13.34％，這部分鎢主要是白鎢礦，因?yàn)椴捎玫氖谴胚x法進(jìn)行鎢鉍分離，而白鎢礦不具有磁性，故仍留在鉍精礦中；尾礦中損失鎢和鉍金屬量分別為4.64％和29.27％，鉍的損失率比較大，主要原因是由于鉍的氧化率比較高，鉍的物相分析結(jié)果得知氧化鉍占53.61％，而氧化鉍的嵌布粒度比較細(xì)，主要集中分布于-0.076mm粒級(jí)中，重選法對(duì)這一粒級(jí)的礦物的回收效果不是很理想。

3.5 開路試驗(yàn)

從鎢鉍回收試驗(yàn)結(jié)果可知，在鉍精礦中WO3含量比較高，主要是白鎢礦，可采用浮選法再回收，兩個(gè)中礦和尾礦的品位都比較接近，故合并為一個(gè)產(chǎn)品，試驗(yàn)結(jié)果見表5，最終采用圖4所示工藝流程圖進(jìn)行閉路試驗(yàn)。

表5 開路試驗(yàn)結(jié)果 ％

圖4 開路試驗(yàn)流程圖

4 結(jié)語(yǔ)

（1）采用弱磁選-浮銅-重選-強(qiáng)磁選-白鎢浮選聯(lián)合工藝流程，可有效地回收該鎢礦精選尾礦中的鎢、銅、鉍，工藝流程簡(jiǎn)單，易于在生產(chǎn)上實(shí)施，易于產(chǎn)業(yè)化。

（2）該研究成果為鎢礦精選尾礦中有價(jià)元素的綜合回收提供了技術(shù)支撐，為類似礦物中有價(jià)元素的綜合回收積累了經(jīng)驗(yàn)。

（3）由于原礦中鉍的氧化率較高，鉍的氧化礦占53.61％，而氧化礦的嵌布粒度較細(xì)，導(dǎo)致鉍精礦的總回收率只有26.23％。

（4）采用新型重選設(shè)備YTF-C微細(xì)粒搖床綜合回收鎢鉍礦，提高了鎢精礦品位和回收率，解決了該鎢礦精選尾礦中鎢銅鉍礦回收技術(shù)難題。

（5）使用的浮選藥劑為常規(guī)藥劑，具有價(jià)格低廉、來源廣、無毒、無污染等優(yōu)點(diǎn)。

［1］林海清.論鎢礦老尾礦的再開發(fā)利用［J］.中國(guó)鎢業(yè)，2010，25（1）：17-21.

［2］胡為柏.浮選［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，1983.