某含鉬鎢礦石選礦試驗(yàn)研究

劉 亮

（江西省地質(zhì)調(diào)查研究院，江西 南昌 330030）

0 前言

某含鉬鎢礦石性質(zhì)復(fù)雜，礦物種類繁多，嵌布粒度較細(xì)，有用礦物密切共生，有效回收較為困難。依據(jù)礦石工藝礦物學(xué)性質(zhì)，經(jīng)浮選和重—浮流程等多方案對比，確定了一次磨細(xì)的單一浮選原則流程。

1 礦石性質(zhì)

1.1 礦石多元素分析

礦石多元素化學(xué)分析結(jié)果見表1。

表1 礦石多元素化學(xué)分析結(jié)果 w/％

1.2 礦物成分及特征

（1）礦石金屬礦物主要為磁黃鐵礦和黃鐵礦，其次為磁鐵礦、白鎢礦以及微量黃銅礦、輝鉬礦等；非金屬礦物主要為角閃石、斜長石和石英，其次為白（絹）云母、黑云母、綠泥石、透閃石和螢石，以及微量的方解石、綠簾石、磷灰石和鋯石等。

（2）白鎢礦為礦石中主要的工業(yè)礦物，是鎢的主要存在形式。白鎢礦在礦石中主要呈他形粒狀，部分呈自形及半自形雙錐狀。有兩種分布狀態(tài)，一種是分布在石英脈內(nèi)，結(jié)晶粒度較大，粒徑一般為0.12～0.78mm；另一種是分布在圍巖內(nèi)，結(jié)晶粒度較細(xì)，粒徑一般為0.02～0.3mm，均呈浸染狀分布。

（3）輝鉬礦為礦石中綜合回收的工業(yè)礦物，多呈鱗片狀集合體，片徑為0.03～1.25mm。有兩種分布狀態(tài)，一種分布于石英脈內(nèi)，還有一種分布狀態(tài)是輝鉬礦，呈單獨(dú)細(xì)脈分布于圍巖內(nèi)，脈寬0.5～1.5mm。

（4）磁黃鐵礦：他形粒狀，粒徑一般為0.1～5mm。有3種分布狀態(tài)，一種是呈浸染狀和不規(guī)則斑點(diǎn)狀分布于石英脈內(nèi)，一般結(jié)晶較大，斑點(diǎn)粒徑可達(dá)3～10mm，鑲嵌于石英顆粒間，與黃鐵礦和黃銅礦密切共生；一種是呈浸染狀和斑點(diǎn)狀分布于變質(zhì)圍巖內(nèi)，斑點(diǎn)粒徑3～6mm，鑲嵌于角閃石、斜長石和石英粒間；還有一種是與黃鐵礦一起組成細(xì)脈狀，穿插于圍巖和石英脈內(nèi)，脈寬0.1～2mm。

（5）黃鐵礦：自形與半自形立方晶體以及他形粒狀晶體，粒徑一般為0.05～4.5mm，分布狀態(tài)與磁黃鐵礦相同。

2 試驗(yàn)內(nèi)容和結(jié)果

根據(jù)礦石性質(zhì)特點(diǎn)和以往科研實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)［1-3］，采用依次浮選鉬、硫，再浮選鎢的浮選工藝流程。

2.1 鉬、硫粗選試驗(yàn)及結(jié)果

2.1.1 鉬粗選試驗(yàn)

鉬粗選試驗(yàn)分別進(jìn)行了捕收劑、起泡劑用量試驗(yàn)。試驗(yàn)表明，采用煤油做捕收劑，2號油做起泡劑，選鉬效果較好。

2.1.2 硫粗選試驗(yàn)

對鎢精礦產(chǎn)品而言，硫是有害雜質(zhì)。試驗(yàn)原礦含硫?yàn)?.73％，硫主要以磁黃鐵礦形式產(chǎn)出，其次以黃鐵礦形式存在。經(jīng)過選鉬作業(yè)，除部分硫進(jìn)入鉬粗精礦外，原礦中大部分硫進(jìn)入選鉬尾礦，選鉬尾礦硫品位為0.5％～0.6％。因此，在選鉬之后增設(shè)一段浮硫作業(yè)，以確保后續(xù)的鎢浮選作業(yè)獲得硫雜質(zhì)含量達(dá)標(biāo)的鎢精礦。

硫粗選試驗(yàn)分別進(jìn)行了捕收劑種類及用量試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，捕收劑采用丁黃藥+丁銨黑藥的混合用藥對磁黃鐵礦的選別作用明顯，能較大幅度的降低浮硫尾礦中的含硫量。

通過條件試驗(yàn)，最后確定的鉬、硫粗選最優(yōu)藥劑制度及流程見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見表2。

圖1 鉬、硫粗選試驗(yàn)流程

表2 鉬、硫粗選試驗(yàn)結(jié)果 ％

2.2 鎢粗選試驗(yàn)

經(jīng)過鉬、硫粗選作業(yè)，原礦中95％以上的鎢進(jìn)入浮硫尾礦，為之后的鎢浮選奠定了基礎(chǔ)。為確定鎢粗選較佳的工藝條件，以圖1流程所示原礦浮鉬、硫后的尾礦為試料，著重探討了磨礦細(xì)度、調(diào)整劑、抑制劑和捕收劑對鎢粗選指標(biāo)的影響。

2.2.1 磨礦細(xì)度對鎢粗選的影響

合適的磨礦細(xì)度對精礦質(zhì)量有決定性的影響。磨礦細(xì)度試驗(yàn)流程見圖2，試驗(yàn)結(jié)果見圖3。由圖3可知，隨著磨礦細(xì)度的增加，鎢粗精礦鎢品位逐漸降低，鎢回收率變化不大。綜合考慮選礦指標(biāo)和磨礦能耗，原礦磨礦細(xì)度以-0.074mm占65％為好。

圖2 鎢粗選試驗(yàn)流程

2.2.2 調(diào)整劑用量對鎢粗選的影響

鎢粗選調(diào)整劑用量試驗(yàn)流程見圖2，固定磨礦細(xì)度-0.074mm占65％，改變碳酸鈉用量，試驗(yàn)結(jié)果見圖4。從圖4可見，碳酸鈉對鎢粗選指標(biāo)影響較大。不添加碳酸鈉時(shí)，鎢粗精礦WO3品位只有1.40％，鎢粗選沒有起到富集的作用；當(dāng)碳酸鈉用量從500g/t逐漸增大至1 500g/t時(shí)，鎢粗精礦中WO3回收率逐漸降低，品位逐漸提高。因此，碳酸鈉用量以500g/t為宜。

圖4 調(diào)整劑碳酸鈉用量對鎢粗選的影響

2.2.3 抑制劑用量對鎢粗選的影響

鎢粗選水玻璃用量試驗(yàn)流程見圖2，固定磨礦細(xì)度-0.074mm占65％、碳酸鈉用量500g/t，改變水玻璃用量，試驗(yàn)結(jié)果見圖5。由圖5可見，水玻璃用量對鎢粗選指標(biāo)影響較大，其用量以2 000g/t為好；水玻璃用量過小，鎢的富集比不高；過大則鎢的回收率較低。

圖5 抑制劑水玻璃用量對鎢粗選的影響

2.2.4 捕收劑用量對鎢粗選的影響

鎢粗選捕收劑用量試驗(yàn)流程見圖2，固定磨礦細(xì)度-0.074mm占65％、碳酸鈉用量500g/t、水玻璃用量2 000g/t，改變捕收劑氧化石蠟皂用量，試驗(yàn)結(jié)果見圖6。由圖6可知，氧化石蠟皂用量在525～975g/t范圍內(nèi)，鎢粗選品位和回收率都變化不大，由于原礦鎢品位較低（為0.22％），因此氧化石蠟皂用量不宜過大，其用量為525g/t較好。

圖6 捕收劑氧化石蠟皂用量對鎢粗選的影響

2.3 粗選綜合條件試驗(yàn)

根據(jù)前述鉬、硫、鎢粗選條件試驗(yàn)，在原礦磨礦細(xì)度-0.074mm占65％時(shí)，并對粗選部分藥劑用量作了適當(dāng)調(diào)整，進(jìn)行了綜合條件試驗(yàn)，以考察所選粗選工藝的可靠性及粗選指標(biāo)，試驗(yàn)結(jié)果見表3。從表3可見，所選定的粗選條件是可行的，其中鉬粗選回收率為67.07％，鉬粗精礦Mo品位為0.88％；鎢粗選回收率達(dá)90.04％，鎢粗精礦WO3品位為9.06％。

表3 粗選綜合條件試驗(yàn)結(jié)果 ％

2.4 鎢常溫精選試驗(yàn)

根據(jù)白鎢礦山選礦實(shí)踐，試驗(yàn)選擇水玻璃作為鎢精選脈石礦物的抑制劑，以鎢粗選試驗(yàn)所得鎢粗精礦為試料，進(jìn)行了常溫精選試驗(yàn)研究。從試驗(yàn)結(jié)果看，水玻璃用量對鎢精選指標(biāo)影響較大，隨著水玻璃用量的增加，獲得的鎢精礦WO3品位有所提高；當(dāng)水玻璃用量為7 000g/t時(shí)，經(jīng)過6次精選可以獲得WO360.56％、P 1.62％的鎢精礦。這表明，該礦石通過選礦可以富集，但是由于礦石中含有螢石、方解石等含鈣脈石和磷灰石，鎢常溫精選浮選流程難以獲得高品位、低磷的鎢精礦。針對浮選所得鎢精礦含磷量較高，超過現(xiàn)行白鎢精礦質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，需對其進(jìn)行酸浸脫磷試驗(yàn)［4-5］。

2.5 閉路流程試驗(yàn)

在綜合條件開路試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了回收鎢的閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖7，試驗(yàn)結(jié)果見表4。由表4可見，采用依次浮鉬、硫、鎢的優(yōu)先浮選工藝流程，浮選鎢精礦再酸浸脫磷，可獲得WO3品位79.14％、回收率77.56％的鎢精礦。

圖7 閉路試驗(yàn)流程

表4 閉路試驗(yàn)結(jié)果 ％

3 結(jié)語

（1）某含鉬白鎢礦其鎢含量達(dá)到工業(yè)品位要求，鉬、硫等伴生有益組分可供綜合回收利用，砷等有害雜質(zhì)含量較低。礦石中鎢主要以白鎢礦形式存在；鉬主要以輝鉬礦形式存在；磷主要以磷灰石形式產(chǎn)出；除白鎢礦外，鈣主要賦存于方解石、螢石等含鈣脈石礦物。由于磷灰石、方解石、螢石等含鈣脈石礦物的性質(zhì)與白鎢礦相似，將導(dǎo)致浮選難以獲得含磷量達(dá)標(biāo)的高品位鎢精礦，需要增加酸浸脫磷工藝。

（2）采用依次浮鉬、硫、鎢的優(yōu)先浮選工藝流程，浮選鎢精礦再酸浸脫磷，閉路試驗(yàn)獲得WO3品位為79.14％、回收率為77.56％的合格白鎢精礦。在實(shí)際生產(chǎn)中，為提高鎢的回收率，可以適當(dāng)減少常溫精選次數(shù)，通過酸浸脫磷工藝最終使鎢精礦WO3品位大于68％。

（3）試驗(yàn)結(jié)果表明，該礦石鎢、鉬、硫等有用組分，通過選礦工藝加工可供工業(yè)利用。

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