江 源,黃紅軍
(1.北京科技大學(xué)土木與環(huán)境工程學(xué)院,北京 100083;2.中國有色礦業(yè)集團有限公司,北京 100029;3.中南大學(xué)資源加工與生物工程學(xué)院,湖南 長沙 41008)
中國是世界上鎢資源最豐富的國家,已查明的鎢資源占世界上總鎢資源的41%。自然界中工業(yè)價值最大的鎢礦物是白鎢礦和黑鎢礦。目前已發(fā)現(xiàn)的白鎢礦床大部分為夕卡巖型鎢礦床,在礦床中黑白鎢礦常交替共生,且嵌布粒度細,伴生有用金屬礦物多。白鎢礦常用的浮選工藝主要有高堿度工藝、低堿度工藝、絮凝浮選工藝、彼得羅夫法、選冶聯(lián)合法[1-5]。高堿度工藝較為常用,通常用碳酸鈉(或氫氧化鈉)和硅酸鈉作調(diào)整劑,用脂肪酸及其皂類做捕收劑浮選白鎢礦。
試驗礦樣來自貴州省某鎢礦礦石,礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表1,鎢礦物相分析結(jié)果見表2,3~0mm綜合礦樣白鎢礦粒度測定結(jié)果見表3。
表1 礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果 w/%
表2 鎢物相分析結(jié)果 %
表3 0~3mm綜合礦樣白鎢礦粒度測定結(jié)果
工藝礦物學(xué)研究結(jié)果表明:礦石中鎢為有價元素,WO3的含量為0.38%。鎢礦為夕卡巖型鎢礦,黑白鎢礦交替共生,以白鎢礦為主,嵌布粒度粗細不均勻,白鎢礦的結(jié)構(gòu)為脈狀、塊狀和浸染狀結(jié)構(gòu),其中以細粒浸染狀結(jié)構(gòu)為主。礦石脈石礦物含量較高,主要是石英、長石、云母。脈石礦物嵌布粒度粗細不均勻,彼此間呈條帶嵌布。礦石中有價金屬元素鉬品位較高,以輝鉬礦為主。
根據(jù)礦樣化學(xué)分析結(jié)果,礦石中有價元素是鎢和鉬,利用輝鉬礦的可浮性優(yōu)于其他硫化礦物的特點,試驗采用礦石磨礦后優(yōu)先浮選鉬,再混合浮選硫化礦,從硫化礦尾礦中再浮選白鎢礦的原則流程。試驗表明,該礦石為微溶性礦物較多的礦石,為了加強浮選過程中白鎢礦與含脈石礦物相選擇性浮選,選擇碳酸鈉作調(diào)整劑,水玻璃作抑制劑,733氧化石蠟皂作捕收劑。
磨礦作業(yè)是在適宜磨礦細度條件下使目的礦物與非目的礦物進行單體解離,實現(xiàn)對有用礦物的回收。磨礦細度條件試驗浮選流程圖見圖1。主要試驗設(shè)備為:XMQ240mm×90mm錐形球磨機、XFD12浮選機、XFGⅡ50掛槽浮選機和XFGC-80型充氣掛槽浮選機。浮選藥劑除水玻璃為工業(yè)試劑外,其他均為化學(xué)純。試樣經(jīng)磨碎篩分混勻后裝袋,單元試樣重1 000g。
圖1 磨礦細度條件試驗浮選流程圖
將原礦磨至不同細度,在相同的工藝條件下進行試驗。磨礦試驗結(jié)果如圖2所示,由圖2看出,隨磨礦細度的提高,浮選鎢精礦的品位走勢為先升高后降低,在磨礦細度為-0.074mm占74.5%時,鎢精礦品位最高;鎢精礦回收率亦呈現(xiàn)波浪形走勢,在磨礦細度為-0.074mm占74.5%時,鎢精礦回收率最高。因此,試驗確定適宜的磨礦細度為-0.074mm占74.5%。
圖2 磨礦細度試驗結(jié)果
碳酸鈉用量試驗結(jié)果見圖3。由圖3可見,增加碳酸鈉用量有利于對脈石礦物的抑制作用,當碳酸鈉用量為1 500g/t(pH=11)時,鎢精礦品位最高。鎢精礦回收率隨著碳酸鈉的用量增加,也在碳酸鈉用量為1 500g/t(pH=11)時,鎢回收率最高;當碳酸鈉用量繼續(xù)加大時,鎢回收率反而降低。
因此,試驗確定適宜的碳酸鈉用量為1 500g/t。
圖3 碳酸鈉用量試驗結(jié)果
水玻璃用量試驗結(jié)果見圖4。由圖4可見,添加水玻璃可明顯提高鎢精礦品位,鎢精礦品位由1.6%提高至2.28%。但鎢精礦回收率隨著水玻璃的添加量的增加有所下降。經(jīng)綜合考慮,試驗選取適宜的水玻璃用量為3 000g/t。
圖4 水玻璃用量試驗結(jié)果
733氧化石蠟皂用量試驗結(jié)果見圖5。由圖5可知,隨著733氧化石蠟皂用量的逐漸增加,鎢精礦品位逐漸降低,由2.4%降低至1.7%;回收率則有所增加,由63.98%增加至80.52%。經(jīng)綜合考慮,試驗確定適宜的733氧化石蠟皂用量為150g/t。
圖5 733氧化石蠟皂用量試驗結(jié)果
浮選閉路試驗流程見圖6。閉路試驗結(jié)果見表4。
由表4可見,在試驗確定的浮選藥劑制度條件,即選擇碳酸鈉1 500g/t作調(diào)整劑,水玻璃3 000g/t作抑制劑,733氧化石蠟皂150g/t作捕收劑時,可獲得鎢精礦含WO360.36%,WO3回收率為77.84%。
圖6 浮選閉路試驗流程
表4 浮選閉路流程試驗結(jié)果 %
(1)該礦主要回收的金屬礦物為白鎢礦。原礦鎢品位為0.38%,為夕卡巖型礦石。白鎢礦以細粒浸染狀結(jié)構(gòu)為主,與礦石中其他礦物的嵌布關(guān)系密切,礦石中脈石礦物含量高,對白鎢礦的浮選影響很大。
(2)利用輝鉬礦的可浮性優(yōu)于其他硫化礦物的特點,試驗采用礦石磨礦后優(yōu)先浮選鉬,再混合浮選硫化礦,從硫化礦尾礦中再浮選白鎢礦的閉路流程,可獲得鎢精礦含WO360.36%,WO3回收率為77.84%的選別指標。
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