難選鎢錫礦選礦工藝試驗(yàn)研究

莊杜娟

（新疆有色金屬研究所烏魯木齊830000）

難選鎢錫礦選礦工藝試驗(yàn)研究

莊杜娟

（新疆有色金屬研究所烏魯木齊830000）

針對(duì)湖南某鎢錫選礦廠中鎢和錫回收困難的問題，對(duì)該礦物進(jìn)行工藝礦物學(xué)研究，發(fā)現(xiàn)礦石嵌布粒度細(xì)，難以單體解離。因此采用浮選和弱磁選工藝脫除含硫鐵礦，脫硫尾礦再用強(qiáng)磁選工藝分離得到磁性礦物和非磁性礦物，磁性礦物繼續(xù)通過“浮—磁—重”聯(lián)合工藝得到鎢精礦1，非磁性礦物通過脫泥和“重—浮”聯(lián)合工藝得到鎢精礦2及錫精礦。獲得了含錫50.44%，錫回收率為47.29%的錫精礦；含鎢41.83%，鎢回收率25.10%的鎢精礦。

鎢錫礦磁選搖床浮選脫泥

湖南某鎢錫礦為特大型接觸交代矽卡巖礦床，工業(yè)類型屬云英巖—矽卡巖復(fù)合型鎢錫多金屬礦床，含鎢品位為0.10%，含錫品位為0.47%。該礦的主要有用礦物是黑鎢礦和錫石[1]，礦樣中鎢錫與脈石共生關(guān)系密切，且呈致密鑲嵌；礦物嵌布粒度細(xì)，難以單體解離，回收困難。為使鎢錫礦得到充分合理的開發(fā)利用，變資源優(yōu)勢(shì)為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，提出合適的選礦技術(shù)方法和工藝流程建議，具有現(xiàn)實(shí)意義和經(jīng)濟(jì)意義[2]。

1 礦石性質(zhì)

1.1化學(xué)組成

試驗(yàn)過程中礦樣經(jīng)篩分、破碎、混勻存放于選礦實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行鎢錫礦選礦試驗(yàn)研究。

礦物種類相對(duì)含量測(cè)定及鎢錫物相結(jié)果分析見表1、表2和表3。

表1 礦物種類相對(duì)含量%

表2 原礦鎢物相分析結(jié)果%

表3 原礦錫物相分析結(jié)果%

從表1、表2和表3可以看出，原礦主要金屬礦物為：鎢以黑鎢礦為主，微量白鎢礦，錫以錫石為主，微量酸溶錫；其他金屬礦物有黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、白鉛礦、閃鋅礦等；非金屬礦物有石英，方解石，長(zhǎng)石，絹云母，白云石等。

1.2有用礦物嵌布特征

鎢錫礦物大多呈團(tuán)塊狀；有的呈微脈交叉脈石；有的沿石英裂紋充填；個(gè)別呈乳滴狀分布于閃鋅礦中；極少數(shù)渾圓微粒狀黑鎢礦和錫石被黃鐵礦包裹。錫石常呈粒狀或細(xì)粒星散狀或呈細(xì)粒聚集成團(tuán)塊狀浸染嵌布，少數(shù)呈細(xì)脈狀或網(wǎng)狀嵌布于石英及云母等脈石礦物中。錫石粒徑多數(shù)介于0.03～0.1 mm，最小為0.001 mm。礦樣中鎢錫與脈石共生關(guān)系密切，且呈致密鑲嵌；礦物嵌布粒度細(xì)，難以單體解離，回收困難。

2 選礦工藝研究

原礦有價(jià)礦物組成為黑鎢礦、錫石、黃鐵礦、磁黃鐵礦等，磁黃鐵礦石中含有一部分可浮性較弱而磁性較強(qiáng)的六方磁黃鐵礦。因此本試驗(yàn)原則流程確定首先采用浮選和弱磁選工藝脫掉含硫鐵礦，脫硫尾礦再用強(qiáng)磁選工藝分離得到磁性礦物和非磁性礦物，磁性礦物繼續(xù)通過“浮-磁-重”聯(lián)合工藝得到鎢精礦1，非磁性礦物通過脫泥和“重—浮“聯(lián)合工藝得到鎢精礦2及錫精礦。

2.1脫硫試驗(yàn)

首先對(duì)原礦采用硫化礦混浮脫硫，控制磨礦細(xì)度-0.074 mm占80%，硫酸銅用量200 g/t，黃藥用量200 g/t，進(jìn)行水玻璃用量條件試驗(yàn)，試圖減少鎢錫在硫化礦中的損失，最大限度的降低硫化礦含量。試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)水玻璃用量為1 600 g/t時(shí)，硫化礦中鎢錫損失最少，此時(shí)脫硫尾礦中錫回收率為92.63%，鎢回收率為90.38%，但脫硫效果不理想，尾礦中含硫品位仍達(dá)到4.07%。分析后得知原礦石含有一部分可浮性較弱而磁性較強(qiáng)的六方磁黃鐵礦，需對(duì)脫硫尾礦采用弱磁選，除掉該部分磁黃鐵礦。硫化礦浮選尾礦含硫較高，用永磁筒式磁選機(jī)脫除磁黃鐵礦，磁場(chǎng)強(qiáng)度320 mT，試驗(yàn)流程為一次選別。得到最終弱磁選尾礦中含硫1.03%，含鎢0.12%，含錫0.54%，鎢對(duì)原礦回收率為85.11%，錫對(duì)原礦回收率為86.82%。

2.2強(qiáng)磁選試驗(yàn)

黑鎢礦化學(xué)式為（Fe/Mn）WO4,比磁化率為（8～12）×10-7m3/kg，具有弱磁性；錫石化學(xué)式為SnO2，比磁化率為0.082×10-7m3/kg，為非磁性礦物[3]。因此考慮弱磁選尾礦用高梯度強(qiáng)磁選機(jī)分離，控制磁場(chǎng)強(qiáng)度1 500 mT，試驗(yàn)流程為一次選別。獲得試驗(yàn)結(jié)果見表4。

表4 鎢錫礦磁選分離試驗(yàn)結(jié)果%

試驗(yàn)結(jié)果表明，磁選獲得磁性礦物含鎢0.35%，鎢對(duì)原礦回收率32.11%；非磁性礦物中錫對(duì)原礦回收率75.12%，鎢對(duì)原礦回收率53.12%?？紤]后續(xù)試驗(yàn)對(duì)磁性礦物回收鎢精礦1，對(duì)非磁性礦物回收錫精礦和鎢精礦2。

2.3磁性礦物試驗(yàn)

2.3.1 磁性礦物再磨細(xì)度條件試驗(yàn)

礦樣中黑鎢礦與脈石共生關(guān)系密切，且呈致密鑲嵌；礦物嵌布粒度細(xì)，難以單體解離，回收困難。單體解離是獲得高質(zhì)量產(chǎn)品的必要條件，如果磨礦細(xì)度達(dá)不到要求，就不能使礦物充分解離，而過磨后，不僅增加了磨礦成本，而且易泥化，使浮選惡化[4]。為確保黑鎢礦充分單體解離，又不產(chǎn)生過粉碎，必須確定合理的磨礦細(xì)度。用碳酸鈉調(diào)節(jié)礦漿pH值為弱堿性，調(diào)整劑硝酸鉛用量2 000 g/t，捕收劑BY-9+GYB用量為1 500 g/t+500 g/t的條件下，考察了再磨細(xì)度對(duì)鎢粗精礦浮選指標(biāo)的影響，其試驗(yàn)流程見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見圖2。

圖1 磁性礦物再磨細(xì)度條件試驗(yàn)流程圖

從圖2中可以看出，-0.045 mm含量占85%時(shí)鎢品位為0.79%，鎢作業(yè)回收率最高可達(dá)到91.26%，隨著磨礦細(xì)度再增加，鎢品位略有上升，回收率反而下降，這說明盡管隨著磨礦細(xì)度的增加，解離度增加，但礦漿泥化嚴(yán)重，從而導(dǎo)致浮選環(huán)境嚴(yán)化，礦物分選效果下降。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的可行性，采用-0.045 mm含量占85%進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

圖2 磁性礦物再磨細(xì)度條件試驗(yàn)結(jié)果

2.3.2 鎢粗精礦精選試驗(yàn)

為了提高鎢品位，將鎢粗精礦進(jìn)行兩次精選。用LL作調(diào)整劑，GYB作捕收劑，考察了鎢粗精礦精選試驗(yàn)。其試驗(yàn)流程見圖3，試驗(yàn)結(jié)果見表5。

圖3 鎢粗精礦精選試驗(yàn)流程圖

從表5可以看出，精選兩次后鎢品位為6.17%，鎢作業(yè)回收率可達(dá)81.50%，鎢對(duì)原礦回收率達(dá)20.98%。

表5 鎢粗精礦精選試驗(yàn)結(jié)果%

2.3.3 鎢精礦“磁—重”工藝試驗(yàn)

鎢粗精礦精選試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，浮選泡沫中有部分脈石無法抑制，單用浮選很難獲得合格的鎢精礦。為了提高鎢精礦品位，將鎢精礦用高梯度磁選機(jī)磁選后，再搖床進(jìn)行重選富集黑鎢礦。其試驗(yàn)流程見圖4，試驗(yàn)結(jié)果見表6。

圖4 鎢精礦“磁—重”工藝試驗(yàn)流程圖

表6 鎢精礦“磁—重”工藝試驗(yàn)結(jié)果%

2.4非磁性礦物試驗(yàn)

2.4.1 非磁性礦物重選試驗(yàn)

黑鎢礦的比重為7.5左右，白鎢礦的比重為6.0左右，錫石的比重為7.0左右，石英的比重為2.4左右。利用重選方法對(duì)物料進(jìn)行分選的難易程度可簡(jiǎn)易的用待分離物料的密度差判定[3]。即E=（ρ2-ρ）/(ρ1-ρ)，取溶液的比重為1，則E黑鎢礦=4.64，E白鎢礦=3.57，E錫石= 4.29，均大于2.5，屬于極易重選礦石。非磁性礦物中含有較多細(xì)粒非磁性礦物，首先進(jìn)行脫泥，脫泥后對(duì)粗粒級(jí)礦物搖床重選富集鎢錫。得到的鎢錫混合礦中鎢品位為1.51%，錫品位為2.46%，鎢和錫對(duì)原礦的回收率分別為38.21%和60.11%,試驗(yàn)流程見圖5。

2.4.2 非磁性礦物浮選試驗(yàn)

鎢錫礦石在碎礦和磨礦的過程中產(chǎn)生了部分細(xì)泥，需對(duì)細(xì)粒級(jí)礦石中的鎢和錫進(jìn)行回收。在細(xì)粒級(jí)礦石中，加入藥劑浮選，獲得微量的鎢錫礦，將其和粗粒級(jí)礦石搖床得到的鎢錫礦混合，加入水玻璃80 g/t，GYB 200 g/t，2#油80 g/t，用碳酸鈉調(diào)節(jié)溶液pH值為弱堿性，控制錫石抑制劑G的用量，對(duì)鎢錫混合礦抑錫浮鎢。獲得的錫精礦試驗(yàn)結(jié)果如下圖7所示。由圖中結(jié)果可知，隨著抑制劑G用量的增加，錫品位和回收率都是先增加后下降趨勢(shì)，經(jīng)綜合考慮，選取G用量100 g/t作為后續(xù)試驗(yàn)指標(biāo)，此時(shí)錫精礦中錫品位為37.11%，錫對(duì)原礦回收率為52.41%。

圖5 非磁性礦物重選試驗(yàn)流程圖

圖6 非磁性礦物浮選試驗(yàn)結(jié)果

2.5全流程試驗(yàn)

全流程試驗(yàn)過程中首先加入黃藥浮選和弱磁選脫除絕大部分硫鐵礦石，弱磁選尾礦通過強(qiáng)磁選工藝得到磁性礦物和非磁性礦物，磁性礦物用碳酸鈉調(diào)節(jié)pH值為弱堿性，水玻璃作為脈石抑制劑，硝酸鉛為調(diào)整劑，BY-9和GYB作捕收劑，在再磨細(xì)度－45 μm占85%的條件下，通過一粗一掃兩精回收鎢粗精礦；所得鎢粗精礦再次通過強(qiáng)磁選和搖床重選得到鎢精礦1；非磁性礦物預(yù)先脫泥，粗粒級(jí)進(jìn)行搖床重選，細(xì)粒級(jí)礦石采用浮選，兩種粒級(jí)選別的精礦混合后用碳酸鈉調(diào)節(jié)pH值，加入分散劑水玻璃和錫石抑制劑G，GYB作捕收劑，通過一粗一掃得到錫精礦和鎢精礦2，產(chǎn)生的所有中礦都循序返回，試驗(yàn)化驗(yàn)時(shí)將鎢精礦1和鎢精礦2合并為鎢精礦。最終得到了含錫50.44%，錫回收率為47.29%的錫精礦；含鎢41.83%，鎢回收率25.10%的鎢精礦。試驗(yàn)流程見圖8，試驗(yàn)結(jié)果見表7。

圖8 全流程試驗(yàn)圖

表7 全流程試驗(yàn)結(jié)果%

3 結(jié)論

⑴原礦樣中鎢含量為0.10%，錫含量為0.47%，鎢錫與脈石共生關(guān)系密切，且呈致密鑲嵌；礦物嵌布粒度細(xì)，難以單體解離，回收困難。主要金屬礦物為：鎢以黑鎢礦為主，微量白鎢礦，錫以錫石為主，微量酸溶錫；其他金屬礦物有黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、白鉛礦、閃鋅礦等；非金屬礦物有石英，方解石，長(zhǎng)石，絹云母，白云石等。

⑵在工藝礦物學(xué)研究的基礎(chǔ)上確定首先采用浮選和弱磁選工藝脫掉含硫鐵礦，脫硫尾礦再用強(qiáng)磁選工藝分離得到磁性礦物和非磁性礦物，磁性礦物繼續(xù)通過“浮—磁—重”聯(lián)合工藝得到鎢精礦1，非磁性礦物通過脫泥和“重—浮“聯(lián)合工藝得到鎢精礦2及錫精礦，化驗(yàn)時(shí)將鎢精礦1和鎢精礦2合并為鎢精礦。最終得到了含錫50.44%，錫回收率為47.29%的錫精礦；含鎢41.83%，鎢回收率25.10%的鎢精礦。

⑶該礦樣對(duì)于鎢、錫礦物來講，屬復(fù)雜難選礦物。試驗(yàn)結(jié)果表明，礦樣雖經(jīng)過細(xì)磨再選和多段工藝聯(lián)合回收，但總體回收率偏低，想提高回收率指標(biāo)，不但需要多段磨礦，而且應(yīng)考慮多產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步深入試驗(yàn)研究。

[1]劉玫華,劉四清等.低品位矽卡巖型錫礦選礦工藝研究[J].現(xiàn)代礦業(yè),2009（6），44-46.

[2]謝玲琳,申志軍.湖南省錫礦的選礦工藝技術(shù)水平及其改進(jìn)創(chuàng)新研究[J].采礦技術(shù),2006（6），16-18.

[3]王淀佐,邱冠周,胡岳華.資源加工學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社,2005.

[4]趙冠飛,朱冬梅等.某復(fù)雜難選銅鉬礦石浮選試驗(yàn)[J].礦山機(jī)械,2013(2),91-95.

收稿：2014-05-15

項(xiàng)目資助：自治區(qū)科研機(jī)構(gòu)創(chuàng)新發(fā)展專項(xiàng)資金《新疆有色金屬科研與產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)新基地建設(shè)》，項(xiàng)目編號(hào)2013005。