王 群 鐘 能
(江鎢集團江西大吉山鎢業(yè)有限公司)
江西某鎢礦床屬巖漿期后熱液裂隙充填石英脈型黑鎢礦床[1-8],主要金屬礦物有黑鎢礦、白鎢礦、自然鉍、輝鉍礦、輝鉬礦、綠柱石、磁黃鐵礦、黃鐵礦等,黑鎢礦與白鎢礦的比例為3∶1~4∶1;脈石礦物主要有石英、云母、長石及電氣石、螢石、綠泥石和方解石等,圍巖是變質(zhì)砂巖和千枚巖。該礦開采歷史悠久,上部中段資源目前已開采完畢,進入深部資源開采階段。為了提高資源的回收效率,提出了白鎢常溫浮選工藝技術(shù)優(yōu)化研究,以便為現(xiàn)場工藝流程改造提供依據(jù)。
礦石密度為2.7~2.8 g/cm3,主要化學成分分析結(jié)果見表1。
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選礦廠日處理礦石約3 000 t,年產(chǎn)鎢精礦3 160 t,其中每年從細泥中回收約200 t原次生精礦,細泥處理流程為重選—浮選—重選流程,見圖1。
細泥處理流程:原次生細泥合并濃密后經(jīng)離心選礦機粗選、精選,粗選尾礦搖床再選,搖床精礦與離心選礦機精選精礦合并濃縮后浮選脫硫,然后進行黑白鎢混合浮選,黑白鎢混合精礦加溫浮選獲得白鎢精礦,加溫浮選尾礦搖床回收黑鎢礦。
選廠原次生細泥生產(chǎn)工藝由廣州冶金研究設(shè)計院設(shè)計,于2007年5月正式投產(chǎn),工藝技術(shù)指標處于國內(nèi)先進水平。日常生產(chǎn)中,主要依靠燃煤鍋爐的熱蒸汽對藥劑氟硅酸鈉、TA-3、TW-705和5個礦漿桶進行攪拌加溫,藥劑和礦漿溫度須達到95℃以上,并保溫攪拌1 h。
現(xiàn)場原次生細泥處理工藝流程中主要產(chǎn)品篩析結(jié)果見表2。
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為了確定合理、實用性強的白鎢常溫浮選工藝流程,進行了試驗研究和論證。
首先,將圖1中1#濃密機底流用砂泵揚送到原加溫攪拌桶,加藥(藥劑種類相同,但添加量不同)后攪拌15 min,再進行白鎢礦常溫浮選,僅獲得WO3品位35%~40%的白鎢精礦;然后添加煤油,嘗試將TA-3和煤油煮開再添加到攪拌桶,效果依然不好。鑒于此,并根據(jù)已有的生產(chǎn)實踐和相關(guān)文獻[4-5],改變藥劑種類和數(shù)量以及加藥方式,按氫氧化鈉、硫化鈉、水玻璃、TA-3順序間隔投藥,經(jīng)多次試驗,發(fā)現(xiàn)將TA-3煮開后再添加到礦漿攪拌桶,以及將水玻璃加熱到80℃再添加到礦漿攪拌桶,可明顯改善浮選指標,尾礦指標與原白鎢加溫浮選指標相當;白鎢常溫精選作業(yè)采用強攪拌方式,每次濃漿配藥后連續(xù)攪拌15 h以上再稀釋常溫浮選,白鎢精礦WO3品位可達65%~72%[6-9],精礦品位和回收率均達到原加溫浮選時的指標。
白鎢常溫浮選前后選礦指標對比見表3,是否使用燃煤鍋爐的優(yōu)越性對比見表4。
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從表3、表4可以看出,常溫浮選鎢回收率高,生產(chǎn)成本低,安全隱患少,工人勞動強度低,無污染,與加溫浮選比較,具有顯著優(yōu)勢[10-19]。
(1)選廠精選工段每月開動鍋爐22班次,每班用塊煤0.56 t左右,塊煤市場價750元/t,全年燃煤費10.63萬元。
(2)燃煤鍋爐設(shè)備維護費2.00萬元/a。
(3)鍋爐工工資6.58萬元/人。
(4)改造后的2020年原次生精礦WO3品位為51.24%、回收率為47.03%,精礦量為323.99 t;改造前3 a平均精礦WO3回收率為45.68%,2020年新增鎢精礦銷售收入56.75萬元。
因此,2020全年增收10.63+2.00+6.58+56.75=75.96萬元。
(1)探索出一套處理深部鎢資源的新選礦工藝,該成果對江西某鎢礦的可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要,為提高鎢資源選礦技術(shù)指標提供了技術(shù)支撐。
(2)提高了鎢資源的利用率。
(3)實現(xiàn)了鎢礦的清潔、高效、低能耗生產(chǎn),為建設(shè)綠色生態(tài)礦山作出了示范。
(1)江西某鎢礦白鎢采用常溫浮選工藝后,原次生細泥回收率從45.68%提高至47.03%,加溫搖床尾礦WO3品位從0.704%降至0.608%,鎢得到了更充分的回收,提高了資源的利用率。
(2)新工藝對礦山的可持續(xù)發(fā)展提供了技術(shù)支撐。
(3)實現(xiàn)了礦山的清潔、高效、低能耗生產(chǎn),為建設(shè)綠色生態(tài)礦山作出了示范。