鄭燦輝,張子瑞,辛白軍,楊 超
(1.洛陽欒川鉬業(yè)集團股份有限公司,河南 洛陽 471542;2.山東理工大學(xué),山東 淄博 255049)
凡有礦產(chǎn)資源且進行選礦加工的國家都有大量的尾礦產(chǎn)生。據(jù)不完全統(tǒng)計,全世界每年排出的尾礦及廢石在100億t以上。我國現(xiàn)有8 000多個國有礦山,11多萬個鄉(xiāng)鎮(zhèn)集體礦山,堆存的尾礦量近50億t,年排出的尾礦量高達5億t以上[1]。隨著礦產(chǎn)資源的大量開發(fā)和利用,礦石日漸貧化,資源日漸枯竭,尾礦作為二次資源已備受世界各國的重視。實踐證明,綜合利用尾礦資源,變廢為寶、變害為利,是經(jīng)濟建設(shè)的需要,也是保護環(huán)境的需要。
河南欒川三道莊礦區(qū)是以鉬鎢為主的多金屬共生礦床,該礦區(qū)屬特大型夕卡巖鉬鎢礦床,已探明鉬金屬儲量67.25萬t,鎢金屬儲量50.25萬t。長期以來,由于伴生的白鎢礦品位低、組分復(fù)雜以及選礦工藝、技術(shù)等多方面的原因,致使伴生的白鎢礦沒能得到及時回收利用,從而使具有較好經(jīng)濟價值的白鎢資源堆棄在尾礦庫,造成浪費。隨著選礦技術(shù)的進步,綜合回收白鎢礦,提高資源利用率,已成為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然[2-3]。因此從浮鉬尾礦中綜合回收白鎢礦是現(xiàn)代選礦技術(shù)發(fā)展的重要課題。
礦石結(jié)構(gòu):主要為片狀、束狀、放射狀結(jié)構(gòu),自形、半自形粒狀結(jié)構(gòu),鑲嵌結(jié)構(gòu);其次為包體結(jié)構(gòu),交代殘余結(jié)構(gòu),充填結(jié)構(gòu)。
礦石構(gòu)造:主要為稀疏浸染狀構(gòu)造,細脈狀構(gòu)造,前者多分布于夕卡巖中,后者多分布于角巖中。角礫狀構(gòu)造僅在斷層帶附近產(chǎn)出。
礦石類型:主要為夕卡巖型,占全區(qū)金屬儲量的51%;長英角巖,占全區(qū)金屬儲量的34%;次為透輝石角巖、斜長石角巖型,占全區(qū)金屬儲量的8%;花崗斑巖型,占全區(qū)金屬儲量的7%。
(1)浮鉬尾礦化學(xué)多元素分析結(jié)果見表1。
表1 浮鉬尾礦化學(xué)多元素分析結(jié)果 w/%
(2)浮鉬尾礦鎢礦物化學(xué)物相分析如表2所示。
表2 浮鉬尾礦鎢礦物物相分析 %
(3)浮鉬尾礦試樣篩析結(jié)果如表3所示。
(4)浮鉬尾礦試樣各礦物相對含量如表4所示。
(5)白鎢礦的賦存特征。白鎢礦的化學(xué)組成為WO376.82%,CaO19.89%,Mo 2.99%。白鎢礦的顏色主要為灰-灰白色、白色。白鎢礦的粒徑以細粒為主,其中-0.2~+0.1mm占8.37%,-0.1~+0.074mm占17.25%,-0.074~+0.019mm占43.09%,-0.019mm占31.29%。在<0.074mm含量為75%的條件下,礦石的單體解離度為82.39%,連生體中白鎢礦-石榴子石連生體占4.85%,白鎢礦-金屬礦連生體占8.21%,白鎢礦與其他脈石礦物連生體占4.55%,上述連生體多為毗連型,少數(shù)為白鎢礦包裹輝鉬礦、方解石等礦物,被包裹礦粒的粒徑一般小于0.03mm,白鎢礦中的輝鉬礦呈均勻分布,以類質(zhì)同象形態(tài)存在,其含量變化5.3%~0.36%,平均為2.9%,用機械破磨的方法很難使這部分鎢鉬解離。
表3 浮鉬尾礦試樣篩析結(jié)果
表4 浮鉬尾礦試樣各礦物相對含量 %
根據(jù)礦石特性和工藝要求,按照“簡化流程、節(jié)約成本、優(yōu)化指標(biāo)”的原則,對白鎢礦采用浮選法進行綜合回收。先對上游流程中的浮鉬尾礦進行粗選,然后所得粗精礦再加溫精選,獲最終精礦。
綜合回收白鎢礦是從輝鉬礦浮選的尾礦中直接回收,白鎢粗選采用浮選柱進行,其工藝流程為:一次粗選,一次掃選。在此過程中用碳酸鈉調(diào)節(jié)礦漿的pH值,用白鎢浮選劑FX-6做白鎢礦的捕收劑。粗精礦經(jīng)過直徑30m濃密機濃縮以后,用泵把濃度為65%左右的粗精礦打到加溫攪拌桶里面,經(jīng)蒸氣加溫到95℃,并保溫1h左右,然后將礦漿濃度調(diào)到25%左右進行精選。精選采用浮選機進行,其工藝流程為:一次粗選,三次掃選,五次精選。在此過程中用氫氧化鈉作為調(diào)整劑,用新型脫藥劑TY-1作為脈石礦物的抑制劑。工藝流程見圖1。2009年生產(chǎn)指標(biāo)見表5。
圖1 白鎢回收工藝流程
根據(jù)近2年的探索和實踐,工人的操作技能和對各項指標(biāo)的控制能力都有了很大提高,浮選藥劑的添加量也逐步趨于穩(wěn)定,具體用量如下:白鎢粗選段每噸原礦用碳酸鈉1 500g,浮選劑FX-6用量200g/t;白鎢精選段氫氧化鈉用量180g/t,脫藥劑TY-1用量55kg/t粗精礦。經(jīng)過近2年的生產(chǎn)實踐,公司還摸索出了一套合理的生產(chǎn)管理辦法和藥劑添加制度,為各項指標(biāo)的提高奠定了基礎(chǔ)。
表5 2009年生產(chǎn)指標(biāo) %
(1)從浮鉬尾礦中對白鎢資源的有效回收,實現(xiàn)了礦產(chǎn)資源的綜合利用,提高了礦產(chǎn)資源的利用率。這一技術(shù)的實施是現(xiàn)代選礦技術(shù)發(fā)展的必然,也是經(jīng)濟建設(shè)快速發(fā)展的需求。
(2)經(jīng)過近2年的生產(chǎn)實踐,各項工藝技術(shù)指標(biāo)都處于良好的穩(wěn)定狀態(tài)。
(3)采用了先進的工藝技術(shù)和設(shè)備,工藝生產(chǎn)流程全部實現(xiàn)自動化控制。在國內(nèi)首次采用浮選柱浮選白鎢礦的工藝技術(shù),對選鉬后尾礦中低品位白鎢資源進行了綜合回收利用。
(4)白鎢礦浮選是一項復(fù)雜的選礦技術(shù),特別針對該地區(qū)浮鉬尾礦中的白鎢礦浮選,能否實現(xiàn)常溫精選,還有待進一步探索研究。
[1]劉 宏,王化軍.鐵尾礦在廢水處理中的應(yīng)用[J].礦業(yè)工程,2007,(1):48-50.
[2]高湛偉,楊劍波.浮鉬尾礦回收白鎢礦的選礦生產(chǎn)實踐[J].中國鉬業(yè),2009,(5):14-16.
[3]李青剛,張啟修,李贊恩.離子交換法回收高鉬鎢中礦化選液中的鎢鉬[J].中國鎢業(yè),2009,24(5):56-59.