河南某白鎢礦選礦試驗(yàn)研究

趙德志

（文山麻栗坡紫金鎢業(yè)集團(tuán)有限公司，云南 文山 663600）

鎢作為一種重要的戰(zhàn)略金屬，常用于電子、合金等領(lǐng)域[1，2]，目前鎢資源的開發(fā)利用主要來(lái)自白鎢礦與黑鎢礦。我國(guó)的黑鎢礦和白鎢資源豐富，但目前可供開發(fā)利用鎢資源主要以白鎢礦為主。白鎢礦常與螢石，方解石、磷灰石等含鈣礦物共存[3，4]，浮選是最有效的提取物資源的方法[5-7]，白鎢礦浮選常用捕收劑為脂肪酸類，如油酸，氧化石蠟皂等，抑制劑大多采用水玻璃。但由于白鎢礦中脈石組成及性質(zhì)復(fù)雜多變，導(dǎo)致白鎢礦的浮選藥劑制度都有不同[8，9]，因此，針對(duì)礦石性質(zhì)制定合理的藥劑制度有利于白鎢礦資源的高效回收。

河南欒川某矽卡巖型白鎢礦中鎢品位極低，屬于典型的高泥高硅型白鎢礦。由于礦石性質(zhì)復(fù)雜，礦山?jīng)]有進(jìn)行系統(tǒng)的白鎢礦選礦試驗(yàn)研究，導(dǎo)致白鎢礦沒(méi)有得到有效回收，因此，為有效提高低品位白鎢礦的回收利用，增加礦山經(jīng)濟(jì)效益，本文針對(duì)該高泥高硅矽卡巖型白鎢礦進(jìn)行了原礦化學(xué)組成及性質(zhì)分析，并在該基礎(chǔ)上進(jìn)行了白鎢礦的選礦試驗(yàn)研究，為該礦石中白鎢礦的開發(fā)利用提供技術(shù)支持，為國(guó)內(nèi)外同類低品位矽卡巖型白鎢礦提供參考與借鑒。

1 原礦性質(zhì)

由化學(xué)組成分析結(jié)果可知，WO3品位為0.161%，具有較高的回收利用的價(jià)值；進(jìn)一步分析了鎢的物相存在形式，物相分析結(jié)果表明，礦石中鎢主要以白鎢礦的形式存在，占了總鎢的97%以上，黑鎢礦與鎢華占有率很少；分析了白鎢礦物粒度分布，在-0.010mm粒級(jí)范圍內(nèi)，白鎢礦的占有率達(dá)19.69%，微細(xì)粒級(jí)白鎢礦含量大。因此，如何較好的回收微細(xì)粒級(jí)白鎢將是影響白鎢礦回收率的關(guān)鍵。

2 試驗(yàn)結(jié)果及分析

磨礦細(xì)度關(guān)系到礦物的單體解離，并直接影響目的礦物的回收，因此，首先在顯微鏡下進(jìn)行一組不同磨礦細(xì)度條件下礦物的單體解離度測(cè)定試驗(yàn)，測(cè)定結(jié)果表明，當(dāng)磨礦細(xì)度為-0.074mm占67.72%時(shí)，白鎢礦的解離度分別為95.42%，滿足白鎢礦浮選的解離度要求，因此后續(xù)試驗(yàn)研究過(guò)程中確定磨礦細(xì)度為-0.074mm占67.72%。

2.1 白鎢礦粗選試驗(yàn)研究

對(duì)原礦進(jìn)行白鎢礦粗選試驗(yàn)研究，白鎢礦粗選主要包括調(diào)整劑種類及用量、捕收劑的種類及用量的控制，浮選濃度試驗(yàn)以及閉路試驗(yàn)等，粗選試驗(yàn)在3L浮選機(jī)中進(jìn)行，給礦為1kg。

2.1.1 白鎢礦粗選碳酸鈉用量

碳酸鈉是白鎢礦浮選過(guò)程中常用的調(diào)整劑之一，具有調(diào)節(jié)礦漿pH值和分散礦泥等作用。因此，添加一定量的碳酸鈉可能有利于白鎢礦的浮選。在磨礦細(xì)度為-0.074mm占67.72%，抑制劑水玻璃用量3000g/t，捕收劑FW用量240g/t的條件下，考察碳酸鈉用量對(duì)白鎢礦浮選指標(biāo)的影響，試驗(yàn)結(jié)果可知，碳酸鈉用量增加，WO3的品位變化不明顯，回收率呈上升趨勢(shì)，當(dāng)用量大于1000g/t時(shí)，WO3品位和回收率均呈下降趨勢(shì)，綜合考慮，碳酸鈉用量為1000g/t。

2.1.2 白鎢礦粗選水玻璃用量

水玻璃是白鎢礦浮選過(guò)程中常用的抑制劑，水解出的硅酸組分可以有效抑制方解石和螢石等含鈣脈石礦物，但用量過(guò)多會(huì)抑制白鎢礦的浮選，因此，在白鎢礦浮選過(guò)程中控制水玻璃用量對(duì)選礦指標(biāo)具有重大影響。磨礦細(xì)度為-0.074mm占67.72%，碳酸鈉用量1000g/t，捕收劑FW用量240g/t的條件下，考察水玻璃用量對(duì)白鎢礦浮選指標(biāo)的影響，其試驗(yàn)結(jié)果可知，隨著水玻璃用量增加，WO3的品位呈增加趨勢(shì)，而水玻璃氫氧用量大于3000g/t時(shí)，WO3回收率下降顯著，綜合考慮，水玻璃用量為3000g/t。

2.1.3 白鎢礦粗選捕收劑種類及用量

捕收劑關(guān)系到白鎢礦的回收及在抑制劑作用下與含鈣礦物的選擇性分離，選取高效低毒的捕收劑是實(shí)現(xiàn)白鎢礦浮選的關(guān)鍵，因此，在磨礦細(xì)度為-0.074mm占67.72%%，碳酸鈉用量1000g/t，水玻璃用量3000g/t的條件下，分別考察731、FW和733用量對(duì)白鎢礦浮選指標(biāo)的影響，其試驗(yàn)結(jié)果可知，F(xiàn)W捕收劑、731氧化石蠟皂和733均能有效浮選白鎢礦，但FW捕收劑捕收能力強(qiáng)，用量少，選擇性好。731用量為FW用量的2.67倍時(shí)，733用量為FW用量1.5倍時(shí)，才能取得FW的選礦回收率指標(biāo)。綜合考慮白鎢礦選礦指標(biāo)，選取FW為本次白鎢礦浮選捕收劑，其用量為240g/t。

2.1.4 白鎢礦粗選礦漿濃度影響

浮選過(guò)程中礦漿濃度對(duì)目的礦物的回收具有重要影響，濃度過(guò)低不利于礦物的回收，過(guò)高容易產(chǎn)生泡沫夾帶。因此，在磨礦細(xì)度為-0.074mm占67.72%，碳酸鈉用量1000g/t，水玻璃用量3000g/t，F(xiàn)W用量為240g/t的條件下，考察礦漿濃度對(duì)白鎢礦浮選指標(biāo)的影響，其試驗(yàn)結(jié)果可知，礦漿濃度低時(shí)影響鎢的回收率，濃度較高時(shí)影響鎢的回收率。綜合考慮，浮選礦漿濃度控制在35%～37%。

2.1.5 白鎢礦粗選段閉路試驗(yàn)

在最佳條件實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，確定磨礦細(xì)度為-0.074mm占67.72%，碳酸鈉用量1000g/t，水玻璃用量3000g/t，F(xiàn)W用量為240g/t，礦漿濃度35%的條件下，進(jìn)行一次粗選，兩次精選，三次掃選的白鎢礦粗選段閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果白鎢礦粗選段可得到鎢粗精礦WO3品位為5.34%、回收率為91.11%的指標(biāo)。

2.1.6 白鎢礦粗精礦加溫精選試驗(yàn)

粗選段鎢精礦中組分含量測(cè)定，其脈石成分主要還是以含鈣礦物方解石、螢石為主，采用常溫浮選時(shí)，精選過(guò)程中很難控制鎢精礦產(chǎn)率，影響白鎢礦精礦的品位，因此，本次研究采用加溫法。加溫?cái)嚢铦舛葹?5%～60%，溫度為90℃，攪拌時(shí)間為50min，氫氧化鈉用量145g/t，水玻璃用量3500g/t，F(xiàn)W用量12g/t，對(duì)給礦（鎢粗精礦）進(jìn)行一次粗選一次掃選合并后經(jīng)兩次精選的開路試驗(yàn)可得到WO3品位47.97%，作業(yè)回收率為93.19%的鎢精礦指標(biāo)。

2.2 白鎢礦浮選閉路試驗(yàn)

根據(jù)本次白鎢礦浮選制定的藥劑制度及工藝流程，進(jìn)行白鎢礦回收全閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果可知，對(duì)原礦進(jìn)行一次粗選三次掃選兩次精選的鎢粗選，并將鎢粗精礦加溫處理進(jìn)行兩次精選兩次掃選的閉路可得到WO3品位47.97%，回收率為84.91%的白鎢精礦指標(biāo)。

3 結(jié)論

（1）河南某矽卡巖型白鎢礦中WO3品位為0.164%，主要金屬礦物為白鎢礦，礦石中含有少量的硫化礦，脈石礦物主要為石榴子石、螢石、方解石和石英等，屬于典型的高泥高硅白鎢礦。

（2）白鎢礦粗選試驗(yàn)采用碳酸鈉調(diào)節(jié)礦漿pH，水玻璃為抑制劑，F(xiàn)W為捕收劑，控制礦漿濃度，并對(duì)粗精礦進(jìn)行加溫浮選，有效實(shí)現(xiàn)了白鎢礦與脈石礦物的高效分離。

（3）在磨礦細(xì)度為-0.074mm占65%左右條件下，一次粗選兩次精選，三次掃選的白鎢礦粗選段；加溫條件下，進(jìn)行一次粗選，兩次掃選的閉路試驗(yàn)，最終得到了得到了WO3品位47.97%，回收率為84.91%的白鎢精礦，該選礦工藝可以為矽卡巖型高泥高鈣白鎢礦的選礦試驗(yàn)指導(dǎo)及工業(yè)應(yīng)用提供良好的借鑒。