某白鎢礦重介質(zhì)旋流器拋尾可行性試驗(yàn)研究

曾海濤，徐寒冰，袁代軍，郭江旭，譚孝飛，許祖強(qiáng)

（1.湖南瑤崗仙礦業(yè)有限責(zé)任公司，湖南 郴州 423000；2.長沙礦冶研究院有限責(zé)任公司，湖南 長沙 410012；3.江西修水香爐山鎢業(yè)有限責(zé)任公司，江西 九江 332400）

我國的礦產(chǎn)資源具有“貧、細(xì)、雜、散”的特點(diǎn)，高效預(yù)先拋除脈石礦物，實(shí)現(xiàn)降本增效已越來越受各礦山企業(yè)的重視［1，2］。預(yù)選拋尾技術(shù)主要在粗磨或細(xì)磨等作業(yè)前預(yù)選拋棄部分廢石或低品位礦石，實(shí)現(xiàn)提高入選礦石品位、減少入磨機(jī)礦量、降低能耗、降低細(xì)粒尾礦排出量、提高資源利用率及減少環(huán)境污染等目的［3，4］。某白鎢礦WO3品位在0.4%左右，存在嵌布粒度細(xì)的特點(diǎn)，大量脈石礦物導(dǎo)致選廠能耗、藥劑消耗高，且產(chǎn)生大量細(xì)粒級(jí)尾礦。為降低能耗，減少細(xì)粒級(jí)尾礦量，提高精礦品質(zhì)，通過對(duì)該白鎢礦展開預(yù)先拋廢試驗(yàn)研究，探索采用重介質(zhì)旋流器進(jìn)行預(yù)先拋廢［5］的可行性。

1 礦樣性質(zhì)

試驗(yàn)礦樣取自某白鎢礦原礦倉，最大粒度為60 mm，通過破碎、混勻、縮分獲得分析試樣，對(duì)試樣進(jìn)行化學(xué)多元素分析，分析結(jié)果見表1。

表1 試樣化學(xué)多元素分析 %

由表1可知，試樣中主要有價(jià)成分為WO3，含量為0.31%，還含有一定量的CaF2和Ag，含量分別為9.23%和15.4 g／t。

對(duì)試樣中的鎢進(jìn)行物相分析，分析結(jié)果見表2。

表2 鎢的物相分析 %

由表2可知，試樣中的鎢主要以白鎢礦形式存在，占比達(dá)92.36%，另還有少量鎢以黑鎢形式存在，占比為7.32%。

采用MLA對(duì)礦物進(jìn)行礦物組成分析，分析結(jié)果見表3，由表3可知，試樣中鎢礦物主要為白鎢礦；硫化物含量不高，主要為磁黃鐵礦和黃鐵礦；鋅礦物主要為閃鋅礦；鉛礦物主要為方鉛礦；鉍礦物含量較少，主要為斜方輝鉛鉍礦，極少量輝鉍礦和自然鉍；脈石礦物主要為方解石和輝石，其次為鈣鋁榴石、云母和長石等。

采用掃描電鏡分析礦樣中的鎢嵌布狀態(tài)，主要嵌布特征如圖1所示。

掃描電鏡結(jié)果可知，該樣品中白鎢礦常呈半自形晶嵌布在透輝石、鈣鋁榴石、方解石等脈石礦物中；少數(shù)白鎢礦以細(xì)粒至微細(xì)粒自形晶包裹在透輝石、鈣鋁榴石、螢石等礦物中。

由以上分析可知，試樣中鎢主要以白鎢礦形式存在，脈石礦物主要為方解石（密度2.7 g／cm3左右）和輝石（密度3.02～3.45 g／cm3），其次為鈣鋁榴石（密度3.49 g／cm3）、云母（密度2.70～2.90 g／cm3）、長石（密度2.55～2.75 g／cm3）和白云石（密度2.80～2.90 g／cm3）等。依據(jù)與白鎢礦嵌布關(guān)系密切的鈣鋁榴石、輝石等礦物密度大，方解石、白云石、云母、長石等部分脈石礦物密度小的物理特性，通過重介旋流器拋尾的方法理論上具有可行性。

2 重介質(zhì)旋流器拋尾試驗(yàn)

2.1 全粒級(jí)拋尾試驗(yàn)

該白鎢礦現(xiàn)場磨機(jī)入磨物料最大粒度為15 mm，而對(duì)于重介質(zhì)旋流器拋尾工藝而言，窄粒級(jí)物料更有利于拋尾作業(yè)，故采用顎式破碎機(jī)，將原礦分別破碎至-15 mm和-5 mm兩種粒度組成試樣。通過篩分，將兩種試驗(yàn)中-0.5 mm粒級(jí)分離出。從而分別獲得0.5～5 mm全粒級(jí)試樣、0.5～15 mm全粒級(jí)試樣。分別對(duì)兩種試樣進(jìn)行重介質(zhì)旋流器拋尾試驗(yàn)。試驗(yàn)流程如圖2所示。0.5～5 mm、0.5～15 mm全粒級(jí)重拋尾試驗(yàn)結(jié)果見表4。

表4 0.5～5 mm、0.5～15 mm全粒級(jí)重介質(zhì)旋流器拋尾試驗(yàn)結(jié)果

從表4可以看出，兩種粒度組成試樣，隨著介質(zhì)密度的增加，重介質(zhì)旋流器溢流中WO3損失率均逐漸增加。考慮到盡可能多拋去脈石同時(shí)保證白鎢礦在重介質(zhì)旋流器溢流中的損失率盡可能低，0.5～5 mm粒度組成試樣和0.5～15 mm粒度組成試樣在重介質(zhì)密度為2.37 g／cm3時(shí)，拋尾綜合指標(biāo)相對(duì)較好。在重介質(zhì)密度為2.37 g／cm3時(shí)，對(duì)比兩種粒度組成試樣的拋尾指標(biāo)，可看出采用0.5～15 mm粒度組成試驗(yàn)拋尾是合適的，此時(shí)重介質(zhì)旋流器溢流產(chǎn)率為46.24%，鎢損失率為5.15%。

2.2 分粒級(jí)拋尾試驗(yàn)

將0.5～15 mm粒度組成試樣篩分成10～15 mm、5～10 mm、0.5～5 mm粒級(jí)產(chǎn)品，分別進(jìn)行重介質(zhì)旋流器拋尾試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果見表5。

表5 分粒級(jí)重介質(zhì)旋流器拋尾試驗(yàn)結(jié)果

（續(xù)表5）

從表5可以看出，隨著介質(zhì)比重的增加，重介質(zhì)旋流器溢流中WO3損失率均逐漸增加。對(duì)比0.5～15 mm分粒級(jí)與全粒級(jí)試驗(yàn)結(jié)果可知，分粒級(jí)拋尾試驗(yàn)指標(biāo)與全粒級(jí)拋尾試驗(yàn)指標(biāo)相比，無明顯差異。分析以上試驗(yàn)結(jié)果，最終確定采用介質(zhì)密度為2.37 g／cm3進(jìn)行0.5～15 mm全粒級(jí)拋尾工藝，此時(shí)重介質(zhì)旋流器溢流產(chǎn)率為46.24%，鎢損失率為5.15%。

2.3 全流程試驗(yàn)

取原礦，經(jīng)破碎至-15 mm粒級(jí)后，再次篩分獲得-0.5 mm粒級(jí)和0.5～15 mm兩個(gè)粒級(jí)產(chǎn)品，0.5～15 mm粒級(jí)產(chǎn)品經(jīng)重介質(zhì)旋流器拋尾后，旋流器沉砂與-0.5 mm粒級(jí)產(chǎn)品合并，成為最終產(chǎn)品，試驗(yàn)流程如圖3所示，試驗(yàn)結(jié)果見表6。

圖3 全流程試驗(yàn)

由表6可知，通過重介質(zhì)拋尾試驗(yàn)流程，在原礦WO3品位為0.31%條件下，最終可獲得產(chǎn)率為56.44%，WO3品 位 為0.53%，WO3回 收 率 為95.00%的合格產(chǎn)品。此時(shí)合格產(chǎn)品中螢石品位為11.60%，回收率為71.26%，CaCO3含量從原礦的39.58%降低到21.59%，回收率為30.79%。CaCO3含量大幅度降低有利于后續(xù)白鎢礦浮選的進(jìn)行。

表6 全流程試驗(yàn)結(jié)果 %

3 結(jié) 論

1.對(duì)某白鎢礦礦物組成分析可知，該礦中WO3品位0.31%，主要以白鎢礦形式存在，另含有一定量的螢石和銀，含量分別為9.23%和15.4 g／t。脈石礦物主要為方解石和輝石，其次為鈣鋁榴石、云母和長石等。白鎢礦主要嵌布在輝石、鈣鋁榴石中。

2.原礦經(jīng)破碎篩分后獲得0.5～15 mm 和-0.5 mm兩個(gè)粒級(jí)產(chǎn)品，0.5～15 mm通過重介質(zhì)旋流器拋尾后，旋流器沉砂與-0.5 mm粒級(jí)合并，最終實(shí)現(xiàn)拋廢率為43.56%，WO3金屬損失率5%的良好指標(biāo)。此時(shí)產(chǎn)品中螢石品位為11.60%，回收率為71.26%，CaCO3含量從原礦的39.58% 降低到21.59%。試驗(yàn)結(jié)果表明，該白鎢礦采用重介質(zhì)旋流器預(yù)先拋尾在工藝上具有可行性。