李曉波,陳 劍,沈新春,余夏靜
(1.江西理工大學(xué),江西 贛州 341000;2.贛州金環(huán)磁選設(shè)備有限公司,江西 贛州 341000)
某鎢礦床含WO30.75%,鎢礦物主要以白鎢礦產(chǎn)出,占鎢總金屬量的95.85%,含少量鎢華和分散相鎢,少量硫化礦,脈石礦物主要為符山石、長石、石英。根據(jù)礦石性質(zhì),進(jìn)行了重選法和浮選法試驗(yàn),由于該礦區(qū)水質(zhì)比較差,浮選法無法得到高品位鎢精礦,最后確定采用重選法和浮選-重選聯(lián)合工藝進(jìn)行流程試驗(yàn),都獲得了良好的試驗(yàn)結(jié)果。
經(jīng)顯微鏡鑒定,結(jié)合化學(xué)分析及物相分析研究表明:礦石中金屬礦物主要有白鎢礦,另有少量或微量其他金屬礦物,如方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、黃銅礦、自然銅、斑銅礦、輝鉬礦等。脈石礦物主要有符山石、透閃石、長石、云母、方解石、石英等,其次有透輝石、鈣鐵輝石、綠簾石、鐵鋁榴石、螢石、綠泥石等。有害雜質(zhì)礦物主要有磷灰石。原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果見表1,礦石中鎢的物相分析結(jié)果見表2。
表1 原礦多元素分析結(jié)果 %
表2 鎢物相分析結(jié)果 %
白鎢礦只有在-0.25mm粒級(jí)中才能得到較好的單體解離,在-0.25mm+0.125mm、-0.125mm+0.076mm、-0.076mm+0.05mm3個(gè)粒級(jí)中,鎢的單體解離度分別為88.79%、93.34%、96.55%。
該試驗(yàn)僅考慮礦石中鎢元素的回收,鎢主要以白鎢礦產(chǎn)出,根據(jù)工藝礦物學(xué)研究結(jié)果,重選法和浮選法都可作為本礦石回收鎢的方案,為了選擇適宜的工藝流程,最大限度的回收白鎢礦,分別采用這兩種方案進(jìn)行白鎢礦回收試驗(yàn)。
為確保重選作業(yè)的效率及經(jīng)濟(jì)指標(biāo),選擇適宜的重選設(shè)備是關(guān)鍵。螺旋溜槽和螺旋選礦機(jī)具有給礦濃度高、占地面積小、單位面積處理能力大、設(shè)備本身無運(yùn)動(dòng)部件、操作簡單等優(yōu)勢(shì),故常作為粗選設(shè)備;搖床具有分選精度高的特點(diǎn),同時(shí)也存在占地面積大,單位面積處理能力小等劣勢(shì),故常作為精選設(shè)備,與螺旋溜槽和螺旋選礦機(jī)配套使用[1]。
對(duì)于本試料,將原礦磨至-0.076mm占60%,采用直徑為900mm×540mm的螺旋溜槽進(jìn)行粗選試驗(yàn),粗選精礦經(jīng)脫雜鐵脫硫后,通過搖床精選獲得鎢精礦,粗選中礦和溢流則分別采用搖床和離心選礦機(jī)處理,再回收部分鎢。試驗(yàn)結(jié)果見表3。
由表3可知,經(jīng)過重選試驗(yàn),可獲得鎢精礦1含WO367.34%、回收率為61.53%,鎢精礦2含WO317.71%、回收率為11.63%;獲得含WO347.58%的綜合鎢精礦,鎢總回收率為73.16%。尾礦中鎢損失的金屬量占19.16%,這是影響鎢回收率的主要因素。
表3 重選試驗(yàn)結(jié)果 %
原礦經(jīng)磨礦至-0.076mm占60%,進(jìn)行浮選試驗(yàn)。為了保證鎢精礦的質(zhì)量,先進(jìn)行了硫化礦浮選,避免其在白鎢礦浮選時(shí)一起上浮影響鎢精礦品位。脫硫尾礦再進(jìn)行常溫浮選回收白鎢礦,精選之前,加大量的水玻璃后強(qiáng)力攪拌0.5h。閉路試驗(yàn)流程和工藝條件見圖1,試驗(yàn)結(jié)果見表4。
圖1 浮選閉路試驗(yàn)流程圖
表4 浮選閉路試驗(yàn)結(jié)果 %
由表4可知,鎢粗精礦經(jīng)過3次精選可獲得鎢精礦含WO366.38%,回收率為83.70%,大部分鎢得到了回收,獲得了較好的指標(biāo)。
眾所周知,影響浮選工藝過程的因素很多,如磨礦細(xì)度、礦漿濃度、藥劑制度、礦漿溫度和水質(zhì)等,其中水質(zhì)對(duì)浮選的影響就不容忽視,因?yàn)樗|(zhì)會(huì)因時(shí)因地而變化,必須重視浮選用水的質(zhì)量[2]。
為了考察礦山用水對(duì)浮選效果的影響情況,進(jìn)行了礦山用水復(fù)核試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明,精選效果不佳,無論改變藥劑制度或是增加精選次數(shù),最終鎢精礦中鎢的品位都無法逾越20%,但是,對(duì)于粗選作業(yè)的指標(biāo)影響不大,粗選作業(yè)中鎢粗精礦的鎢品位雖然不高,還不到5%,但是回收率超過90%。
所以,安排了兩地用水浮選粗選對(duì)比試驗(yàn),試驗(yàn)地用水和礦山用水浮選粗選試驗(yàn)結(jié)果分別見表5和表6。
表5 試驗(yàn)地用水浮選粗選試驗(yàn)結(jié)果 %
表6 礦山用水浮選粗選試驗(yàn)結(jié)果 %
由表5和表6試驗(yàn)結(jié)果可知,兩地用水浮選粗選作業(yè)都能獲得較好的選礦指標(biāo),只是礦山用水獲得的鎢粗精礦品位只有4.08%,而試驗(yàn)地用水獲得的鎢粗精礦品位10.71%,但是仍可以使鎢在鎢粗精礦中富集,同時(shí)也達(dá)到了大量拋尾的效果,回收率高達(dá)90.75%,略高于試驗(yàn)地用水的回收率。
由于受礦石產(chǎn)出地水質(zhì)條件的限制,采用單一浮選法回收白鎢礦無法得到高質(zhì)量的鎢精礦,而根據(jù)礦山用水的浮選復(fù)核試驗(yàn)結(jié)果,礦山用水對(duì)粗選指標(biāo)影響不是明顯,為了簡化工藝流程,選擇浮選法進(jìn)行粗選作業(yè),浮選粗精礦通過搖床進(jìn)行精選,最終獲得合格的鎢精礦產(chǎn)品。試驗(yàn)結(jié)果見表7,試驗(yàn)流程和工藝條件見圖2。
表7 浮選-重選聯(lián)合工藝試驗(yàn)結(jié)果 %
圖2 浮選-重選聯(lián)合工藝試驗(yàn)流程圖
由表7可知,采用浮選-重選聯(lián)合流程最終獲得鎢精礦產(chǎn)率為0.63%,含WO375.50%,回收率為67.29%。
(1)采用全重選法和浮選-重選法聯(lián)合流程都能獲得較好的經(jīng)濟(jì)指標(biāo),在鎢精礦產(chǎn)率相差不大的情況下,后者的鎢品位和回收率都要更高,且其工藝流程比前者要更簡潔,若投入生產(chǎn),節(jié)省廠房空間,減少選礦設(shè)備數(shù)量,以減少初期資金投入。
(2)采用試驗(yàn)地用水經(jīng)多方案比較,以單一浮選法處理工藝指標(biāo)為佳,閉路試驗(yàn)最終可獲得鎢精礦含WO366.38%,回收率為83.70%。若要采用單一浮選法回收該礦石中的白鎢礦,需先改善該礦區(qū)的水質(zhì)問題。
(3)浮選-重選法聯(lián)合流程能實(shí)現(xiàn)粗選大量拋尾,減少了精選作業(yè)負(fù)荷,精簡了精選作業(yè)流程。最終獲得鎢精礦含WO375.50%,回收率為67.29%,產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到白鎢礦一級(jí)Ⅰ類品的要求。加上次級(jí)鎢精礦產(chǎn)品,鎢的總回收率可達(dá)76.30%。
(4)全重選法和浮選-重選法聯(lián)合流程處理該礦石時(shí),最終尾礦中鎢的損失都很嚴(yán)重,尾礦中鎢金屬量占總金屬的比例達(dá)20%,為了有色金屬礦產(chǎn)資源的可持續(xù)發(fā)展,對(duì)這部分資源需要再做工作。
[1]高玉德,江慶梅,馮其明,等.某白鎢礦選礦試驗(yàn)研究[J].金屬礦山,2008,(8):52-54.
[2]胡為柏.浮選(修訂版)[M].北京:冶金工藝出版社,1983.