俞國(guó)慶，王金瑋，彭會(huì)清，秦 磊

(1.金堆城鉬業(yè)股份有限公司，陜西 西安 710077)(2.武漢理工大學(xué)，湖北 武漢 430000)

0 前言

金堆城鉬礦開(kāi)采已有50多年，經(jīng)過(guò)不斷的技術(shù)研究及工藝革新，選鉬工藝流程已形成了經(jīng)典的“粗磨粗選、多段再磨、多次精選”的工藝流程。近年來(lái)，隨著礦山的開(kāi)采，原礦品位有所下降，粗選段金屬回收率還有待于提高。經(jīng)多次流程考察發(fā)現(xiàn)，粗選段鉬回收率主要損失在粗粒級(jí)(+0.125 mm以上)。為了提高粗選段金屬回收率，開(kāi)展了粗選段中礦再磨浮選新工藝實(shí)驗(yàn)研究。

1 礦石性質(zhì)

金堆城鉬礦是典型的的斑巖型鉬礦床，礦石中主要金屬礦物有輝鉬礦、黃鐵礦，及少量黃銅礦磁鐵礦、磁黃鐵礦、輝銅礦、方鉛礦、閃鋅礦。脈石礦物以石英為主，并有少量長(zhǎng)石、螢石、云母、綠泥石等。輝鉬礦在礦脈中呈浸染狀。本次試驗(yàn)用原礦的多元素分析結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果

鏡下鑒定發(fā)現(xiàn)輝鉬礦多為片狀或鱗片狀，多呈單晶體分布(或分布在脈石礦物裂隙中晶粒大多在0.01 mm ×0.3 mm 之間，最大0.03 mm ×0.6 mm 左右。多為輝鉬礦，未見(jiàn)鉬的次生礦物。

2 工藝試驗(yàn)研究

2.1 原工藝流程試驗(yàn)

2.1.1 粗選段藥劑用量試驗(yàn)

按照現(xiàn)場(chǎng)粗選段工藝流程，在磨礦細(xì)度為－0.07 mm含量占55%時(shí)，進(jìn)行了捕收劑YC及起泡劑用量試驗(yàn)，上述兩種藥劑均為生產(chǎn)中所用藥劑。試驗(yàn)流程見(jiàn)圖1，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖2、圖3。

圖2 捕收劑YC用量試驗(yàn)結(jié)果

圖3 起泡劑用量試驗(yàn)結(jié)果

由圖2和圖3結(jié)果可見(jiàn)，隨著捕收劑YC和起泡劑用量的增加，粗精礦產(chǎn)率和回收率逐漸增加，品位降低;綜合考慮粗精礦的品位和回收率，確定捕收劑YC用量為140 g/t。起泡劑用量為80 g/t，添加比例為粗選與掃一、掃二的用量比為6∶2∶2。

2.1.2 粗選段閉路試驗(yàn)

模擬現(xiàn)場(chǎng)工藝流程，采用“一次粗選、一次粗精選、兩次掃選，中礦循序返回”工藝進(jìn)行了閉路流程試驗(yàn)。試驗(yàn)流程圖見(jiàn)圖4，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

圖4 原工藝粗選段閉路試驗(yàn)流程圖

表2 原工藝粗選段閉路試驗(yàn)結(jié)果 %

2.1.3 閉路試驗(yàn)篩析結(jié)果

為了考察各粒級(jí)鉬的回收情況，對(duì)粗選段閉路試驗(yàn)的原礦、粗精礦、尾礦進(jìn)行了篩析及化驗(yàn)分析，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 粗選段原礦、粗精礦、尾礦各粒級(jí)鉬分布情況 %

采用反光顯微鏡分別對(duì)于粗選段開(kāi)路磨原礦、閉路磨的原礦，粗精尾，掃一精，掃二精，兩個(gè)中礦合起來(lái)單獨(dú)再磨后的中礦，粗精精等礦物進(jìn)行鏡下分析，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 各產(chǎn)物單體解離情況 %

由表3及表4結(jié)果可見(jiàn)，粗精礦中－0.125 mm+0.038 mm粒級(jí)中鉬的回收率較高，+0.125 mm粒級(jí)的回收率較低，粗精礦的單體解離度達(dá)到了91.47%，但掃二精的單體解離度僅僅53.44%。回收率損失主要在粗粒級(jí)，這與現(xiàn)場(chǎng)流程考察的結(jié)果一致，究其原因主要是中礦順序返回，上浮的連生體因未單體解離在流程中循環(huán)而不能得到有效的回收。

2.2 中礦再磨試驗(yàn)

為了提高粗選段鉬的回收率，針對(duì)原工藝中存在的浮選連生體不能解離，各中礦在浮選作業(yè)之間循環(huán)不能有效回收的問(wèn)題，根據(jù)彭會(huì)清教授提出中礦選擇性分級(jí)磨浮新工藝［2］，打破原常規(guī)磨礦、浮選作業(yè)為兩個(gè)獨(dú)立作業(yè)的流程，使同段磨礦和浮選兩個(gè)作業(yè)之間構(gòu)成一個(gè)礦物磨浮大循環(huán)，即磨礦和浮選對(duì)有用礦物進(jìn)行選擇性磨礦、分級(jí)和浮選，開(kāi)展了中礦再磨新工藝試驗(yàn)研究。試驗(yàn)共選擇2套方案，分別為針對(duì)粗精尾和掃一精合起來(lái)再磨，和粗精尾加掃一精加掃二精合起來(lái)再磨2種情況。

2.2.1 中礦1再磨后分選條件試驗(yàn)

針對(duì)中礦1(粗精尾加掃一精)再磨后細(xì)度不同，其選別指標(biāo)也不一樣，故對(duì)其進(jìn)行不同細(xì)度的選別試驗(yàn)，以確定最佳再磨細(xì)度。分選時(shí)藥劑用量為捕收劑YC80 g/t，起泡劑50 g/t。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

由表5可知，綜合考慮精礦品位和回收率，選擇－0.074mm含量占98%為中礦1最佳的再磨細(xì)度。

表5 中礦1再磨后分選條件試驗(yàn)結(jié)果 %

2.2.2 中礦2再磨后分選條件試驗(yàn)

同理，與中礦1(粗精尾加掃一精)再磨后分選條件相同，對(duì)中礦2(粗精尾加掃一精加掃二精)進(jìn)行了不同細(xì)度的選別試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。

由表6可知，綜合考慮精礦品位和回收率，選擇－0.074mm含量占98%為中礦2最佳的再磨細(xì)度。

2.3 中礦單獨(dú)再磨后粗選段閉路浮選試驗(yàn)

2.3.1 中礦1單獨(dú)再磨粗選段閉路試驗(yàn)

粗精尾加掃一精作為中礦進(jìn)行單獨(dú)再磨，取磨礦細(xì)度為－0.074 mm含量98%，將中礦返至粗選，對(duì)該流程整個(gè)粗選段進(jìn)行閉路試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)共進(jìn)行2次，試驗(yàn)流程圖見(jiàn)圖5，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表7。

表6 中礦2再磨后分選條件試驗(yàn)結(jié)果 %

圖5 中礦1單獨(dú)再磨粗選段閉路流程圖

表7 中礦1單獨(dú)再磨粗選段閉路試驗(yàn)結(jié)果 %

2.3.2 中礦2單獨(dú)再磨粗選段閉路試驗(yàn)

粗精尾加掃一精加掃二精作為中礦進(jìn)行單獨(dú)再磨，取磨礦細(xì)度為－0.074mm含量98%，將中礦返至粗選段，對(duì)該流程整個(gè)粗選段進(jìn)行閉路試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)共進(jìn)行兩次，試驗(yàn)流程圖見(jiàn)圖6，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表8。

圖6 中礦2單獨(dú)再磨粗選段閉路流程圖

表8 中礦2單獨(dú)再磨粗選段閉路試驗(yàn)結(jié)果 %

2.4 中礦返原球磨機(jī)再磨后粗選段閉路浮選試驗(yàn)

考慮到現(xiàn)場(chǎng)球磨機(jī)數(shù)量有限，添加設(shè)備會(huì)增加生產(chǎn)成本，故設(shè)計(jì)將中礦直接返回至原礦球磨機(jī)中再磨。在磨礦時(shí)間不變的前提下，既起到將中礦進(jìn)行再磨的效果，同時(shí)又提高選礦濃度，間接的增長(zhǎng)浮選時(shí)間。

2.4.1 中礦1返回原球磨機(jī)再磨粗選段閉路試驗(yàn)粗精尾加掃一精作為中礦返回至原礦球磨機(jī)處進(jìn)行再磨。對(duì)該流程整個(gè)粗選段進(jìn)行閉路試驗(yàn)，因?yàn)楦∵x濃度增加在本實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)為粗選的刮泡時(shí)間增長(zhǎng)，按中礦所占原礦比例可以得出該流程的粗選時(shí)間為3 min 20 s。實(shí)驗(yàn)共進(jìn)行2次，試驗(yàn)流程圖見(jiàn)圖7，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表9。

圖7 中礦1返回原球磨機(jī)再磨粗選段閉路浮選流程圖

表9 中礦1返回原球磨機(jī)再磨粗選段閉路試驗(yàn)結(jié)果 %

2.4.2 中礦2返回原球磨機(jī)再磨粗選段閉路試驗(yàn)

粗精尾加掃一精加掃二精作為中礦返回至原礦球磨機(jī)處進(jìn)行再磨。對(duì)該流程整個(gè)粗選段進(jìn)行閉路試驗(yàn)，對(duì)該流程整個(gè)粗選段進(jìn)行閉路試驗(yàn)，因?yàn)楦∵x濃度增加在本實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)為粗選的刮泡時(shí)間增長(zhǎng)，按中礦所占原礦比例可以得出該流程的粗選時(shí)間為3 min 20 s。實(shí)驗(yàn)共進(jìn)行2次，試驗(yàn)流程圖見(jiàn)圖8，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表10。

2.5 試驗(yàn)結(jié)果小結(jié)

由表7～表10結(jié)果可見(jiàn):

(1)中礦單獨(dú)再磨比返原球磨機(jī)再磨后能得到更高的粗精礦品位和精礦回收率。2個(gè)中礦再磨比3個(gè)中礦再磨更容易得到較高的精礦品位，但是相對(duì)的回收率較低。

(2)中礦1單獨(dú)再磨最佳流程比原流程精礦品位提高1.01%和回收率提高1.26%;

表10 中礦2返回原球磨機(jī)再磨粗選段閉路試驗(yàn)結(jié)果%

(3)中礦2單獨(dú)再磨最佳流程比原流程精礦品位提高0.90%和回收率提高1.31%。

(4)中礦1返回原球磨機(jī)最佳流程比原流程精礦品位提高0.85%和回收率提高1.02%。

(5)中礦2返回原球磨機(jī)的流程比原流程精礦品位提高0.82%和回收率提高1.06%。

2.6 中礦再磨閉路試驗(yàn)篩細(xì)結(jié)果及分析

對(duì)中礦1(粗精尾加掃一精)返回原球磨機(jī)流程各產(chǎn)物進(jìn)行粒級(jí)篩析，結(jié)果見(jiàn)表11。

表11 中礦1返回原礦球磨機(jī)各粒級(jí)鉬分布情況 %

由表11結(jié)果可知:鉬的金屬量損失主要在粒級(jí)的兩頭，即粗粒級(jí)和過(guò)細(xì)的粒級(jí)。與表3結(jié)果比較可見(jiàn)，將中礦1返回原球磨機(jī)再磨后給礦中+0.180 mm的含量由9.8%降低至8.97%，給礦中 －0.038 mm目粒級(jí)含量由41.57%降低到39.28%，說(shuō)明中礦返回原球磨機(jī)再磨可以在一定程度上優(yōu)化磨礦產(chǎn)品的粒度組成。

3 結(jié)論

(1)選礦廠現(xiàn)粗選段工藝流程回收率損失主要在粗粒級(jí)(+0.125 mm以上)究其原因主要是中礦順序返回，上浮的連生體因未單體解離在流程中循環(huán)而不能得到有效的回收。

(2)將中礦(粗精尾加掃一精或掃二精)進(jìn)行再磨后，可提高粗精礦品位和回收率，這主要是中礦再磨后一方面可改善磨礦產(chǎn)品的粒度組成，增加可選性粒級(jí)的含量;另一方面有利于有用礦物的單體解離，使礦物新鮮表面充分暴露，可顯著提高有用礦物的可浮性。

(3)中礦單獨(dú)再磨比返回原礦球磨機(jī)再磨后的選別指標(biāo)好，但考慮生產(chǎn)成本及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，推薦三個(gè)中礦(粗精尾加掃一精和掃二精)脫水后返回原礦球磨機(jī)再磨工藝流程開(kāi)展工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)，以提高粗選段鉬金屬回收率。

［1］彭會(huì)清，俞國(guó)慶.浮選中礦選擇性分級(jí)、再磨和脫水新技術(shù)研究報(bào)告［R］.2012.

［2］彭會(huì)清，胡海洋，李驥，等.浮選中礦選擇型分級(jí)再磨工藝機(jī)理研究［J］.礦業(yè)研究與開(kāi)發(fā)2010，30(5);30－34.