羅仙平， 鄒麗萍， 馮博， 唐學(xué)昆

（江西理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院，江西 贛州341000）

0 引 言

福建行洛坑鎢礦含鎢0.21%，是一典型低品位黑白鎢共生鎢礦石.現(xiàn)場原工藝先采用螺旋選礦機(jī)和搖床對其進(jìn)行重選富集，得到含鎢23.64%的鎢粗精礦后再用枱浮選礦工藝脫除硫化礦以提高鎢精礦的品位.由于礦石中伴生硫化礦含量較高，礦物嵌布特征復(fù)雜，在鎢重選工藝中未能充分單體解離，與鎢礦物包裹交代明顯，導(dǎo)致枱浮工藝獲得的鎢精礦中砷、硫等雜質(zhì)含量超標(biāo)，降低了鎢精礦質(zhì)量，嚴(yán)重影響了公司的經(jīng)濟(jì)效益和企業(yè)形象；同時枱浮工藝使用大量的黃藥和硫酸類藥劑導(dǎo)致作業(yè)區(qū)生產(chǎn)環(huán)境惡劣，且使用的硫酸形成酸性環(huán)境易使選廠鋼架結(jié)構(gòu)和枱浮床面腐蝕受損速度加快.為充分利用該礦產(chǎn)資源，提高鎢精礦質(zhì)量，并改善選廠生產(chǎn)環(huán)境，本文對現(xiàn)場枱浮給礦進(jìn)行了詳細(xì)的工藝礦物學(xué)和選礦工藝優(yōu)化研究.

1 實 驗

1.1 礦石性質(zhì)

現(xiàn)場枱浮給礦含鎢23.64%，主要賦存在白鎢礦和黑鎢礦中.礦石中礦物組成復(fù)雜，金屬礦物主要有黑鎢礦、白鎢礦、錫石、毒砂、黃銅礦、鐵閃鋅礦、黃鐵礦、輝鉍礦、輝鉬礦、鋯石、褐鐵礦、鐵屑、銅藍(lán)等；非金屬礦物主要有石英、鐵鋰云母、白云母、電氣石、鉀長石、高嶺石、螢石等.枱浮給礦化學(xué)多元素分析結(jié)果見表1.

表1 枱浮給礦化學(xué)多元素分析結(jié)果/%

礦石中礦物嵌布特征復(fù)雜，包裹交代現(xiàn)象明顯.其中鎢礦物多呈柱狀、針狀、板狀等形態(tài)分布，并與石英、螢石、云母等脈石礦物連生；部分鎢礦物還被黃銅礦、黃鐵礦等硫化礦交代；少數(shù)鎢礦物呈不規(guī)則狀包裹黃鐵礦、毒砂，并與其他硫化礦組成致密的連生集合體；有的白云母、鋰云母、鐵鋰云母呈不規(guī)則狀包裹鎢礦物，或沿鎢礦物邊緣分布；有的鎢礦物還與褐鐵礦、鉀長石、螢石等連生，構(gòu)成柱狀集合體；礦石中黃鐵礦與毒砂多呈粒狀、星點狀、不規(guī)則狀等形態(tài)分布，與鎢礦物嵌布關(guān)系復(fù)雜.鎢礦物嵌布粒度以中粒為主，這將對鎢礦物的重選回收不利.

1.2 試驗設(shè)備及藥劑

試樣取自現(xiàn)場原枱浮工藝中的枱浮給礦樣（以下簡稱原礦），試驗過程中，以XMQ-240×90型球磨機(jī)磨礦，XFG系列掛槽和單槽浮選機(jī)浮選，LY-1100×500×430實驗室型搖床重選；試驗用水為自來水，試驗藥劑為工業(yè)產(chǎn)品；單元試樣重1 kg.

2 試驗結(jié)果與討論

2.1 選礦方案的確定

枱浮給礦礦石中硫化礦含量較高，要富集回收該鎢礦物并獲得質(zhì)量較高的鎢精礦，就必須先脫除礦石中的硫化礦，而硫化礦嵌布特征復(fù)雜，包裹、連生體較多，多數(shù)未單體解離.為此，要脫除該硫化礦，采用單一的重選是難以實現(xiàn)的.

因此，采用“重-浮”聯(lián)合流程對該枱浮給礦進(jìn)行試驗研究，而“重-浮”聯(lián)合流程有“先浮后重”和“先重后浮”2種工藝方案[1-3].由于“先浮后重”工藝需先對枱浮給礦進(jìn)行再磨浮選，待硫化礦浮出后再進(jìn)行鎢重選，而鎢礦物再磨后粒度較細(xì)，進(jìn)行鎢重選必然損失嚴(yán)重.“先重后浮”工藝是先對枱浮給礦進(jìn)行搖床重選，獲得的鎢粗精礦經(jīng)再磨后再進(jìn)行浮選硫化礦，此工藝既能脫除硫化礦又能避免鎢礦物因粒度細(xì)而重選損失嚴(yán)重的問題.因此，確定采用“先重后浮”工藝方案對枱浮給礦進(jìn)行試驗研究.

2.2 重選試驗及結(jié)果

為得到合格品位的鎢精礦，對原礦進(jìn)行了重選試驗，因礦石中鎢礦物粒度分布較均勻，故不分級而直接進(jìn)行全樣搖床分選.試驗流程如圖1所示，試驗結(jié)果見表2.

圖1 原礦重選試驗流程

表2 原礦重選試驗結(jié)果/%

由表2可見，采用全樣搖床進(jìn)行重選后，可獲得含鎢 42．84%、鎢回收率 92．95%，含砷 1．10%、砷回收率 82．64%、含硫 8．78%、硫回收率 86．56%的鎢精礦，分選指標(biāo)較好，鎢礦物得到有效富集，而中礦和尾礦中的細(xì)粒鎢則可接入細(xì)泥車間經(jīng)再磨再選后進(jìn)行浮選回收．

2.3 浮選條件試驗及結(jié)果

鎢粗精礦中的砷、硫主要以毒砂、黃鐵礦等硫化礦的形式存在，為了脫除該類雜質(zhì)礦物，選擇合適的硫化礦捕收劑是試驗的關(guān)鍵．固定磨礦細(xì)度為75%，捕收劑用量為60 g/t，組合捕收劑用量為40 g/t+20 g/t，2#油用量為14 g/t，考察了乙基黃藥、丁基黃藥、戊基黃藥、丁銨黑藥、（戊基黃藥+丁銨黑藥）、（丁基黃藥+丁銨黑藥）等多種捕收劑對硫化礦浮選的影響[4-6]．試驗結(jié)果表明：各捕收劑均對硫化礦物具有一定的捕收效果，其中，戊基黃藥捕收能力最強(qiáng)，獲得的硫化礦精礦中砷、硫的回收率最高；丁銨黑藥的選擇性最好，得到的硫化礦精礦中砷、硫的品位最高；而使用組合捕收劑（戊基黃藥+丁銨黑藥），分選指標(biāo)最佳．因此后續(xù)試驗選取組合藥劑（戊基黃藥+丁銨黑藥）為硫化礦浮選的捕收劑．

固定磨礦細(xì)度（＜0．074 mm 含量）為 75%，捕收劑戊基黃藥與丁銨黑藥的用量配比為2∶1，2#油用量為14 g/t，考察了捕收劑用量對硫化礦浮選的影響，試驗流程如圖2所示，試驗結(jié)果見圖3．試驗結(jié)果表明，隨捕收劑用量的增加，硫化礦精礦中砷、硫的回收率逐漸升高，但品位有所下降，當(dāng)捕收劑用量為90 g/t時，所得硫化礦精礦的指標(biāo)最好，此后若繼續(xù)加大捕收劑用量，砷、硫的回收率上升不明顯．因此，后續(xù)試驗選取硫化礦粗選捕收劑（戊基黃藥+丁銨黑藥）的用量為90 g/t．

圖2 硫化礦浮選捕收劑用量條件試驗流程

圖3 捕收劑用量對硫化礦浮選的影響

組合捕收劑的協(xié)同效應(yīng)對提高礦物的分選指標(biāo)具有顯著影響，因而其用量配比的選擇至關(guān)重要[7-9]．固定磨礦細(xì)度為75%，捕收劑（戊基黃藥+丁銨黑藥）的用量為90 g/t，2#油用量為14 g/t，考察了戊基黃藥與丁銨黑藥的用量配比對硫化礦浮選的影響，試驗流程同圖2，試驗結(jié)果見圖4．由圖4可知，隨戊基黃藥用量的減少（丁銨黑藥用量的增加），硫化礦精礦中砷、硫的回收率逐漸下降，當(dāng)戊基黃藥與丁銨黑藥的用量配比為2∶1時，浮選指標(biāo)最好，鎢損失率也較低．此時，硫化礦精礦中含砷4．89%、砷回收率79．03%，含硫 38．22%、硫回收率 83．07%．故后續(xù)試驗選取硫化礦浮選捕收劑的用量配比為2∶1，即戊基黃藥用量為 60 g/t，丁銨黑藥為 30 g/t．

圖4 捕收劑用量配比對硫化礦浮選的影響

由于原礦中砷、硫等硫化礦與鎢礦物的嵌布特征復(fù)雜，包裹、連生體較多，且多數(shù)未單體解離，因此合適的磨礦細(xì)度是實現(xiàn)礦物單體解離及提高硫化礦與鎢礦物分選指標(biāo)的關(guān)鍵[10-12]．本次試驗固定（戊基黃藥+丁銨黑藥）的用量為60 g/t+30 g/t，2#油用量為14 g/t，考察了磨礦細(xì)度（＜0．074 mm含量）對硫化礦浮選的影響．試驗流程同圖2，試驗結(jié)果見圖5．

圖5 磨礦細(xì)度對硫化礦浮選的影響

由圖5可知，隨磨礦細(xì)度（＜0．074 mm含量）的增加，硫化礦粗精礦中砷、硫的回收率逐漸增加，而品位呈下降趨勢，當(dāng)磨礦細(xì)度為75%時，硫化礦浮選指標(biāo)最好，砷、硫的回收率較高，而鎢的回收率較低，此后若繼續(xù)加大磨礦細(xì)度，砷、硫的回收率升高不明顯．因此，選取硫化礦的浮選磨礦細(xì)度（＜0．074 mm含量）為75%較合適．

為提高硫化礦中砷、硫等礦物的品位，并降低鎢礦物的損失率[13-16]，試驗考察了精選條件對硫化礦浮選的影響．結(jié)果表明，硫化礦粗精礦經(jīng)2次空白精選，可獲得含砷 5．82%、砷回收率 74．73%，含硫47．12%、硫回收率 81．38%，含鎢 0．79%、鎢損失率 0．30%的硫化礦精礦．

2.4 閉路流程試驗

在條件試驗及開路流程試驗的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了“重-浮”聯(lián)合工藝閉路流程試驗，試驗流程及藥劑制度如圖6所示，試驗結(jié)果見表3．

圖6 閉路試驗流程圖

表3 閉路試驗結(jié)果/%

由表3可知，采用“重-浮”聯(lián)合工藝代替現(xiàn)場原枱浮工藝，閉路試驗可獲得含砷5.78%、砷回收率79.75%，含硫45.02%、硫回收率83.55%，含鎢0.95%、鎢損失率0.38%的硫化礦精礦；含鎢55.89%、鎢回收率92.60%，含砷0.06%、砷分布率3.39%，含硫0.36%、硫分布率2.73%的鎢精礦.

2.5 新工藝指標(biāo)優(yōu)異的原因分析

表4為鎢礦物單體解離度測定結(jié)果.由表4可見，重選尾礦中鎢礦物的單體解離較差，連生體較多.在原枱浮工藝中，硫化礦物與鎢礦物未能充分單體解離，硫化礦物隨鎢礦物進(jìn)入枱浮精礦，導(dǎo)致鎢精礦砷、硫等雜質(zhì)含量超標(biāo)；新工藝將搖床精礦進(jìn)行再磨后脫硫浮選，能夠獲得合格的鎢精礦.

表4 鎢礦物單體解離度測定結(jié)果

3 結(jié) 論

（1）福建行洛坑鎢礦枱浮給礦含鎢23.64%，礦石嵌布關(guān)系復(fù)雜，包裹交代現(xiàn)象明顯，且硫化礦含量較高，采用單一的重選難以實現(xiàn)硫化礦與鎢礦物的有效分離.

（2）采用“重-浮”聯(lián)合工藝，即先用搖床進(jìn)行重選富集，得到的鎢粗精礦經(jīng)再磨后以（戊基黃藥+丁銨黑藥）為捕收劑浮選砷、硫等硫化礦，經(jīng)一粗二精三掃，閉路試驗可獲得含砷5.78%、砷回收率79.75%，含硫45.02%、硫回收率83.55%，含鎢0.95%、鎢損失率0.38%的硫化礦精礦；含鎢55.89%、鎢回收率92.60%，含砷0.06%、砷分布率3.39%，含硫0.36%、硫分布率2.73%的鎢精礦.

（3）與原枱浮工藝相比，新工藝流程簡單、可控性強(qiáng)，不僅可獲得較高質(zhì)量的鎢精礦，且顯著改善了選廠的生產(chǎn)環(huán)境，實現(xiàn)了鎢礦石的清潔高效分選.

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