潘加彬，蔣茂林，韋新彥，陸薇宇

（1.廣西安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局，廣西 南寧 530021；2.廣西冶金研究院，廣西 南寧 530023；3.廣西高峰礦業(yè)有限責(zé)任公司廣西 南丹 547205）

鎢細(xì)泥選礦研究現(xiàn)狀綜述

潘加彬1，蔣茂林2，韋新彥3，陸薇宇2

（1.廣西安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局，廣西 南寧 530021；2.廣西冶金研究院，廣西 南寧 530023；3.廣西高峰礦業(yè)有限責(zé)任公司廣西 南丹 547205）

我國鎢礦資源逐漸貧、細(xì)、雜化，易采選黑鎢礦資源嚴(yán)重消耗，鎢細(xì)泥選別受到重視。文章介紹了鎢細(xì)泥選礦研究現(xiàn)狀。鎢細(xì)泥因粒度細(xì)、成分復(fù)雜、選別工藝和設(shè)備不理想等因素使其回收難度增加。傳統(tǒng)的單一重選、浮選、磁選工藝已逐漸被不斷完善的重磁浮聯(lián)合工藝所取代，隨著新型離心機(jī)、高梯度磁選機(jī)等新型選礦設(shè)備的出現(xiàn)，顯著地提高了鎢細(xì)泥的選別指標(biāo)。加強(qiáng)聯(lián)合工藝應(yīng)用和新型選礦設(shè)備研究以及研發(fā)高效的浮選藥劑是鎢細(xì)泥選別技術(shù)的重要發(fā)展方向。

鎢細(xì)泥；選礦工藝；浮選；重選；磁選

0　引言

我國鎢礦資源豐富，約占世界鎢總儲量的40%，其中以白鎢礦為主，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2007年底我國鎢礦儲量中黑鎢礦、白鎢礦、混合鎢礦分別占鎢礦基礎(chǔ)儲量的20.4%、72.1%與7.5%[1]。我國長期以來以開采高品位、易采、易選的黑鎢礦為主，而隨著白鎢礦選別技術(shù)的不斷提高以及黑鎢礦資源的不斷消耗，低品位、富礦少的白鎢礦資源也逐漸被利用起來。

目前我國鎢資源呈現(xiàn)入選品位降低，嵌布粒度變細(xì)，組分越來越復(fù)雜，回收難度增大的趨勢。而且大量鎢金屬量在采掘、破碎等過程中進(jìn)入細(xì)粒級產(chǎn)品，據(jù)統(tǒng)計(jì)，國內(nèi)黑鎢選礦廠細(xì)泥產(chǎn)率約占原礦礦量的14%，金屬占有量超過14%，但是鎢細(xì)泥回收率普遍較低，一般僅在40%左右[2]，不僅造成資源浪費(fèi)，而且大量的固體尾礦也給日益脆弱的生態(tài)環(huán)境帶來危害，同時(shí)也造成了企業(yè)經(jīng)濟(jì)上的損失，因此，為保證鎢選礦綜合回收率以及礦山經(jīng)濟(jì)效益，提高鎢細(xì)泥選礦回收指標(biāo)顯得尤其重要。

1　鎢細(xì)泥回收困難原因

鎢細(xì)泥組成復(fù)雜、粒度細(xì)且微泥化程度高、選礦工藝以及選礦設(shè)備不理想等因素是導(dǎo)致鎢細(xì)泥回收困難的主要原因。

鎢細(xì)泥通常是指粒度小于0.074mm粒級的物料。鎢細(xì)泥中小于10μm的金屬占有率一般在10%左右，高的達(dá)到20%～25%；10～37μm粒級的金屬占有率一般為20%～40%[3]，由于細(xì)泥粒度小，比表面積增大，顆粒間的運(yùn)動差異變小，致使細(xì)泥分選難度增加。鎢細(xì)泥中除含有黑、白鎢礦和鎢華等鎢礦物外還含有大量脈石礦物，而且大部分細(xì)泥中伴生有鉬、鉍、銅、鐵等硫化礦以及錫石等，組成復(fù)雜，極大地影響了鎢細(xì)泥的選別效果。另外，選礦工藝和選礦設(shè)備等對鎢細(xì)泥的回收效果也有較大影響。隨著新型重選設(shè)備離心機(jī)以及高梯度磁選機(jī)的出現(xiàn)，鎢細(xì)泥的回收得到了質(zhì)的提高[4]，因此選礦設(shè)備的研發(fā)和創(chuàng)新十分必要。面對性質(zhì)復(fù)雜的礦石，單一的選礦工藝流程有時(shí)很難獲得理想的選別效果，如果采用磁、重、浮多工藝聯(lián)合流程往往可以克服單一工藝流程的局限性。

2　鎢細(xì)泥回收工藝

鎢礦的分選經(jīng)歷了從手揀露頭塊鎢到水力淘洗，從簡單的機(jī)械重選到規(guī)范化流程重選，從單一重選到重、浮、磁多種工藝聯(lián)合應(yīng)用的過程[5]。

2.1重選工藝

黑鎢礦密度大，主要采用重選的選礦方法回收，具有成本較低且比較環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。鎢細(xì)泥重選工藝常使用的選礦設(shè)備有搖床、離心機(jī)、螺旋溜槽等。

（1）搖床重選工藝。搖床是一種選分精確性很高的細(xì)粒分選設(shè)備，處理金屬礦石時(shí)的有效選別粒度范圍是0.04~3mm。搖床的分選是利用機(jī)械搖動和水流沖洗共同作用，礦粒群在重力、摩擦力、流體動力、礦粒慣性力聯(lián)合作用下按密度分選。該工藝具有簡單可靠、指標(biāo)穩(wěn)定、容易操作等優(yōu)點(diǎn)，但是，細(xì)泥的搖床回收率低，小于37μm的鎢細(xì)粒幾乎不能回收[6]。目前針對黑鎢細(xì)泥的回收，搖床多與其他選礦設(shè)備聯(lián)合使用。

（2）離心機(jī)重選工藝。離心機(jī)是一種在錫、鎢、鐵等細(xì)泥選別領(lǐng)域應(yīng)用廣泛的細(xì)粒分選設(shè)備，其工藝性能表現(xiàn)良好。離心機(jī)的工作原理是：礦漿進(jìn)入離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓后，在離心力、重力和斜面水流等聯(lián)合作用下，礦粒按密度分層分選，最終密度大的重礦物沉在底層而輕礦物被流動的礦漿帶出轉(zhuǎn)鼓外，達(dá)到礦物分選目的。離心選礦機(jī)處理能力大，回收粒度下限低，工作穩(wěn)定，操作方便，但是富集比不夠高，工作不能連續(xù)，因此目前主要用于微細(xì)粒級礦石的粗選作業(yè)。近年來多種新型離心選礦機(jī)也不斷被研制出來。如某公司新研制的離心機(jī)不僅增加了連續(xù)工作的能力，而且結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、占地面積小，同時(shí)對鎢細(xì)泥的回收具有回收粒度細(xì)、富集比高、拋尾品位低等特點(diǎn)。肖芫華等[7]用該公司的新型離心機(jī)對WO3品位為0.22%的鎢細(xì)泥進(jìn)行選別，考察了給礦濃度、選礦周期、離心機(jī)轉(zhuǎn)速、補(bǔ)加沖洗水量等因素對選別的影響，最終經(jīng)過離心機(jī)分選獲得WO3品位為0.65%，回收率為74.18%的鎢粗精礦，實(shí)現(xiàn)了對鎢細(xì)泥的大量拋尾。

（3）螺旋溜槽重選工藝。螺旋溜槽出現(xiàn)于20世紀(jì)60年代末，由一個窄的長槽繞垂直軸線成螺旋狀而成，其槽底為寬而平緩的立方拋物線形狀，適合處理細(xì)粒級原料。其工作原理是利用槽底縱向和橫向的傾斜度，礦漿自上端給入后在槽底流動過程中粒群發(fā)生分層，重礦物進(jìn)入底層向槽內(nèi)緣運(yùn)動，而輕礦物被甩向外緣而達(dá)到選別效果。螺旋選礦機(jī)處理能力大，結(jié)構(gòu)簡單、本身無需動力，但機(jī)身高度大，給礦需砂泵輸送。螺旋溜槽可回收下限粒度為0.03mm，因此廣泛應(yīng)用于黑鎢細(xì)泥的回收[8]。早前單國霞[9]就采用螺旋溜槽對鎢細(xì)泥WO3品位0.078%~0.088%的粗選尾礦進(jìn)行掃選試驗(yàn)，最終在螺距405mm，給礦濃度23%~25%，給礦體積0.2m3/h左右的條件下，獲得鎢精礦WO3品位0.27%~0.28%、回收率60.04%~69.44%的粗選指標(biāo)。

2.2浮選工藝

2.2.1黑鎢細(xì)泥的浮選工藝

隨著對黑鎢細(xì)泥研究的不斷深入，浮選工藝也逐漸成為黑鎢細(xì)泥回收的一種重要方法，黑鎢細(xì)泥常以脂肪酸、胂酸、膦酸類、羥肟酸類為捕收劑，硝酸鉛為活化劑，水玻璃為抑制劑。主要浮選方法除常規(guī)浮選外，還有選擇性絮凝、載體浮選、油團(tuán)聚浮選等。

選擇性絮凝主要是先添加pH調(diào)整劑和脈石分散劑將各種礦物分散，然后加入選擇性絮凝劑使目的礦物絮凝，再使用重、磁、浮等工藝將目的礦物與脈石分離。該工藝過程簡單易工業(yè)化，但目前任需要加強(qiáng)絮凝劑、調(diào)整劑和分散劑的研發(fā)。王淀佐等[2]針對細(xì)粒黑鎢礦以FD為選擇性絮凝劑，分別研究了水玻璃、六偏磷酸鈉、氟硅酸鈉、酸化水玻璃對石英、螢石、方解石、石榴子石的分散作用，結(jié)果表明六偏磷酸鈉是微細(xì)粒黑鎢礦選擇性絮凝工藝中的最佳分散劑。

載體浮選是細(xì)粒礦物在捕收劑疏水作用下以粗粒礦物為載體達(dá)到浮選目的，該工藝對目的礦物和載體有嚴(yán)格的要求，在實(shí)踐應(yīng)用中還有一定困難。在黑鎢細(xì)粒的載體浮選中可將粗粒級的黑鎢礦作為載體，改善微細(xì)粒黑鎢礦的分選效果。

油團(tuán)聚浮選工藝是指在中性油的橋聯(lián)作用下，使礦粒間聚合成球狀團(tuán)而達(dá)到分選。該工藝具有藥劑用量大導(dǎo)致生產(chǎn)成本高的缺點(diǎn)。

選擇性絮凝、載體浮選、油團(tuán)聚浮選目前尚處于試驗(yàn)研究階段，在工業(yè)生產(chǎn)中較少應(yīng)用。

2.2.2黑、白混合鎢細(xì)泥的浮選工藝

大部分鎢選礦廠的鎢細(xì)泥中既含有黑鎢礦也含有白鎢礦，由于白鎢礦嵌布粒度較細(xì)，重選流程對其適應(yīng)性較差，浮選就成為白鎢選礦的主要方法。白鎢礦的浮選一般采用碳酸鈉、石灰等作礦漿pH值調(diào)整劑，水玻璃、六偏磷酸鈉等作脈石抑制劑，脂肪酸類為捕收劑，也有少量使用螯合捕收劑[10-11]。BK416是一種改性脂肪酸的混合物，具有良好的選擇性和捕收能力，而且抗低溫性強(qiáng)，對微細(xì)粒白鎢礦有很好的回收效果。樸永超等[12]以WO3品位0.45%的某白鎢重選尾礦為研究試樣，以BK416為鎢礦捕收劑，采用“預(yù)先浮選-常溫浮選-加溫精選”的全浮選工藝。最終閉路試驗(yàn)獲得WO3品位59.13%，回收率65.72%。

當(dāng)黑、白鎢礦細(xì)泥混浮回收時(shí)，浮選適宜的pH值在7~8范圍內(nèi)，一般采用以改性水玻璃或水玻璃為主的組合藥劑為脈石抑制劑，硝酸鉛為活化劑，多種捕收劑組合使用，根據(jù)礦石性質(zhì)選擇合理的工藝流程，最終能獲得較好的選別效果[13]。

羥肟酸可用于鎢、錫及銅、鋅、鐵的氧化礦等礦物的浮選，其中應(yīng)用于黑鎢礦浮選以苯甲羥肟酸為佳[14]。731氧化石蠟皂是一種復(fù)雜的有機(jī)混合物，其主要成分為脂肪酸皂，是最為常用的白鎢礦的捕收劑。方夕輝等[15]針對鎢細(xì)泥鎢回收率低、金屬流失嚴(yán)重的問題，對某鎢細(xì)泥進(jìn)行全浮選試驗(yàn)，結(jié)果表明：組合捕收劑苯甲羥肟酸+731氧化石蠟皂能有效回收黑、白鎢礦，在pH值為7~8的弱堿性條件下，鎢的回收率達(dá)到86.01%，比常規(guī)的重選方法高20個百分點(diǎn)以上。

某選廠鎢細(xì)泥為白鎢加溫精選-黑鎢搖床重選后的尾礦，作業(yè)回收率僅為20%左右，產(chǎn)品中90%的鎢分布于30μm以下的粒級，且該細(xì)泥若直接浮選選別難度較大。周曉彤等[16]根據(jù)細(xì)泥性質(zhì)，考察了脫藥-浮選法、脫泥脫藥-浮選法、加酸中和浮選法、直接浮選法等的選別效果，經(jīng)試驗(yàn)研究，采用預(yù)先脫泥脫藥-浮選工藝流程選別效果最佳。結(jié)果表明，可從WO3品位4.14%的鎢細(xì)泥給礦，獲得WO3品位為35.20%、回收率為86.34%的鎢細(xì)泥精礦。

2.3磁選工藝

黑鎢礦具有弱磁性，可用強(qiáng)磁場磁選機(jī)將其與非磁性礦物分離。高梯度磁選機(jī)強(qiáng)化回收小于10μm微細(xì)粒的黑鎢細(xì)泥[17]。高梯度磁選機(jī)的工作原理是在大電流螺線管所產(chǎn)生的強(qiáng)磁場中，設(shè)置鋼毛、鋼板網(wǎng)等聚磁介質(zhì)，使之被磁化后徑向表面產(chǎn)生高度不均勻的磁場，分離一般磁選機(jī)難以分離的磁性極弱的微細(xì)粒物料。在選別鎢細(xì)泥的實(shí)踐中，該工藝流程暢通，富集比大，對品位、濃度、給礦粒度波動適應(yīng)性強(qiáng)，對弱磁性礦物分選指標(biāo)好，工作可靠、操作維護(hù)方便[11，18]。孫仲元等[19]通過使用振動高梯度磁選機(jī)處理原礦含WO3品位5.7%的鎢細(xì)泥，一次磁選獲得的鎢精礦WO3品位18%～21%、回收率60%～62%。劉清高等[20]對某黑鎢礦采用高梯度磁選機(jī)進(jìn)行粗選，重選-磁選-重選相結(jié)合的聯(lián)合工藝流程，從含WO30.43%的原礦中獲得品位為66.03%的精礦，回收率達(dá)到75.46%。

2.4聯(lián)合工藝

隨著浮選-重選-磁選聯(lián)合工藝的發(fā)展和應(yīng)用，使鎢細(xì)泥回收效率得到了很大提高[4]。

江西某選廠鎢細(xì)泥原選別流程為：原、次生細(xì)泥集中通過濃密機(jī)濃縮后，水力分級箱分級，細(xì)砂搖床一粗一掃，搖床尾礦采用絨毯溜槽粗選、搖床精選。該原細(xì)泥回收工藝流程較簡單，回收效果不佳，鎢回收率不到30%，同時(shí)細(xì)泥原礦中伴生的Cu、Mo、Bi在細(xì)泥尾礦中沒有得到有效回收。因此，該選廠針對此工藝進(jìn)行改造，將原來的全重選流程改為浮硫化礦-高梯度磁選機(jī)-快速微細(xì)搖床的細(xì)泥回收工藝組合流程，使細(xì)泥WO3及Cu、Mo、Bi等伴生金屬的回收率得到大幅度的提高，較合理地利用了礦產(chǎn)資源[21]。

付廣欽等[18]以湖南某WO3品位4.68%的鎢細(xì)泥為試料進(jìn)行試驗(yàn)研究。該試料鎢礦物主要為黑鎢礦，黑鎢礦、白鎢礦的粒度極微細(xì)，其中粒度小于0.01mm的黑鎢礦和白鎢礦分別占其總量的62%和79%，回收難度較大。根據(jù)該鎢細(xì)泥的礦物特性，采用“強(qiáng)磁選-浮選”工藝，以新型改性水玻璃SA作為抑制劑，對鎢細(xì)泥中的鎢礦物進(jìn)行了有效回收，最終獲得鎢精礦WO3品位43.01%、回收率81.16%的較好指標(biāo)。

張念[4]針對西南某鎢礦選礦廠細(xì)泥鎢進(jìn)行回收試驗(yàn)研究，試驗(yàn)對比了搖床和離心機(jī)的選別效果，最終采用高梯度磁選機(jī)粗選-離心機(jī)精選的聯(lián)合工藝流程，取得了黑鎢礦WO3品位43.52%，回收率48.80%的較好指標(biāo)。

韋世強(qiáng)等[22]采用白鎢的常溫浮選分離技術(shù)，優(yōu)化合理的組合藥劑制度，對某鎢礦的鎢細(xì)泥進(jìn)行高梯度磁選、浮選、搖床重選、離心機(jī)選別的對比試驗(yàn)，確定“高梯度磁選-離心機(jī)”選別黑鎢礦、“離心機(jī)-浮選-離心機(jī)”聯(lián)合流程分選白鎢和錫石的適宜工藝，經(jīng)全流程閉路試驗(yàn)，可獲得鎢精礦品位41.67%、回收率55.36%，試驗(yàn)指標(biāo)良好。

3　結(jié)語

鎢作為重要的礦產(chǎn)資源，提高鎢資源的綜合利用效率，加強(qiáng)鎢細(xì)泥中鎢的回收利用勢在必行。

經(jīng)過多年的研究探索，鎢細(xì)泥的選礦回收水平不斷提高，在選礦工藝、選礦藥劑和選礦設(shè)備方面都有所突破。在選礦工藝方面，要充分考慮磁選、浮選、重選的優(yōu)點(diǎn)與適用范圍，加強(qiáng)多種工藝流程的聯(lián)合應(yīng)用；在鎢細(xì)泥浮選藥劑方面，提高捕收劑的選擇性和強(qiáng)化脈石抑制劑的高效性應(yīng)該是其主要研究方向；在選礦設(shè)備方面，新型離心機(jī)、螺旋溜槽、高梯度磁選機(jī)等優(yōu)良的選礦設(shè)備對鎢細(xì)泥的選別效果明顯提升，因此，選礦設(shè)備的更新也是鎢細(xì)泥選別的重要研究方向。

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Research Status of Tungsten Lime Separation

PAN Jia-bin1,JIANGMao-lin2,WEIXin-yan3,LUWei-yu2

(1.GuangxiAdministration ofWork Safety,Nanning 530023,Guangxi,China;2.Guangxi InstituteofMetallurgy,Nanning 530023,Guangxi,China;3.Guangxi GaofengMining Co.,Ltd.,Nandan 530023,Guangxi,China)

Based on introducing the characteristics of tungsten resources in China,and analyzing the causes for the existing problems of tungsten fines recovery,this paper summarized the research status of tungsten fines recovery process.The key direction of tungsten fines separation were pointed out,including the development of flotation collectors,depressantswith high efficiency,reinforcing the application of combined technology,and developmentof new typesofmineralprocessingequipment.

tungsten fines;mineralprocessing technology；flotation；gravity；magnetic separation

10.3969/j.issn.1009－0622.2015.04.009

TD922；TD91

A

2015-05-11

潘加彬（1968-），男，廣西隆安人，工程師，副調(diào)研員，主要從事非煤礦山安全監(jiān)管工作。

陸薇宇（1962-），男，浙江海寧人，高級工程師，主要從事工藝礦物學(xué)方面的研究。