何桂春， 肖策環(huán)

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

我國鎢礦開采利用已逾百年，在已探明的鎢礦儲量中大部分質(zhì)優(yōu)量大的黑鎢礦床多已接近開采晚期，不少已采盡閉坑或即將閉坑，可供開采的鎢資源正在逐步減少[1].據(jù)統(tǒng)計，我國歷年來各大鎢礦山的采選尾砂、細泥以及冶煉鎢渣等二次鎢資源中，可供提取的鎢金屬量高達20萬t.目前，鎢尾礦主要堆存于尾礦庫或回填至礦井，造成大量的資源浪費，且占用土地，污染環(huán)境；因此，開展對鎢尾礦及細泥中鎢的回收研究，對環(huán)境治理及鎢礦資源綜合利用具有重要意義[2-9].現(xiàn)階段，我國對鎢尾礦的綜合利用現(xiàn)狀主要分為兩個方面，一是綜合回收鎢，鉬鉍等有價金屬，并進一步回收螢石，石榴子石等非金屬礦；二是將鎢尾礦應(yīng)用于建筑材料[10-16].

江西某礦業(yè)有限公司主要以生產(chǎn)鎢產(chǎn)品為主，該礦山對選別后的黑鎢尾礦進行了鎢的再回收.尾礦回收WO3品位僅為0.04%，回收率30%，回收效果不理想.本試驗直接從選鎢后的尾礦中采取樣品.樣品經(jīng)過曬干，大團碾碎后混勻制得試驗樣品.經(jīng)原礦多元素分析表明該礦中的主要元素有Si、Al、K，少量的Na、Ca、Fe；脈石礦物主要為石英、白云母、絹云母、長石以及少量的石榴子石、鋯英石；含少量黃鐵礦、輝鉬礦、輝鉛鉍礦等金屬硫化礦.本研究旨在通過試驗確定合理的選礦工藝流程以及合理的藥劑種類及用量，以期提高浮選指標(biāo)，充分回收鎢尾礦中的黑鎢礦.

1 試樣粒度分析

取500 g該試樣，進行篩分分析.根據(jù)要求，通過篩析所得到的各個粒級的質(zhì)量之和與物料原來質(zhì)量的差值不能超過物料原來質(zhì)量的1%，否則篩析結(jié)果應(yīng)視為無效.本試驗所得到的各粒級的質(zhì)量之和為496.44 g，符合篩分的最小誤差要求.各粒級含量及化驗結(jié)果如表1所示.

表1 粒度篩分分析Table 1 Sieve analysis of the granularity

表1篩析試驗結(jié)果表明：原礦整體粒級較粗，且分布不均勻，≥0.26 mm的產(chǎn)率為36.79%，鎢礦物主要分布在≥0.26 mm與＜0.038 mm 2個粒級內(nèi)，分別為45.51%和22.56%，處于最粗和最細粒級.針對鎢的回收，可以以此作為一個依據(jù)開展探索試驗.

2 磨礦細度試驗

該尾礦的粒度分析表明，粗粒級中鎢的分布率較高，為使其達到入選粒度，充分解離，故開展磨礦細度試驗.試驗流程見圖1，磨礦細度對浮選精礦的影響見圖2.

圖1 磨礦細度浮選試驗流程Fig.1 Flotation process flow of grinding fineness

圖2 磨礦細度對精礦的影響Fig.2 Effect of grinding fineness to concentrate

根據(jù)圖2磨礦細度試驗結(jié)果可以看出，精礦品位隨著磨礦細度的增加而降低，原因是隨著磨礦細度的增加，導(dǎo)致更多的脈石隨著礦物一起被浮選上來.回收率隨之先升高然后降低的趨勢，主要原因是當(dāng)磨礦細度不夠時，礦粒過粗，超過氣泡的承載能力而脫落，影響回收率；隨著磨礦細度增加，回收率隨著升高，在＜0.074 mm占64.96%時，回收率最高為79.22%；此后，由于磨礦細度的增加而造成過磨，產(chǎn)生礦泥罩蓋，妨礙粗粒級別的浮選，使得回收率呈下降趨勢.綜合考慮在＜0.074 mm占58.16%時，WO3品位為0.45%，回收率達78.95%為最佳，所以取磨礦細度為＜0.074 mm占58.16%.

3 脫硫條件試驗

在鎢礦的浮選過程中，硫化礦往往較易與鎢一同浮上來，這不僅影響鎢精礦的質(zhì)量，還不利于后續(xù)冶煉作業(yè).本礦中含少量的硫化礦，由于鎢礦含量低，如不脫硫，鎢精礦品位將很難提高.故開展脫硫探索實驗，實驗流程如圖3所示.實驗結(jié)果見圖4.

圖3 脫硫?qū)嶒灹鞒蘁ig.3 Desulfurization process

圖4 丁黃藥的用量對硫化礦的影響Fig.4 Influence of lutyl xanthate on sulfide minerals

圖4實驗結(jié)果顯示硫化礦品位隨丁黃藥用量增大而不斷增大.回收率隨丁黃藥用量增大先呈上升趨勢，但丁黃藥用量過大時，硫化礦受到抑制作用，回收率則隨著呈下降趨勢.在丁黃藥用量為40 g/t時為最佳，其回收率達到最大值76.71%，此外該硫精礦中鎢的損失率為2.13%.

4 浮選條件方案

以脫硫尾礦為浮選探索實驗研究對象，根據(jù)試驗樣品性質(zhì)，該實驗主要圍繞抑制劑用量、活化劑用量以及捕收劑種類和用量條件展開實驗.

4.1 捕收劑種類試驗

考察不同捕收劑對鎢捕收能力的強弱，采用GYR、TA-3、油酸、731以及GYB+GYR這幾種捕收劑進行探索實驗，其中由于實驗室所用GYB沒有起泡性，故選擇GYB+GYR組合使用.實驗流程見圖5，表2為其實驗結(jié)果.

圖5 捕收劑種類實驗流程Fig.5 Experimental procedures of collector types

表2 捕收劑種類實驗結(jié)果/%Table 2 Test results of collector types/%

由表2可知，以上幾種捕收劑對鎢的回收效果都比較明顯，但采用GYR、TA-3、油酸、731為捕收劑時，精礦產(chǎn)率普遍較大，富集比過低；而采用組合捕收劑GYB+GYR精礦品位達到0.5%，回收率也能達到79.14%.所以選擇采用組合捕收劑GYB+GYR.

通過捕收劑種類實驗確定組合捕收劑GYB+GYR能獲得最佳效果，為更好地發(fā)揮二者性能，特開展GYB與GYR的配比實驗，實驗流程如圖6，實驗結(jié)果見圖7.

圖6 組合捕收劑配比試驗流程Fig.6 Combination collector flow ratio test

圖7 GYB與GYR配比對精礦質(zhì)量的影響Fig.7 Influence of GYB and GYR components on concentrate quality

圖7實驗結(jié)果顯示，在GYB與GYR的配比值不斷減小的情況下，精礦回收率呈先上升趨勢，當(dāng)回收率達到80%的時候保持穩(wěn)定.在GYB與GYR的配比分別為1∶1和1∶2時，鎢精礦都有最好的回收率，達到80%，但配比為1∶2時，其精礦產(chǎn)率更大，富集比更低；而配比為1∶1時精礦品位相對較高，達到0.5%.綜合考慮確定組合捕收劑GYB和GYR的配比為1∶1.

4.2 抑制劑用量試驗

用水玻璃為抑制劑、活化劑為500 g/t硝酸鉛和捕收劑為150 g/t+150 g/t GYB+GYR不變的情況下，改變水玻璃的用量，試驗流程如圖8，實驗結(jié)果見圖9.

圖8 水玻璃用量實驗流程Fig.8 Experimental procedures of amount of sodium silicate

圖9水玻璃用量實驗結(jié)果表明，隨著水玻璃用量的增大，精礦品位基本隨之升高至趨于不變，但水玻璃用量過大，精礦亦受到抑制，回收率出現(xiàn)下降趨勢.在水玻璃用量為1.5 kg/t時，精礦品位為0.60%，作業(yè)回收率達到79.45%.故確定水玻璃用量為1.5 kg/t.

4.3 活化劑用量試驗

在確定水玻璃用量為1.5 kg/t的條件下，以GYB和GYR分別為150 g/t+150 g/t的捕收劑，考察活化劑硝酸鉛用量對精礦的影響.試驗流程如圖10，實驗結(jié)果見圖11.

圖10 硝酸鉛用量實驗實驗流程Fig.10 Amount of lead nitrate experiment process

圖11 硝酸鉛用量對精礦質(zhì)量的影響Fig.11 Amountofleadnitrateaffectthequalityconcentrate

圖11硝酸鉛的用量條件試驗的結(jié)果顯示，隨著硝酸鉛用量的增大，精礦品位隨之降低，回收率隨著硝酸鉛用量的增大先升高，當(dāng)回收率達到最大值后繼續(xù)增加硝酸鉛用量，回收率趨于穩(wěn)定.在硝酸鉛用量為500 g/t時，回收率達到最大，鎢精礦品位為0.59%，此時的回收率最高且品位符合要求，故確定硝酸鉛用量為500 g/t.

4.4 捕收劑用量試驗

在確定抑制劑為水玻璃，用量為1.5 kg/t，硝酸鉛用量為500 g/t的條件下，考察組合捕收劑GYB和GYR用量對精礦的影響，實驗流程如圖12，實驗結(jié)果見圖13.

圖12 捕收劑GYB與GYR用量實驗實驗流程Fig.12 Experiment process of collector GYB and GYR amount

圖13實驗結(jié)果表明，隨著組合捕收劑GYB與GYR用量的增加，鎢精礦的品位隨之降低，回收率則隨之升高，在GYB與GYR用量為200 g/t+200 g/t時選別效果最佳，精礦品位為0.56%，作業(yè)回收率為83.56%.綜合考慮，確定組合捕收劑GYB與GYR用量為200 g/t+200 g/t.

通過對試驗結(jié)果的綜合比較得出，實驗的最佳條件為：水玻璃1.5 kg/t，捕收劑為組合捕收劑GYB+GYR 200 g/t+200 g/t，活化劑為硝酸鉛500 g/t為最佳.

5 閉路試驗

經(jīng)過多次精選探索試驗，確定了精選工藝流程.還分別進行了精一，精二，精三水玻璃用量的條件試驗，在開路試驗的基礎(chǔ)上進行了實驗室小型閉路試驗，受文章篇幅所限，不展開詳述.最終確定采用5精1掃，確定精一作業(yè)抑制劑水玻璃的用量為500 g/t，精二水玻璃用量為100 g/t，精三水玻璃用量為0 g/t.閉路實驗流程如圖14.實驗結(jié)果見表3.

表3 閉路實驗結(jié)果/%Table 3 Results of closed-circuit test/%

表3閉路實驗結(jié)果表明，在原礦品位為0.050%時，采用磨礦細度為＜0.074 mm占58.16%，以脫硫尾礦為浮選原礦，抑制劑為水玻璃1.5 kg/t，捕收劑為組合捕收劑GYB+GYR 200 g/t+200 g/t，活化劑為硝酸鉛500 g/t的浮選工藝流程；閉路試驗可獲得WO3精礦品位為27.43%，回收率53.76%.達到了合格精礦指標(biāo)，較選廠現(xiàn)有浮選工藝指標(biāo)有明顯提高.

6 結(jié) 論

1）從粒度分析和磨礦細度試驗可知，原礦整體粒級較粗，＞0.26 mm的產(chǎn)率為36.79%，鎢礦物主要分布在＞0.26 mm與＜0.038 mm的2個最粗和最細粒級內(nèi)，品位分別為45.51%和22.56%.精礦品位隨著磨礦細度的增加而降低，回收率隨之則呈先升高然后降低的趨勢.在＜0.074 mm占64.96%時，回收率最高為79.22%，但＜0.074 mm占58.16%時，品位為0.45%，回收率達78.95%，綜合考慮，取磨礦細度為＜0.074 mm占58.16%.

2）通過浮選條件試驗結(jié)果的比較得出，實驗采用抑制劑水玻璃1.5 kg/t，捕收劑組合捕收劑GYB+GYR 200 g/t+200 g/t，活化劑硝酸鉛500 g/t.經(jīng)閉路流程試驗，最后獲得WO3精礦品位為27.43%，回收率53.76%，得到合格精礦產(chǎn)品.

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