徐敬吟

（江西鐵山垅鎢業(yè)有限公司，江西 贛州 342307）

中國具有豐富鎢礦資源，在中國已探明有鎢礦資源產(chǎn)地就達(dá)到252處，主要分布于23個(gè)省市自治區(qū)，鎢礦產(chǎn)量位世界第一[1]。從全國大行政區(qū)分布來看：鎢儲(chǔ)量最多的是中南地區(qū)，儲(chǔ)量第二的是華東地區(qū)，然后依次是西北地區(qū)、西南地區(qū)、東北地區(qū)、華北地區(qū)，其儲(chǔ)量分配為：58.2%、28%、4.2%、4.1%、3.2%、2.2%。從三大經(jīng)濟(jì)地區(qū)分布來看：中部地區(qū)最多，其次是東部地區(qū)，再者是西部地區(qū)[2]。隨著鎢礦逐年開發(fā)利用，鎢礦品位大部分小于0.5%，占到80%。隨著開采方式的變化，出窿鎢原礦含原生泥量明顯增多，再加上選礦流程中的破碎、篩分等工序中也產(chǎn)生了大量的次生細(xì)泥，鎢在細(xì)泥尾礦中的損失達(dá)到20%左右[3]。若能更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)鎢細(xì)泥尾礦的回收不僅能夠提高鎢工業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，也將提高對(duì)鎢資源的綜合回收。

對(duì)鎢細(xì)泥尾礦回收常用選礦工藝包括：重選、浮選、電選、磁選、化學(xué)選礦以及聯(lián)合工藝[4-8]。實(shí)踐證明，重選法中的流膜選礦在處理微細(xì)粒低品位鎢細(xì)泥尾礦應(yīng)用中具有生產(chǎn)效率高、無污染等優(yōu)點(diǎn)，在各大鎢錫礦山得到了推廣和應(yīng)用。根據(jù)拜格諾理論，大量學(xué)者開始研究新型微細(xì)粒級(jí)重選設(shè)備[9]。目前市場上主要有Reichert圓錐選礦機(jī)、Fletcher型圓錐選礦機(jī)、云錫式轉(zhuǎn)盤選礦機(jī)、懸振錐面選礦機(jī)等采用流膜選礦原理設(shè)計(jì)出來的重選設(shè)備。懸振錐面選礦機(jī)是在復(fù)合力場下來實(shí)現(xiàn)礦物分選的新型選礦裝備，其分選機(jī)理是利用拜格諾剪切松散理論和斜面流膜進(jìn)行分選。懸振錐面選礦機(jī)廣泛應(yīng)用于各鎢錫鐵等礦山處理10～20 μm或10 μm以下的細(xì)泥，取得了良好的回收效果[10-15]。研究采用懸振錐面選礦機(jī)對(duì)微細(xì)粒級(jí)黑鎢細(xì)泥尾礦回收進(jìn)行研究，在黑鎢細(xì)泥尾礦的礦物性質(zhì)的基礎(chǔ)上制定適合的選礦工藝流程，從而實(shí)現(xiàn)黑鎢細(xì)泥尾礦中鎢資源的回收利用。

1 試樣性質(zhì)分析

該試樣為某鎢礦山黑鎢細(xì)泥車間尾礦，試樣多元素分析結(jié)果見表1，試樣篩析結(jié)果見表2。

表1 試樣多元素分析結(jié)果 w/%Tab.1 Multi-element analysis results of the sample

由表1可以看出，該尾礦中只有鎢具有回收價(jià)值，銅、鉛、鋅含量都不是很高，回收價(jià)值不大。由表2可知，-0.074 mm粒級(jí)產(chǎn)率為55.42%，金屬分布率為67%，具有較大的回收價(jià)值。其中-0.045 mm粒級(jí)產(chǎn)率占-0.074 mm粒級(jí)的65.7%，這部分礦物都是已通過搖床回收后損失在尾礦中，故選用懸振錐面選礦機(jī)回收。

表2 試樣篩析結(jié)果Tab.2 Screening results of the sample

2 試驗(yàn)研究

利用高頻振動(dòng)篩對(duì)鎢細(xì)泥尾礦預(yù)先分級(jí)，試驗(yàn)主要圍繞-0.074 mm粒級(jí)礦物采用懸振錐面選礦機(jī)回收，為獲得較好的回收率和精礦品位，采用一粗一精的工藝流程，通過分別進(jìn)行給礦濃度、轉(zhuǎn)動(dòng)頻率、振動(dòng)頻率條件試驗(yàn)，最終確定粗選、精選的最佳試驗(yàn)條件，從而獲得較為理想的工藝指標(biāo)。

2.1 給礦濃度條件試驗(yàn)

試驗(yàn)需考察給礦濃度對(duì)懸振錐面選礦機(jī)的選別效果的影響。將試樣配制成8%、13%、18%、23%、28%不同給礦濃度，固定懸振錐面選礦機(jī)振動(dòng)頻率13Hz和轉(zhuǎn)動(dòng)頻率10Hz，每處理半個(gè)小時(shí)改變一次條件進(jìn)行試驗(yàn)。按圖1試驗(yàn)流程進(jìn)行操作，試驗(yàn)結(jié)果見圖2。

圖1 試驗(yàn)流程Fig.1 Test procedure

圖2 給礦濃度對(duì)精礦指標(biāo)的影響Fig.2 Effect of ore concentration on concentrate index of suspension cone

由圖2結(jié)果可知，隨著給礦濃度增大，回收的鎢精礦品位逐漸下降，回收率呈增大的趨勢(shì)。在給礦濃度達(dá)18%時(shí)，鎢精礦品位為2.27%，回收率為61.33%，再增加給礦濃度時(shí)，鎢精礦品位下降比較多，而回收率變化不大，這是因?yàn)殡S著給礦濃度的增加，礦漿在錐面上不能很好地分層導(dǎo)致大部分細(xì)泥進(jìn)入到了精礦接收端，導(dǎo)致精礦品位下降，綜合考慮鎢精礦品位及回收率，當(dāng)給礦濃度18%時(shí)選別指標(biāo)最佳。

2.2 振動(dòng)頻率條件試驗(yàn)

試驗(yàn)通過調(diào)節(jié)懸振錐面選礦機(jī)的盤面振動(dòng)頻率來考察對(duì)該黑鎢細(xì)泥分選指標(biāo)影響，從而確定最佳振動(dòng)頻率。按圖1試驗(yàn)流程進(jìn)行，固定給礦濃度18%，轉(zhuǎn)動(dòng)頻率10 Hz，改變懸振錐面選礦機(jī)的振動(dòng)頻率為 10 Hz、13 Hz、16 Hz、19 Hz、21 Hz，每半個(gè)小時(shí)改變一次振動(dòng)頻率進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。

圖3 振動(dòng)頻率條件試驗(yàn)結(jié)果Fig.3 Testing result graph for vibration frequency condition

由圖3結(jié)果可知，隨著振動(dòng)頻率的增加，回收的鎢精礦品位逐漸增加，回收率逐漸下降。這是因?yàn)殡S著振動(dòng)頻率的增大，礦漿在圓錐面上更加分散，所以回收的鎢精礦品位增加，回收率下降。當(dāng)振動(dòng)頻率增加到16 Hz之后，回收率下降的比較明顯。綜合鎢精礦品位和回收率考慮，振動(dòng)頻率為16 Hz時(shí)為最佳選別條件。

2.3 轉(zhuǎn)動(dòng)頻率條件試驗(yàn)

試驗(yàn)通過調(diào)節(jié)懸振錐面選礦機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率來考察對(duì)該黑鎢細(xì)泥分選指標(biāo)影響。找出對(duì)該黑鎢細(xì)泥選別的最佳轉(zhuǎn)動(dòng)頻率。試驗(yàn)流程按圖1進(jìn)行，固定給礦濃度18%，振動(dòng)頻率16 Hz，改變懸振錐面選礦機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率為 8 Hz、10 Hz、12 Hz、14 Hz、16 Hz，每半小時(shí)改變一次轉(zhuǎn)動(dòng)頻率進(jìn)行試驗(yàn)研究，試驗(yàn)結(jié)果如圖4所示。

由圖4結(jié)果可知，隨著轉(zhuǎn)動(dòng)頻率增大，回收的鎢精礦品位逐漸減小，回收率逐漸增加，這是因?yàn)殄F面轉(zhuǎn)速越快，礦漿還沒有效分層分離就隨著錐面一起進(jìn)入到精礦中，導(dǎo)致品位下降，回收率增高。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)頻率增大到12 Hz時(shí)，鎢精礦品位為2.63%，回收率為62.51%，再增加轉(zhuǎn)動(dòng)頻率時(shí)品位下降比較明顯，綜合考慮鎢精礦品位及回收率，轉(zhuǎn)動(dòng)頻率12 Hz時(shí)為最佳選別條件。

圖4 轉(zhuǎn)動(dòng)頻率條件試驗(yàn)結(jié)果Fig.4 Effect of rotation frequency on sorting index

2.4 流程優(yōu)化試驗(yàn)

通過懸振錐面選礦機(jī)條件優(yōu)化試驗(yàn)，在給礦濃度為18%、振動(dòng)頻率為16 Hz、轉(zhuǎn)動(dòng)頻率為12 Hz的最佳條件下，獲得含WO3品位為2.63%、回收率為62.51%的鎢粗精礦。為保證精礦產(chǎn)品質(zhì)量，在精選過程要適當(dāng)減少給礦濃度、加大振動(dòng)頻率、延長分選周期，具體試驗(yàn)流程如圖5所示，試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。

圖5 精選試驗(yàn)流程Fig.5 Flow chart for selected test

表3 一粗一精試驗(yàn)結(jié)果 %Tab.3 Testing results for the combined technology of“one coarse and one fine concentration”

在粗選給礦濃度為18%、振動(dòng)頻率為16 Hz、轉(zhuǎn)動(dòng)頻率為12 Hz，精選給礦濃度為16%、振動(dòng)頻率為18 Hz、轉(zhuǎn)動(dòng)頻率為10 Hz的最佳條件下，可獲得WO3品位為31.25%，回收率為58.31%的鎢精礦，該指標(biāo)可以滿足市場鎢細(xì)泥精礦的銷售要求。

為了進(jìn)一步考察該工藝流程的穩(wěn)定性，又進(jìn)行了多組重復(fù)試驗(yàn)，以7天一個(gè)周期共取4周4組試樣分別按圖5試驗(yàn)流程進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表4所示。

由表4可知，該處理工藝流程穩(wěn)定且重復(fù)性較好。采用懸振錐面選礦機(jī)通過“一粗一精”的工藝流程可獲得WO3品位在30%～32%左右，回收率在57%～58%左右的黑鎢精礦，也表明采用懸振錐面選礦機(jī)處理該黑鎢細(xì)泥具有可行性。

表4 多組重復(fù)平行試驗(yàn)結(jié)果 %Tab.4 Results for multiple set repeated parallel tests

3 結(jié)論

（1）通過對(duì)該黑鎢細(xì)泥尾礦進(jìn)行多元素分析及粒度分析，有67%左右的鎢在-0.074 mm以下。綜合考慮，-0.074 mm粒級(jí)用懸振錐面選礦機(jī)經(jīng)“一粗一掃”流程可獲得較好的回收效果。

（2）-0.074 mm粒級(jí)礦采用懸振錐面選礦機(jī)進(jìn)行回收，在給礦濃度為18%，振動(dòng)頻率為16 Hz，轉(zhuǎn)動(dòng)頻率為12 Hz的最佳條件下一次粗選可獲得WO3品位為2.63%，回收率為62.51%的鎢精礦，該精礦在給礦濃度為16%、振動(dòng)頻率為18 Hz、轉(zhuǎn)動(dòng)頻率為10 Hz的條件下再精選一段可獲得WO3品位為31.25%，回收率58.31%的黑鎢精礦。

（3）在探索性試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行了工業(yè)應(yīng)用調(diào)試，最終可獲得WO3品位為32%左右，回收率為58%左右的鎢精礦。

（4）經(jīng)過探索性試驗(yàn)和工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)表明，采用懸振錐面選礦機(jī)經(jīng)一粗一精工藝流程能有效地回收該黑鎢細(xì)泥尾礦中的鎢，該工藝流程對(duì)類似鎢礦選廠具有推廣意義。