吳江岳恩 程 征 許道剛
(湖南柿竹園有色金屬有限責任公司)
柿竹園復(fù)雜多金屬礦是以鎢、鉍為主,伴生有鉬、錫石、螢石、石榴子石等復(fù)雜多金屬的礦床。根據(jù)市場行情,原黑白鎢混浮1粗1精3掃+精選工藝流程復(fù)雜、藥劑用量大、能耗多,影響鎢的總回收率。為此,分別采用了強磁選、重選、常溫浮選等方法對鎢精1精礦進行試驗研究[1-3]。通過試驗并結(jié)合選廠實際情況,最終確定取消原有鎢粗精礦加溫精選+搖床+黑鎢細泥浮選的工藝,在現(xiàn)有鎢精1選段后增加1個浮選柱進行常溫精選作業(yè),改成1粗2精(浮選柱)3掃(浮選機)的機柱聯(lián)合浮選工藝[4-7]。該新工藝大幅降低了鎢浮選藥劑的用量,精簡了工藝流程,降低了加溫精選的能源消耗,減輕了環(huán)保壓力。
試樣為柿竹園多金屬選礦廠鎢精選1泡沫,礦樣濃度約25%。礦物成分主要有白鎢礦、黑鎢礦、螢石、石英、方解石、石榴子石、黃鐵礦、磁黃鐵礦等,其中石英、螢石、方解石與石榴子石是影響黑白鎢混合精礦的主要脈石礦物。試樣主要化學成分分析結(jié)果見表1,礦樣粒度篩析結(jié)果見表2。
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由表2可知,黑白鎢混浮精礦中0.019~0.025 mm粒級WO3品位最高,其次為0.025~0.038 mm粒級,+0.038 mm粒級品位低,-0.019 mm粒級金屬分布率高達52.16%,但WO3品位偏低。
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黑鎢礦屬弱磁性礦物,而白鎢礦以及礦樣中的主要脈石礦物如螢石、方解石、石英屬非磁性礦物,理論上利用強磁選的方法可分選出一部分高品位的黑鎢精礦。在給礦濃度25%的條件下,進行磁場強度試驗。試驗結(jié)果見圖1。
由圖1可見,當磁場強度從0.6 T提高到0.8 T時,鎢精礦WO3品位和回收率均有較明顯的上升趨勢;當磁場強度大于0.8T后,鎢精礦WO3品位和回收率增加幅度較??;當磁場強度為1.0 T時,可得到WO3品位32.94%、WO3回收率24.78%的精礦;鎢精礦WO3品位提升幅度很小,結(jié)合生產(chǎn)需求,故不考慮利用強磁選提高精礦品位。
黑鎢礦和白鎢礦的密度較大,故重選是鎢的主要選礦方法之一。試樣中的脈石礦物主要為密度較小的螢石、方解石、石英,與黑鎢礦和白鎢礦存在較大的密度差異,重選具有較好的理論可行性。采用離心選礦機在給礦濃度10%、沖洗水量相同的條件下,進行離心選礦機轉(zhuǎn)速試驗。試驗結(jié)果見圖2。
由圖2可見,隨著離心機轉(zhuǎn)速的提高,鎢精礦WO3品位降低,回收率升高;當離心機轉(zhuǎn)速為420 r/min時,可獲得精礦WO3品位40.38%、回收率87.90%的試驗指標;進一步增大離心機轉(zhuǎn)速,鎢精礦WO3回收率增幅不明顯;但經(jīng)離心機選別后的尾礦礦漿濃度過稀,沉降速度慢,再回收利用困難,故暫時不考慮應(yīng)用重選方法來提高鎢精礦品位。
2.3.1 礦漿濃度試驗
工業(yè)實踐中,浮選礦漿濃度是浮選過程的重要工藝因素,對浮選回收率、精礦質(zhì)量、藥劑消耗、浮選時間、生產(chǎn)能力、礦漿的充氣度等均存在較大影響。結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)實際,固定精選pH=8、水玻璃用量100 g/t、硫酸鋁用量25 g/t、CYW-29用量80 g/t,考察鎢精選濃度對選礦指標的影響。試驗結(jié)果見圖3。
由圖3可見,隨著礦漿濃度地升高,精礦WO3品位降低,回收率在礦漿濃度從5%提高到10%時提高明顯;當濃度繼續(xù)提高至20%時,回收率趨于穩(wěn)定;在礦漿濃度為10%時,浮選指標較理想,可得到精礦WO3品位42.32%,回收率73.84%的試驗指標。
2.3.2 pH值試驗
藥劑Na2CO3不但起調(diào)節(jié)礦漿pH值的作用,還能消除礦漿中Ca2+、Ba2+、Mg2+等離子的影響,并對礦泥具有良好的分散作用,以減弱或消除礦泥對浮選的不利影響。在礦漿濃度10%、水玻璃用量100 g/t、硫酸鋁用量25 g/t、CYW-29用量80 g/t的條件下,進行pH值試驗。試驗結(jié)果見圖4。
由圖4可知,當pH值從8升高到9時,精礦WO3品位和回收率變化都不明顯;當pH值升高到9.5時,回收率稍有提高,但精礦WO3品位明顯下降;綜合考慮,當pH值為8時,浮選指標較為理想,可得到精礦WO3品位43.81%,回收率74.12%的試驗指標。
2.3.3 抑制劑用量試驗
鹽化水玻璃(水玻璃和硫酸鋁)是硅酸鹽、方解石、螢石等類脈石礦物的選擇性抑制劑。在水玻璃與硫酸鋁質(zhì)量配比為4∶1、礦漿濃度10%、pH=8、CYW-29用量80 g/t的條件下,進行鹽化水玻璃用量試驗。試驗結(jié)果見圖5。
由圖5可見,隨著抑制劑用量的增加,鎢回收率下降有逐漸加快的趨勢,但精礦WO3品位在抑制劑用量從0增加到100 g/t時逐步上升;當抑制劑用量從100 g/t增加到150 g/t時,出現(xiàn)下降趨勢,這體現(xiàn)出鹽化水玻璃在過量時,對鎢也有一定的抑制作用;當水玻璃用量100 g/t時,可取得精礦WO3品位42.84%,回收率74.21%的試驗指標。
CYW-29是一種羥肟酸類鎢礦捕收劑,對黑鎢礦和白鎢礦都具有較好的選擇性。在礦漿濃度10%、pH=8、水玻璃用量100 g/t、硫酸鋁用量25 g/t的條件下,進行捕收劑CYW-29用量試驗。試驗結(jié)果見圖6。
由圖6可見,隨著捕收劑用量的增加,鎢回收率增加,當捕收劑用量超過80 g/t后無明顯變化;精礦WO3品位呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢;在捕收劑用量80g/t的條件下,可獲得精礦WO3品位42.58%,回收率73.67%的試驗指標。綜合考慮,捕收劑的最佳用量為80 g/t。
根據(jù)試驗指標,在鎢粗選段精選2精礦可達到WO3品位40%以上的情況下,可大幅精簡精選段作業(yè)流程。最終確定取消原有鎢粗精礦加溫精選+搖床+黑鎢細泥浮選作業(yè),改為黑白鎢分離浮選作業(yè)。增加1次原粗精礦精選作業(yè),采用浮選柱作精選2的浮選設(shè)備,改造前后工藝流程見圖7、圖8。改造前后工業(yè)試驗指標見表3。
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由表3可知,改造前連續(xù)8個月鎢精礦品位32.30%,回收率68.88%;改造并調(diào)試穩(wěn)定后鎢精礦品位42.59%,回收率69.56%,在未降低回收率的情況下將鎢精礦綜合品位提高了10.29個百分點,達到了鎢精礦綜合品位超過40%的目標,經(jīng)濟效益顯著。
(1)柿竹園復(fù)雜多金屬礦將原有的鎢粗選段工藝流程從1粗1精3掃改為1粗2精3掃流程,鎢精選段工藝流程從白鎢加溫精選+搖床+黑鎢細泥浮選改為黑白鎢分離流程;最終得到了品位42.59%、回收率69.56%的黑白鎢混合精礦,在不降低回收率的情況下將黑白鎢混合精礦品位提高了10.29個百分點。
(2)此次改造減少了原白鎢加溫精選等一系列精選工藝,節(jié)約了生產(chǎn)成本,降低了員工勞動強度,改善了工作環(huán)境,減輕了環(huán)保壓力,經(jīng)濟效益顯著。