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        某白鎢礦重介質(zhì)旋流器拋尾可行性試驗研究

        2022-03-09 03:47:08曾海濤徐寒冰袁代軍郭江旭譚孝飛許祖強
        湖南有色金屬 2022年1期

        曾海濤,徐寒冰,袁代軍,郭江旭,譚孝飛,許祖強

        (1.湖南瑤崗仙礦業(yè)有限責(zé)任公司,湖南 郴州 423000;2.長沙礦冶研究院有限責(zé)任公司,湖南 長沙 410012;3.江西修水香爐山鎢業(yè)有限責(zé)任公司,江西 九江 332400)

        我國的礦產(chǎn)資源具有“貧、細(xì)、雜、散”的特點,高效預(yù)先拋除脈石礦物,實現(xiàn)降本增效已越來越受各礦山企業(yè)的重視[1,2]。預(yù)選拋尾技術(shù)主要在粗磨或細(xì)磨等作業(yè)前預(yù)選拋棄部分廢石或低品位礦石,實現(xiàn)提高入選礦石品位、減少入磨機礦量、降低能耗、降低細(xì)粒尾礦排出量、提高資源利用率及減少環(huán)境污染等目的[3,4]。某白鎢礦WO3品位在0.4%左右,存在嵌布粒度細(xì)的特點,大量脈石礦物導(dǎo)致選廠能耗、藥劑消耗高,且產(chǎn)生大量細(xì)粒級尾礦。為降低能耗,減少細(xì)粒級尾礦量,提高精礦品質(zhì),通過對該白鎢礦展開預(yù)先拋廢試驗研究,探索采用重介質(zhì)旋流器進(jìn)行預(yù)先拋廢[5]的可行性。

        1 礦樣性質(zhì)

        試驗礦樣取自某白鎢礦原礦倉,最大粒度為60 mm,通過破碎、混勻、縮分獲得分析試樣,對試樣進(jìn)行化學(xué)多元素分析,分析結(jié)果見表1。

        表1 試樣化學(xué)多元素分析 %

        由表1可知,試樣中主要有價成分為WO3,含量為0.31%,還含有一定量的CaF2和Ag,含量分別為9.23%和15.4 g/t。

        對試樣中的鎢進(jìn)行物相分析,分析結(jié)果見表2。

        表2 鎢的物相分析 %

        由表2可知,試樣中的鎢主要以白鎢礦形式存在,占比達(dá)92.36%,另還有少量鎢以黑鎢形式存在,占比為7.32%。

        采用MLA對礦物進(jìn)行礦物組成分析,分析結(jié)果見表3,由表3可知,試樣中鎢礦物主要為白鎢礦;硫化物含量不高,主要為磁黃鐵礦和黃鐵礦;鋅礦物主要為閃鋅礦;鉛礦物主要為方鉛礦;鉍礦物含量較少,主要為斜方輝鉛鉍礦,極少量輝鉍礦和自然鉍;脈石礦物主要為方解石和輝石,其次為鈣鋁榴石、云母和長石等。

        采用掃描電鏡分析礦樣中的鎢嵌布狀態(tài),主要嵌布特征如圖1所示。

        掃描電鏡結(jié)果可知,該樣品中白鎢礦常呈半自形晶嵌布在透輝石、鈣鋁榴石、方解石等脈石礦物中;少數(shù)白鎢礦以細(xì)粒至微細(xì)粒自形晶包裹在透輝石、鈣鋁榴石、螢石等礦物中。

        由以上分析可知,試樣中鎢主要以白鎢礦形式存在,脈石礦物主要為方解石(密度2.7 g/cm3左右)和輝石(密度3.02~3.45 g/cm3),其次為鈣鋁榴石(密度3.49 g/cm3)、云母(密度2.70~2.90 g/cm3)、長石(密度2.55~2.75 g/cm3)和白云石(密度2.80~2.90 g/cm3)等。依據(jù)與白鎢礦嵌布關(guān)系密切的鈣鋁榴石、輝石等礦物密度大,方解石、白云石、云母、長石等部分脈石礦物密度小的物理特性,通過重介旋流器拋尾的方法理論上具有可行性。

        2 重介質(zhì)旋流器拋尾試驗

        2.1 全粒級拋尾試驗

        該白鎢礦現(xiàn)場磨機入磨物料最大粒度為15 mm,而對于重介質(zhì)旋流器拋尾工藝而言,窄粒級物料更有利于拋尾作業(yè),故采用顎式破碎機,將原礦分別破碎至-15 mm和-5 mm兩種粒度組成試樣。通過篩分,將兩種試驗中-0.5 mm粒級分離出。從而分別獲得0.5~5 mm全粒級試樣、0.5~15 mm全粒級試樣。分別對兩種試樣進(jìn)行重介質(zhì)旋流器拋尾試驗。試驗流程如圖2所示。0.5~5 mm、0.5~15 mm全粒級重拋尾試驗結(jié)果見表4。

        表4 0.5~5 mm、0.5~15 mm全粒級重介質(zhì)旋流器拋尾試驗結(jié)果

        從表4可以看出,兩種粒度組成試樣,隨著介質(zhì)密度的增加,重介質(zhì)旋流器溢流中WO3損失率均逐漸增加。考慮到盡可能多拋去脈石同時保證白鎢礦在重介質(zhì)旋流器溢流中的損失率盡可能低,0.5~5 mm粒度組成試樣和0.5~15 mm粒度組成試樣在重介質(zhì)密度為2.37 g/cm3時,拋尾綜合指標(biāo)相對較好。在重介質(zhì)密度為2.37 g/cm3時,對比兩種粒度組成試樣的拋尾指標(biāo),可看出采用0.5~15 mm粒度組成試驗拋尾是合適的,此時重介質(zhì)旋流器溢流產(chǎn)率為46.24%,鎢損失率為5.15%。

        2.2 分粒級拋尾試驗

        將0.5~15 mm粒度組成試樣篩分成10~15 mm、5~10 mm、0.5~5 mm粒級產(chǎn)品,分別進(jìn)行重介質(zhì)旋流器拋尾試驗。試驗結(jié)果見表5。

        表5 分粒級重介質(zhì)旋流器拋尾試驗結(jié)果

        (續(xù)表5)

        從表5可以看出,隨著介質(zhì)比重的增加,重介質(zhì)旋流器溢流中WO3損失率均逐漸增加。對比0.5~15 mm分粒級與全粒級試驗結(jié)果可知,分粒級拋尾試驗指標(biāo)與全粒級拋尾試驗指標(biāo)相比,無明顯差異。分析以上試驗結(jié)果,最終確定采用介質(zhì)密度為2.37 g/cm3進(jìn)行0.5~15 mm全粒級拋尾工藝,此時重介質(zhì)旋流器溢流產(chǎn)率為46.24%,鎢損失率為5.15%。

        2.3 全流程試驗

        取原礦,經(jīng)破碎至-15 mm粒級后,再次篩分獲得-0.5 mm粒級和0.5~15 mm兩個粒級產(chǎn)品,0.5~15 mm粒級產(chǎn)品經(jīng)重介質(zhì)旋流器拋尾后,旋流器沉砂與-0.5 mm粒級產(chǎn)品合并,成為最終產(chǎn)品,試驗流程如圖3所示,試驗結(jié)果見表6。

        圖3 全流程試驗

        由表6可知,通過重介質(zhì)拋尾試驗流程,在原礦WO3品位為0.31%條件下,最終可獲得產(chǎn)率為56.44%,WO3品 位 為0.53%,WO3回 收 率 為95.00%的合格產(chǎn)品。此時合格產(chǎn)品中螢石品位為11.60%,回收率為71.26%,CaCO3含量從原礦的39.58%降低到21.59%,回收率為30.79%。CaCO3含量大幅度降低有利于后續(xù)白鎢礦浮選的進(jìn)行。

        表6 全流程試驗結(jié)果 %

        3 結(jié) 論

        1.對某白鎢礦礦物組成分析可知,該礦中WO3品位0.31%,主要以白鎢礦形式存在,另含有一定量的螢石和銀,含量分別為9.23%和15.4 g/t。脈石礦物主要為方解石和輝石,其次為鈣鋁榴石、云母和長石等。白鎢礦主要嵌布在輝石、鈣鋁榴石中。

        2.原礦經(jīng)破碎篩分后獲得0.5~15 mm 和-0.5 mm兩個粒級產(chǎn)品,0.5~15 mm通過重介質(zhì)旋流器拋尾后,旋流器沉砂與-0.5 mm粒級合并,最終實現(xiàn)拋廢率為43.56%,WO3金屬損失率5%的良好指標(biāo)。此時產(chǎn)品中螢石品位為11.60%,回收率為71.26%,CaCO3含量從原礦的39.58% 降低到21.59%。試驗結(jié)果表明,該白鎢礦采用重介質(zhì)旋流器預(yù)先拋尾在工藝上具有可行性。

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