陳 瑜

(遼寧科技大學，遼寧 鞍山 114000)

0 引言

自然界鎢礦物種類大致有20多種，但具有經(jīng)濟價值、能夠大量投入到工業(yè)領域使用和利用的只有白鎢礦和黑鎢礦[1]。我國鎢礦資源占全球探明儲量的65%，其中白鎢礦占大多數(shù)，僅有少量的黑鎢礦。然而隨著鎢礦資源的利用，某些地區(qū)已出現(xiàn)資源匱乏和全國鎢礦資源分布不均等情況，為此鎢礦的回收和提升鎢礦選礦技術是至關重要的。尤其是內(nèi)蒙地區(qū)，通過考察發(fā)現(xiàn)，多數(shù)礦廠的鎢礦資源較比之前的選礦品質(zhì)均有所下降[2]。

1 白鎢礦資源特點

1.1 鎢礦分布情況

鎢金屬在地殼中的含量非常稀少，屬于稀有金屬，其在1783年被我國科學家所發(fā)現(xiàn)，至今已有約200年的開采歷史。我國鎢資源的儲量約占65%，排行榜位居于首位，是當之無愧的鎢礦儲量王國[3]。

而我國已發(fā)現(xiàn)的多數(shù)以白鎢礦為主，主要集中在我國的中部地區(qū)，少數(shù)分布在東、西部地區(qū)。據(jù)資料顯示，東部地區(qū)白鎢礦占全國總儲量的4.4%，中部地區(qū)的占全國總儲量的57.4%，西部地區(qū)的占全國鎢儲量的8.6%。其中，有16個省區(qū)白鎢礦儲量較多，江西、河南、湖南，分別占全國白鎢總儲量的12%、17%和 46% 。

1.2 鎢礦的礦石性質(zhì)

白鎢礦是由鈣的鎢酸鹽組成，其化學式為CaWO4，化學成分為CaO和WO3(含量分別為16.4%和80.6%)。白鎢礦的物理性質(zhì)：韌性脆、硬度為5～5.5、密度為6.8、無磁性、色澤為白色。

我國鎢礦床主要分為矽卡巖型、巖體型、鹽鹵類型、石英脈型4種類型，對應不同的選礦方法。就白鎢礦來說，目前使用的選礦技術主要為化學分選、浮選及新型技術等幾種方法。

2 白鎢礦選礦技術

2.1 白鎢礦的化學分選

1)鹽酸分解法：在酸性條件下白鎢礦易被分解，理論上可以使用硝酸、硫酸和鹽酸，在實際工業(yè)應用中大多采用鹽酸。其優(yōu)勢為：白鎢礦的分解率將近99%、時間短、工藝流程簡單、成本低，對入選的鎢礦石沒有較高的要求。

2)苛性鈉浸出法[4]：這項選礦技術多用于黑鎢礦的分選，也可以用于白鎢礦的分解。其優(yōu)勢為：在原有堿法生產(chǎn)線工藝的基礎上進行改進，對白鎢礦選礦工藝來說是一項新型技術的突破，有較高的推廣價值和可觀的經(jīng)濟效益。

3)蘇打溶液壓煮法：國外的多數(shù)白鎢礦選礦廠均采用此技術手段，同時也是針對入選礦石的低品位有非常好的分選效果。其優(yōu)勢：可以將白鎢礦石的品位進行分類，針對低品位礦石在一定條件的配合下，也能獲得較高的分解率；其劣勢：該條件通常為高溫、高壓和高蘇打用量。

4)氟鹽分解法：白鎢礦與氟化鈉或氟化銨相互作用發(fā)生化學反應，可以將白鎢礦分解率的數(shù)值穩(wěn)定在99%左右[5]。其優(yōu)勢為：鎢礦分解率高、氟鹽用量較少、分解時間短、廢渣(CaF2)可回收利用、濾液純凈，是目前最為有效的分解方法之一。

2.2 白鎢礦的浮選法

浮選方法對于白鎢礦來說，是其中的一種精選工藝。其至關重要的一點就是白鎢礦與脈石礦物的分離，從而盡可能提高白鎢礦精礦的品位，具體分為常溫浮選法和加溫浮選法兩種方法。通過查閱全國各大礦山的工業(yè)實際案例發(fā)現(xiàn)，常溫浮選法適合用于石英脈礦山，而加溫法則適合用于鎢含量較低的礦山。

1)加溫浮選法[6-7]：又稱為“彼德洛夫法”，其過程為：將磨礦階段所得得粗精礦先進行濃縮，待濃縮度介于60%至70%時，添加大量的硅酸鈉，測定溫度，當溫度達到90℃以上時通過強烈攪拌，保溫30分鐘到一小時，最后將濃縮礦漿稀釋，進入下一階段的工藝。

其原理為：在大量的硅酸鈉和高溫的雙重條件作用下，該礦石捕收劑膜的解析速度不同而呈現(xiàn)不同的可浮性，因此達到礦物的分離目的。

目前我國工業(yè)生產(chǎn)用的是基于“彼德洛夫法”的加溫精選法，然后根據(jù)需要進行工藝調(diào)整，從大量的生產(chǎn)實例可知，其中一種加溫精選法的改進就是在攪拌過程添加藥劑、水玻璃，另一種是在高溫攪拌后不脫藥，直接稀釋、精選，再進行常溫浮選。

2)常溫浮選法[8]：加溫精選工藝雖然能將礦物很好地分離，得到功能工業(yè)所需的目標礦物，但需要在高溫的條件下進行，不僅對廠區(qū)的工藝成本有著較高的要求，也對操作者的人身安全存在著較大的隱患，因此如今的許多新興礦企對常溫浮選進行研究，并投入大量的時間、資源和人力，也獲得了許多有利的成果，發(fā)現(xiàn)了兩種代表性的常溫浮選方法。一種為利用堿性調(diào)整劑、三價鐵離子金屬鹽兩種活化劑和水玻璃抑制劑，用組合捕收劑代替單一捕收劑進行白鎢礦的浮選。另一種則是在堿性調(diào)整劑調(diào)漿的基礎上，通過水玻璃與大分子作用的抑制劑對礦石中的脈石礦物進行抑制，從而達到白鎢礦被捕收的效果。

3 新藥劑新工藝的發(fā)展

3.1 石灰法

“石灰法”浮選白鎢的過程為：白鎢礦中加入石灰，再添加碳酸鈉調(diào)漿，白鎢礦表面沒有生成沉淀，螢石、方解石表面生成沉淀，可判斷白鎢礦優(yōu)先被浮選出來。

通過文獻發(fā)現(xiàn)，王彥杰[9]曾對湖南的鎢礦用石灰法進行試驗，其鎢礦品位及回收率均高于70%；南方冶金學院深入研究“石灰法”的機理，指出待選礦石是因表面與Ca2+的選擇性吸附，使方解石和螢石的表面電荷發(fā)生改變，由負變正，而后再次加入蘇打攪拌，這時就會形成CaCO3沉淀，再用抑制劑水玻璃使白鎢礦優(yōu)先被浮選。

3.2 細粒技術

浮選技術的一個主要分支為細粒技術，其對于白鎢礦來說有著重大意義。細粒技術主要分為高分子絮凝和疏水聚團分選，前者在我國還未被成熟應用于工業(yè)領域，因此對疏水聚團分選技術進行簡單介紹。

疏水聚團分選技術過程：調(diào)整礦漿使脈石礦物和微細粒礦物呈完全分散狀態(tài)，再選用具有選擇性的捕收劑或活化劑對入選礦物表面進行疏水，及添加非極性油，使表面疏水的入選礦物聚集成團，再采取浮選法將其和其他礦物進行分離。

非極性油是疏水聚團分選技術中一種作為橋聯(lián)介質(zhì)的載體，根據(jù)其用量的不同，可以分為以下3類：

1)載體浮選：在已處理的礦漿中添加粗粒載體，使得礦漿中原本存在的微細粒礦物在具有選擇性的活化劑或者捕收劑的作用下，黏附在粗粒載體上而形成聚團，再浮選法得到目標礦物。

2)剪切絮凝浮選：根據(jù)Warren[10]的觀點，這是一種通過懸浮在活化劑中的微細粒目標礦物在外界施加剪切力作用下自發(fā)聚團后被浮選分離的方法。

3)油團聚分選：將被細磨后的目標礦石通過調(diào)整劑和捕收劑的處理后，向其中加入非極性油，被覆蓋的油性顆粒相互粘粘形成球團，再通過浮選法將球團和其他顆粒分離。

4 結(jié)語

白鎢礦有多種選礦技術，但是每種選礦技術均有利有弊，因此需根據(jù)進行處理的白鎢礦的自身特性和該礦區(qū)選礦技術的實際情況做進一步改進，使選礦結(jié)果達到最大化，在保護環(huán)境不受污染的情況下提升礦廠的經(jīng)濟效益。