钨矿选矿工艺发展模式

 　　文章是一篇矿业类论文，主要讲述了钨矿选矿工艺的进展及方向。本文选自：《矿物学报》,《矿物学报》主要报道矿物学及其相关学科的高水平研究成果，内容包括矿物学与结晶学理论研究，新矿物的发现与研究。

　　摘要：随着钨矿品位的日趋下降,钨矿物的化学成分和矿物组成更为复杂,选矿面临的压力越来越大。虽然选矿技术不断的进步,精矿品位能达到要求,但是回收率却往往不高。同时随着冶炼技术的不断发展,冶炼对处理低品位复杂矿的适应能力日益提高。因此对于低品位钨细泥精矿、钨中矿、及其它难选的含钨中间产品一般采用化学处理的方法。

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　　黑钨矿及黑钨细泥选矿工艺

　　1黑钨矿选矿工艺

　　黑钨矿大部分为石英脉型,矿石中的矿物组成相对简单,黑钨矿嵌布粒度粗,因此相对白钨矿较容易分选。黑钨矿相对于与其共生脉石矿物的密度较大,因此黑钨矿一般采用重选对其进行预先富集。黑钨矿主要采用跳汰早收、摇床丢尾,多级跳汰、多级摇床、中矿再磨以及黑钨细泥单独处理是近几十年来黑钨矿选矿的核心。黑钨矿还具有弱磁性,因此还可以考虑用磁选回收。随着黑钨矿的开采量日益增长,高品位的黑钨矿日益衰竭,而低品位黑钨矿多呈多金属共存,对选矿工艺要求更高,因此,近几年选矿工作者逐渐尝试重—浮、磁—浮、重—磁—浮的联合流程。罗仙平[26]等用(跳汰+摇床)粗选进行预先富集,粗精矿浮选脱硫,浮选精矿进行强磁精选工艺,原矿WO3含量从0.51%提高到64.27%,回收率达到77.65%。刘清高[27]等首先用高梯度磁选作粗选,重选-磁选-重选相结合的联合工艺流程,对原矿WO3品位0.43%的某黑钨矿进行回收,钨精矿WO3品位提高到66.031%、回收率达到75.46%的良好技术指标。

　　2黑钨细泥选矿工艺

　　黑钨矿性脆、易粉碎,大部分黑钨矿在碎矿与磨矿的过程中由于过粉碎,损失在钨细泥中,据报道,将近20%的黑钨矿损失与黑钨细泥中[28],因此必须加强对钨细泥中钨的回收。钨细泥的回收的方法主要围绕浮选、重选、磁选探索。

　　(1)捕收剂是黑钨细泥浮选的关键所在,特别是捕收剂的选择性能。为此选矿研究工作者围绕着捕收剂的选择性能进行研究,主要是研究新型高效螯合捕收剂和组合捕收剂,取得了不少进展。方夕辉[29]等将苯甲羟肟酸与731氧化石蜡皂组合作为组合捕收剂使用,pH为7~8的条件下,钨细泥的回收率达到86.01%,相对于传统的重选方法提高了20%的回收率。

　　(2)钨细泥因其粒度小,用一般的摇床对其进行重选,回收率低,随着新型重选设备离心机以及高梯度磁选机的出现,使得钨细泥的回收有了质的提高。新型离心机是近些年涌现出来的高效重选设备,它的特点是处理量大、回收率高,特别是针对钨细泥这种粒度细的矿,具有良好的回收效果。肖芫华、黄万抚[30]用某公司的新型离心机对WO3品位为0.22%的钨细泥,经过离心机分选可以获得WO3品位为0.65%、回收率为74.18%的钨粗精矿,实现了对钨细泥的大量抛尾。

　　(3)高梯度磁选机的出现对黑钨矿细泥回收有显着提高,强化回收-10μm微细粒的黑钨细泥[31]。孙仲元、周为吉[32]对某精选厂的黑钨细泥进行试验研究,通过使用振动高梯度磁选机处理原矿含WO3品位5.7%的钨细泥,一次磁选可获得WO3品位18%~21%、回收率60%~62%的钨精矿。随着选矿工作者不断探索,浮选—重选—磁选联合流程得到了很大的发展,使得黑钨细泥的回收得到了很大提高。常祝春[33]等采用磁—浮—重联合工艺流程,对加温细泥尾矿中的细粒黑钨矿进行回收,得到了良好的技术指标,解决了选矿工艺的难题。

　　黑白钨混合矿的选矿工艺

　　进入20世纪后,随着钨矿的开采力度不断增大,高品位的钨矿石渐渐开采殆尽,传统的黑白钨混合浮选工艺不再适应于矿石的低、贫、杂化,更多的黑白钨混合浮选新工艺不断涌现出来,其主干流程有两种:(1)硫化矿混合浮选—黑白钨混合浮选—白钨矿加温精选—精选尾矿重选黑钨;(2)硫化矿混合浮选—强磁选黑钨矿—非磁性产品浮选白钨矿—黑钨矿浮选。其中最具有代表性的是GY法、CF法、柿竹园法。

　　1GY法

　　GY法是由广州有色金属研究院自主研发的黑白钨混合浮选新工艺,该工艺的关键在于新型螯合捕收剂GY,它的极性基团可与黑白钨矿物表面产生螯合作用或者化学吸附,对黑钨和白钨都有良好的捕收性能。张忠汉[34]等针对柿竹园多金属矿石,研发出GY法黑白钨混合浮选新工艺。该工艺的方法主要是:用改性水玻璃作为萤石等脉石矿物的抑制剂,用铅盐作为钨矿物的活化剂,自主研发的新型螯合捕收剂GY混合浮选黑白钨矿,先进行加温浮选出白钨矿;再用GY浮选尾矿浮出黑钨精矿。能够将含0.47%WO3的原矿提高到70.07%,回收率达到81.26%。周晓彤[35]等采用改性水玻璃作为脉石矿的的抑制剂,活化剂ZP活化钨矿,新型螯合捕收剂GY浮选钨矿,对含WO30.599%原矿,小型试验获得73.26%WO3的白钨精矿,回收率为73.20%,66.25%WO3的黑钨精矿,回收率为13.55%,钨总回收率达到86.73%。

　　2CF法

　　CF法时北矿院研发出来的黑白钨混合浮选新工艺,该工艺的改变以往在碱性条件下回收黑白钨矿,找到了一种能够在自然pH值条件下对黑白钨进行混合浮选的新型捕收剂CF。该药剂的作用机理是新型螯合剂能与黑白钨形成的螯合物能够稳定的固着在矿物表面,而与含Ca2+脉石矿物难于形成稳定的螯合物,使之更加容易分离。该工艺主要是加入少量的水玻璃做为调整剂,硝酸铅做为钨矿的活化剂,以及新型药剂CF作为钨矿捕收剂,起泡剂采用起泡性能强的乳化油酸或油酸,在自然pH值(7~9)条件下进行钨矿浮选。肖庆苏[36]等针对柿竹园多金属矿分别进行了烧碱法、石灰法、CF法的对比实验,试验结果表明,CF法的工艺指标明显高于其它两种工艺。CF法还可以适应低温浮选条件。当时半工业试验正好是寒冬时期,虽然车间温度达到-3℃,矿浆温度最低时仅5℃,CF法浮选钨仍然能够正常运行。

　　3柿竹园

　　柿竹园法是由多个研究机构联合共同研制成功的黑白钨混合浮选新工艺。该技术[37]采用组合捕收剂混合浮选黑白钨矿,新型螯合捕收剂CF和GYB联合使用混浮黑白钨矿和回收黑钨细泥,该方法改变了传统的黑白钨矿分步浮出,而是将黑白钨同时浮出,解决了白钨矿与含钙脉石矿物的分选困难的难题。

　　选冶联合工艺

　　利用浮选选出一定品位钨精矿,再利用化学方法处理。黑钨矿的化学处理方法主要有[38]苏打烧结法、苏打溶液压煮法、苟性钠溶液分解法。杨利群[39]采用苏打烧结法对低品位钨矿和废钨渣进行试验研究,可以将渣中的钨降至0.5%以下。白钨矿的化学处理方法主要有盐酸分解法和硝酸分解法、苏打烧结法、苏打压煮法、碱分解法、热球磨碱煮法、氟化物分解法、氯化法。丁治英[40]等采用氟盐对白钨矿进行浸出,通过热力学计算绘制平衡浓度对数图,并通过此图对氟盐浸出白钨矿工艺进行了热力学分析。宋善章[41]发明了一种分解白钨矿的方法,该法主要经过两次压煮,再进行磷酸回收。该法能够解决碱分离后含碱过高的问题,但是该法操作较繁琐,而且费用较高。普崇恩等[42]发明了一种黑白混合钨矿的联合碱分解工艺。该工艺先将黑白钨矿磨细,再对白钨矿和黑钨矿分别进行碱压煮分解;白钨矿经过压煮后的钨酸钠溶液直接用于黑钨矿的碱分解;钨的分解率可达到99%;李军、谢金明[43]等采用NaOH对黑白钨混合矿进行分解,并研究其研究因素。试验结果表明:在温度180℃,液固比0.8∶1,碱用量1.6倍,搅拌转速550~650r/min,保温时间2h,添加剂用量为1.5~2倍的条件下,钨矿分解效率最好。

《钨矿选矿工艺发展模式》

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