SLon磁選機-重選工藝分選某黑鎢礦的試驗研究

饒宇歡, 王勇平

(1.贛州金環磁選設備有限公司，江西 贛州 341000; 2.江西理工大學，江西 贛州 341000)

1 概述

內蒙古某鎢礦由于長期開采，原礦品位下降，特別是石英礦脈邊緣地帶有大量的云英巖礦，但鎢品位僅為0.1%左右。原有生產工藝采用單一重選流程，成本較高，處理量很少，且尾礦中細粒鎢礦物無法有效回收。因此，降低生產成本，回收尾礦中的鎢，將是該礦山面臨的一個重要研究內容。根據試樣性質，原礦品位低、顆粒比較細是影響該試樣的主要原因。因此，為了盡量不改動原有的工藝流程，采用預先富集的高效設備，將是我們研究的重點。SLon立環脈動高梯度強磁選機具有背景場強高、介質不易堵塞、處理量大、工作穩定等優點，是可以處理該礦的一個有效途徑。該機利用導磁不銹鋼棒在磁場中產生的高梯度強磁力回收細粒弱磁性礦物，其將磁力和脈動流體力有機地結合起來，并采用轉環立式旋轉、反沖精礦，并配有礦漿脈動結構，顯著地提高了高梯度磁選的選礦效率[1]。

當任何磁性礦物置于磁場中時，受到的磁場力大小為：

f=m·x0·H·grad·H

其中，m為礦粒質量；x0為礦物的比磁化系數；H為磁場強度；grad·H為磁場梯度。在高梯度磁選過程中，當礦物受到的磁力大于流體力、重力，還有磁性顆粒和非磁性顆粒之間的表面力時，磁性礦物就被吸附到磁介質上，非磁性礦物穿過磁介質而排出，從而達到富集礦物的目的[2]。

黑鎢礦屬于弱磁性礦物，在一定的磨礦細度下，可以通過調節磁場強度和變換分選介質，使黑鎢礦能較好地吸附在磁介質表面上，實現與脈石礦物的分離。

2 試樣性質

2.1 試樣多元素分析

試樣多元素化學分析結果見表1。

2.2 試樣性質

2.2.1 試樣礦物組成

試樣中金屬礦物有黑鎢礦、白鎢礦、輝鉬礦、黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、毒砂、錫石、方鉛礦、褐鐵礦、獨居石等。非金屬礦物以石英為主，次為白云母、斜長石、鉀長石、螢石、石榴石、鋯石等。

2.2.2 試樣礦物嵌布特征

黑鎢礦呈柱狀、粒狀，多數與石英、白云母、長石呈規則或不規則狀毗鄰連生。微量的黑鎢礦被白云母包裹，個別黑鎢礦被黃鐵礦交代。

表1 試樣化學多元素分析結果/%

3 試驗研究

根據試樣工藝礦物學研究的內容分析，黑鎢礦物與石英、長石呈填隙形式的礦物較易解離，采用傳統重選工藝流程可以回收鎢礦物。而與白云母呈填隙物形式的礦物難解離，在重選工藝流程中容易漂浮，作業回收率較低。采用傳統單一重選作業流程，很難回收云英巖中的鎢礦物。因此，采用新工藝進行試驗，以確定生產中的工藝流程。

3.1 選礦工藝流程試驗

3.1.1 強磁選工藝流程

3.1.1.1 礦樣粒級組成及鎢金屬分布試驗

取粒度分析樣進行篩析試驗，結果見表2。

表2 粒級組成及鎢金屬分布試驗結果

從表2結果分析，+0.42 mm粒級礦物多數為白云母礦物，這部分產率占42.67%，鎢金屬占有率在21.77%；從粒級分布看，-0.15～+0.074 mm累計產率只占10.5%，說明云母試樣較難細碎，也難磨。-0.074 mm礦物從目鏡觀察，主要礦物以石英為主，而這部分礦物易碎好磨。

3.1.1.2 磨礦細度對試驗指標的影響

選擇合理的入選粒度，是確保能否經濟有效地利用資源的前提。入選粒度過粗，有用礦物未充分解離，磁選的回收效果差；入選粒度過細，有用礦物過粉碎，造成部分有用礦物泥化而不能用高梯度磁選回收，導致金屬流失。

試驗采用φ4 mm棒介質作為分選介質，固定磁場強度1.2T，沖次200 rpm，在不同磨礦細度的條件下，進行粗選作業[3]。磨礦細度對選礦指標的影響見圖1。

圖1 磨礦細度對選礦指標的影響

從圖1中分析，原礦鎢品位在0.14%的情況下，經過強磁選，黑鎢精礦均能達到5%以上，回收率56%以上。在-200目35.4%的細度下，粗選精礦品位9.08%，回收率90.71%。因此，選定磨礦細度-200目35.4%的條件下，進行不同磁場強度的試驗。

3.1.1.3 磁場強度對試驗指標的影響

在磁介質為φ4 mm 棒介質，沖次200 rpm，磨礦細度為-200目35.4%的條件下，進行磁場強度試驗，磁場強度對選礦指標的影響見圖2。

圖2 磁場強度對選礦指標的影響

由圖2可見，隨著磁場強度的提高，黑鎢強磁精礦回收率逐漸提高，且幅度較大，磁場強度到達1.0～1.2T范圍時，回收率和品位變化較少。因此，粗選磁場強度為1.0T較為合適。

3.1.1.4 分選介質對試驗指標的影響

選擇合適的磁介質，是取得較好選礦指標的關鍵之一。在沖次為200 rpm，不同的磁場強度的條件下，將分選介質改為粗網介質進行選礦試驗，磁介質變換粗選試驗指標見圖3。

圖3 磁介質變換粗選試驗影響

由圖2和圖3結果比較，選用網狀介質提高了鎢礦的回收率，粗選精礦產率增高，但精礦品位下降，粗精礦在目鏡下觀察，增多了含鎢的白云母礦物。

綜上所述，粗選選定網狀介質，磁場強度為1.0T，磨礦細度在-200目35.4%的條件下，可以獲得較好的強磁選別指標，為下一步重選作業創造良好的給礦條件。

3.1.2 強磁精礦精選工藝流程

在強磁試驗的基礎上，將強磁精礦進行搖床精選，以提高鎢精礦品位，試驗結果見數值量流程圖(圖4)。

從圖4分析，鎢品位0.14%的原礦，磨礦后經過強磁粗選，搖床精選，鎢精礦品位達45%以上，回收率68%以上。此工藝應用在工業生產中，作業流程短，設備臺數少，可操作性強。

3.1.3 強磁尾礦掃選工藝流程

原礦經過強磁粗選后，可以富集90%以上的黑鎢礦。為進一步提高鎢的回收率，將強磁的尾礦用螺旋溜槽預先富集，丟棄大量尾礦，然后將螺旋溜槽精礦再經過搖床精選，得到低品位鎢精礦。數值量流程圖見圖5。

從圖5分析，強磁粗選尾礦經過螺旋溜槽拋尾，粗精礦再通過搖床精選，可以得到1.32%的低品位鎢精礦。這部分低品位鎢精礦在目鏡下觀察，大部分與黃鐵礦、石榴石連生，且嵌布粒度細，需要將其再磨，達到單體解離。

圖例：(%)

圖例：(%)；；；；；；；圖5 強磁尾礦掃選數值量圖

3.1.4 閉路流程

強磁尾礦經過重選得到的鎢精礦品位比較低，而強磁精礦經過搖床精選后的中礦和尾礦中鎢品位也比較低，可以將這兩部分礦合并進行再磨再選。因此，為了盡可能的提高鎢的回收率，需要進行閉路流程試驗。該閉路流程數值量流程圖見圖6。

圖例：(%)；；；；；；；；；；；；；；；；；圖6 閉路數值量流程圖

從閉路流程試驗分析，原礦粗磨再經過高梯度強磁選別后，先將大部分黑鎢礦富集，丟棄了95%以上的尾礦，分選效率高，較好的實現了鎢礦物早收多收的原則。為了提高鎢精礦的回收率，將流程中的中礦進行再磨再選，可以獲得綜合鎢精礦品位31.35%、產率0.37%、回收率82.92%的較好選別指標。

4 結論

1)本次選礦工藝流程試驗研究，對內蒙古某鎢礦云英巖礦中鎢礦物回收，采用一段粗磨、強磁粗選工藝，能有效回收鎢。粗選作業丟棄95%以上尾礦，鎢的富集比大于20，少量低品位中礦進行再磨再選，節省了磨礦消耗，降低了生產成本。

2)根據黑鎢礦具有弱磁性的特點，采用SLon立環脈動高梯度磁選機磁選回收云英巖礦中的黑鎢礦。在磁場強度為1.0T，磨礦細度為—200目35.4%，選用粗網分選磁介質，經過一次磨礦，一次強磁選，可以獲得較好的黑鎢強磁選別指標，為下一步重選作業創造條件。

3)通過強磁粗選、重選精選、中礦再磨再選的閉路流程試驗，可以獲得綜合鎢精礦品位31.35%、產率0.37%、回收率82.92%的較好選別指標。

[1] 熊大和. SLon磁選機在大型紅礦選廠應用新進展[J]. 金屬礦山, 2006(8): 60-64.

[2] 劉清高, 管則皋, 韓兆元, 等. 采用高梯度磁選回收某黑鎢礦的工業研究[J]. 礦產保護與利用, 2010(8): 26-29.

[3] 周曉彤, 鄧麗紅, 廖錦. 白鎢浮選尾礦回收黑鎢礦的強磁選試驗研究[J]. 中國礦業, 2010，19(4): 64-67.