難選鎢錫礦選礦工藝試驗研究

莊杜娟

（新疆有色金屬研究所烏魯木齊830000）

難選鎢錫礦選礦工藝試驗研究

莊杜娟

（新疆有色金屬研究所烏魯木齊830000）

針對湖南某鎢錫選礦廠中鎢和錫回收困難的問題，對該礦物進行工藝礦物學(xué)研究，發(fā)現(xiàn)礦石嵌布粒度細(xì)，難以單體解離。因此采用浮選和弱磁選工藝脫除含硫鐵礦，脫硫尾礦再用強磁選工藝分離得到磁性礦物和非磁性礦物，磁性礦物繼續(xù)通過“浮—磁—重”聯(lián)合工藝得到鎢精礦1，非磁性礦物通過脫泥和“重—浮”聯(lián)合工藝得到鎢精礦2及錫精礦。獲得了含錫50.44%，錫回收率為47.29%的錫精礦；含鎢41.83%，鎢回收率25.10%的鎢精礦。

鎢錫礦磁選搖床浮選脫泥

湖南某鎢錫礦為特大型接觸交代矽卡巖礦床，工業(yè)類型屬云英巖—矽卡巖復(fù)合型鎢錫多金屬礦床，含鎢品位為0.10%，含錫品位為0.47%。該礦的主要有用礦物是黑鎢礦和錫石[1]，礦樣中鎢錫與脈石共生關(guān)系密切，且呈致密鑲嵌；礦物嵌布粒度細(xì)，難以單體解離，回收困難。為使鎢錫礦得到充分合理的開發(fā)利用，變資源優(yōu)勢為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢和經(jīng)濟優(yōu)勢，提出合適的選礦技術(shù)方法和工藝流程建議，具有現(xiàn)實意義和經(jīng)濟意義[2]。

1 礦石性質(zhì)

1.1化學(xué)組成

試驗過程中礦樣經(jīng)篩分、破碎、混勻存放于選礦實驗室進行鎢錫礦選礦試驗研究。

礦物種類相對含量測定及鎢錫物相結(jié)果分析見表1、表2和表3。

表1 礦物種類相對含量%

表2 原礦鎢物相分析結(jié)果%

表3 原礦錫物相分析結(jié)果%

從表1、表2和表3可以看出，原礦主要金屬礦物為：鎢以黑鎢礦為主，微量白鎢礦，錫以錫石為主，微量酸溶錫；其他金屬礦物有黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、白鉛礦、閃鋅礦等；非金屬礦物有石英，方解石，長石，絹云母，白云石等。

1.2有用礦物嵌布特征

鎢錫礦物大多呈團塊狀；有的呈微脈交叉脈石；有的沿石英裂紋充填；個別呈乳滴狀分布于閃鋅礦中；極少數(shù)渾圓微粒狀黑鎢礦和錫石被黃鐵礦包裹。錫石常呈粒狀或細(xì)粒星散狀或呈細(xì)粒聚集成團塊狀浸染嵌布，少數(shù)呈細(xì)脈狀或網(wǎng)狀嵌布于石英及云母等脈石礦物中。錫石粒徑多數(shù)介于0.03～0.1 mm，最小為0.001 mm。礦樣中鎢錫與脈石共生關(guān)系密切，且呈致密鑲嵌；礦物嵌布粒度細(xì)，難以單體解離，回收困難。

2 選礦工藝研究

原礦有價礦物組成為黑鎢礦、錫石、黃鐵礦、磁黃鐵礦等，磁黃鐵礦石中含有一部分可浮性較弱而磁性較強的六方磁黃鐵礦。因此本試驗原則流程確定首先采用浮選和弱磁選工藝脫掉含硫鐵礦，脫硫尾礦再用強磁選工藝分離得到磁性礦物和非磁性礦物，磁性礦物繼續(xù)通過“浮-磁-重”聯(lián)合工藝得到鎢精礦1，非磁性礦物通過脫泥和“重—浮“聯(lián)合工藝得到鎢精礦2及錫精礦。

2.1脫硫試驗

首先對原礦采用硫化礦混浮脫硫，控制磨礦細(xì)度-0.074 mm占80%，硫酸銅用量200 g/t，黃藥用量200 g/t，進行水玻璃用量條件試驗，試圖減少鎢錫在硫化礦中的損失，最大限度的降低硫化礦含量。試驗結(jié)果表明，當(dāng)水玻璃用量為1 600 g/t時，硫化礦中鎢錫損失最少，此時脫硫尾礦中錫回收率為92.63%，鎢回收率為90.38%，但脫硫效果不理想，尾礦中含硫品位仍達到4.07%。分析后得知原礦石含有一部分可浮性較弱而磁性較強的六方磁黃鐵礦，需對脫硫尾礦采用弱磁選，除掉該部分磁黃鐵礦。硫化礦浮選尾礦含硫較高，用永磁筒式磁選機脫除磁黃鐵礦，磁場強度320 mT，試驗流程為一次選別。得到最終弱磁選尾礦中含硫1.03%，含鎢0.12%，含錫0.54%，鎢對原礦回收率為85.11%，錫對原礦回收率為86.82%。

2.2強磁選試驗

黑鎢礦化學(xué)式為（Fe/Mn）WO4,比磁化率為（8～12）×10-7m3/kg，具有弱磁性；錫石化學(xué)式為SnO2，比磁化率為0.082×10-7m3/kg，為非磁性礦物[3]。因此考慮弱磁選尾礦用高梯度強磁選機分離，控制磁場強度1 500 mT，試驗流程為一次選別。獲得試驗結(jié)果見表4。

表4 鎢錫礦磁選分離試驗結(jié)果%

試驗結(jié)果表明，磁選獲得磁性礦物含鎢0.35%，鎢對原礦回收率32.11%；非磁性礦物中錫對原礦回收率75.12%，鎢對原礦回收率53.12%。考慮后續(xù)試驗對磁性礦物回收鎢精礦1，對非磁性礦物回收錫精礦和鎢精礦2。

2.3磁性礦物試驗

2.3.1 磁性礦物再磨細(xì)度條件試驗

礦樣中黑鎢礦與脈石共生關(guān)系密切，且呈致密鑲嵌；礦物嵌布粒度細(xì)，難以單體解離，回收困難。單體解離是獲得高質(zhì)量產(chǎn)品的必要條件，如果磨礦細(xì)度達不到要求，就不能使礦物充分解離，而過磨后，不僅增加了磨礦成本，而且易泥化，使浮選惡化[4]。為確保黑鎢礦充分單體解離，又不產(chǎn)生過粉碎，必須確定合理的磨礦細(xì)度。用碳酸鈉調(diào)節(jié)礦漿pH值為弱堿性，調(diào)整劑硝酸鉛用量2 000 g/t，捕收劑BY-9+GYB用量為1 500 g/t+500 g/t的條件下，考察了再磨細(xì)度對鎢粗精礦浮選指標(biāo)的影響，其試驗流程見圖1，試驗結(jié)果見圖2。

圖1 磁性礦物再磨細(xì)度條件試驗流程圖

從圖2中可以看出，-0.045 mm含量占85%時鎢品位為0.79%，鎢作業(yè)回收率最高可達到91.26%，隨著磨礦細(xì)度再增加，鎢品位略有上升，回收率反而下降，這說明盡管隨著磨礦細(xì)度的增加，解離度增加，但礦漿泥化嚴(yán)重，從而導(dǎo)致浮選環(huán)境嚴(yán)化，礦物分選效果下降。結(jié)合現(xiàn)場生產(chǎn)的可行性，采用-0.045 mm含量占85%進行后續(xù)試驗。

圖2 磁性礦物再磨細(xì)度條件試驗結(jié)果

2.3.2 鎢粗精礦精選試驗

為了提高鎢品位，將鎢粗精礦進行兩次精選。用LL作調(diào)整劑，GYB作捕收劑，考察了鎢粗精礦精選試驗。其試驗流程見圖3，試驗結(jié)果見表5。

圖3 鎢粗精礦精選試驗流程圖

從表5可以看出，精選兩次后鎢品位為6.17%，鎢作業(yè)回收率可達81.50%，鎢對原礦回收率達20.98%。

表5 鎢粗精礦精選試驗結(jié)果%

2.3.3 鎢精礦“磁—重”工藝試驗

鎢粗精礦精選試驗過程中發(fā)現(xiàn)，浮選泡沫中有部分脈石無法抑制，單用浮選很難獲得合格的鎢精礦。為了提高鎢精礦品位，將鎢精礦用高梯度磁選機磁選后，再搖床進行重選富集黑鎢礦。其試驗流程見圖4，試驗結(jié)果見表6。

圖4 鎢精礦“磁—重”工藝試驗流程圖

表6 鎢精礦“磁—重”工藝試驗結(jié)果%

2.4非磁性礦物試驗

2.4.1 非磁性礦物重選試驗

黑鎢礦的比重為7.5左右，白鎢礦的比重為6.0左右，錫石的比重為7.0左右，石英的比重為2.4左右。利用重選方法對物料進行分選的難易程度可簡易的用待分離物料的密度差判定[3]。即E=（ρ2-ρ）/(ρ1-ρ)，取溶液的比重為1，則E黑鎢礦=4.64，E白鎢礦=3.57，E錫石= 4.29，均大于2.5，屬于極易重選礦石。非磁性礦物中含有較多細(xì)粒非磁性礦物，首先進行脫泥，脫泥后對粗粒級礦物搖床重選富集鎢錫。得到的鎢錫混合礦中鎢品位為1.51%，錫品位為2.46%，鎢和錫對原礦的回收率分別為38.21%和60.11%,試驗流程見圖5。

2.4.2 非磁性礦物浮選試驗

鎢錫礦石在碎礦和磨礦的過程中產(chǎn)生了部分細(xì)泥，需對細(xì)粒級礦石中的鎢和錫進行回收。在細(xì)粒級礦石中，加入藥劑浮選，獲得微量的鎢錫礦，將其和粗粒級礦石搖床得到的鎢錫礦混合，加入水玻璃80 g/t，GYB 200 g/t，2#油80 g/t，用碳酸鈉調(diào)節(jié)溶液pH值為弱堿性，控制錫石抑制劑G的用量，對鎢錫混合礦抑錫浮鎢。獲得的錫精礦試驗結(jié)果如下圖7所示。由圖中結(jié)果可知，隨著抑制劑G用量的增加，錫品位和回收率都是先增加后下降趨勢，經(jīng)綜合考慮，選取G用量100 g/t作為后續(xù)試驗指標(biāo)，此時錫精礦中錫品位為37.11%，錫對原礦回收率為52.41%。

圖5 非磁性礦物重選試驗流程圖

圖6 非磁性礦物浮選試驗結(jié)果

2.5全流程試驗

全流程試驗過程中首先加入黃藥浮選和弱磁選脫除絕大部分硫鐵礦石，弱磁選尾礦通過強磁選工藝得到磁性礦物和非磁性礦物，磁性礦物用碳酸鈉調(diào)節(jié)pH值為弱堿性，水玻璃作為脈石抑制劑，硝酸鉛為調(diào)整劑，BY-9和GYB作捕收劑，在再磨細(xì)度－45 μm占85%的條件下，通過一粗一掃兩精回收鎢粗精礦；所得鎢粗精礦再次通過強磁選和搖床重選得到鎢精礦1；非磁性礦物預(yù)先脫泥，粗粒級進行搖床重選，細(xì)粒級礦石采用浮選，兩種粒級選別的精礦混合后用碳酸鈉調(diào)節(jié)pH值，加入分散劑水玻璃和錫石抑制劑G，GYB作捕收劑，通過一粗一掃得到錫精礦和鎢精礦2，產(chǎn)生的所有中礦都循序返回，試驗化驗時將鎢精礦1和鎢精礦2合并為鎢精礦。最終得到了含錫50.44%，錫回收率為47.29%的錫精礦；含鎢41.83%，鎢回收率25.10%的鎢精礦。試驗流程見圖8，試驗結(jié)果見表7。

圖8 全流程試驗圖

表7 全流程試驗結(jié)果%

3 結(jié)論

⑴原礦樣中鎢含量為0.10%，錫含量為0.47%，鎢錫與脈石共生關(guān)系密切，且呈致密鑲嵌；礦物嵌布粒度細(xì)，難以單體解離，回收困難。主要金屬礦物為：鎢以黑鎢礦為主，微量白鎢礦，錫以錫石為主，微量酸溶錫；其他金屬礦物有黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、白鉛礦、閃鋅礦等；非金屬礦物有石英，方解石，長石，絹云母，白云石等。

⑵在工藝礦物學(xué)研究的基礎(chǔ)上確定首先采用浮選和弱磁選工藝脫掉含硫鐵礦，脫硫尾礦再用強磁選工藝分離得到磁性礦物和非磁性礦物，磁性礦物繼續(xù)通過“浮—磁—重”聯(lián)合工藝得到鎢精礦1，非磁性礦物通過脫泥和“重—浮“聯(lián)合工藝得到鎢精礦2及錫精礦，化驗時將鎢精礦1和鎢精礦2合并為鎢精礦。最終得到了含錫50.44%，錫回收率為47.29%的錫精礦；含鎢41.83%，鎢回收率25.10%的鎢精礦。

⑶該礦樣對于鎢、錫礦物來講，屬復(fù)雜難選礦物。試驗結(jié)果表明，礦樣雖經(jīng)過細(xì)磨再選和多段工藝聯(lián)合回收，但總體回收率偏低，想提高回收率指標(biāo)，不但需要多段磨礦，而且應(yīng)考慮多產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，進一步深入試驗研究。

[1]劉玫華,劉四清等.低品位矽卡巖型錫礦選礦工藝研究[J].現(xiàn)代礦業(yè),2009（6），44-46.

[2]謝玲琳,申志軍.湖南省錫礦的選礦工藝技術(shù)水平及其改進創(chuàng)新研究[J].采礦技術(shù),2006（6），16-18.

[3]王淀佐,邱冠周,胡岳華.資源加工學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社,2005.

[4]趙冠飛,朱冬梅等.某復(fù)雜難選銅鉬礦石浮選試驗[J].礦山機械,2013(2),91-95.

收稿：2014-05-15

項目資助：自治區(qū)科研機構(gòu)創(chuàng)新發(fā)展專項資金《新疆有色金屬科研與產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)新基地建設(shè)》，項目編號2013005。