懸振錐面選礦機處理柿竹園白鎢加溫精選尾礦的試驗研究

謝加文，肖文工，毛文明

(湖南柿竹園有色金屬有限責任公司，湖南郴州 423037)

細粒物料的分選歷來是選礦界的一大技術難題，其浮選、重選的指標往往都較差。針對細粒白鎢加溫精選尾礦分選存在的問題，湖南柿竹園有色金屬有限責任公司(簡稱柿竹園)引進了新型專利高效微細粒重選設備——懸振錐面選礦機［1］，對白鎢加溫浮選尾礦進行綜合回收試驗研究。通過單機工業試驗、擴大工業試驗和搖床對比試驗，均取得了較好的試驗指標，并最終確定了針對該樣品礦石合理的選礦工藝技術。

1 柿竹園多金屬礦及試驗礦樣簡介

1.1 柿竹園多金屬礦生產流程及存在的問題

柿竹園鎢錫多金屬礦床地處南嶺中段，以礦種多、規模大、礦體集中、共生組分豐富、成礦條件復雜而聞名于世，礦物多達143種，被譽為“世界有色金屬博物館”［2］。柿竹園多金屬選礦廠由處理量分別為1 500 t/d和2 000 t/d的兩個選礦廠組成，年處理能力達到110萬t/a。柿竹園多金屬選廠選礦工藝自2006年擴建以來已進行過多次技術革新，其中鎢礦分選系統的工藝改進一直是研究的重點，特別是在供礦點變更以后，入選礦石性質發生較大變化，導致鎢選礦指標長期不理想，為此做了大量試驗研究，確定采用了柱機聯合流程加強鎢的分選效果［3］。

為了進一步提高鎢的回收率，又提出了強磁分選黑白鎢的新工藝，將黑鎢與白鎢分離進行單獨系統浮選，應用后也取得了很好的效果［4］。目前，柿竹園多金屬選廠的選礦工藝流程已經較為穩定，如圖1所示。

圖1 柿竹園多金屬選廠的選礦工藝流程

柿竹園多金屬選廠白鎢加溫精選尾礦中WO3品位仍有0.7% ～1.5%，以黑鎢為主，少量的白鎢，且以微細顆粒形態存在;同時，在鎢粗選作業中錫也有一定的富集，加溫精選時錫被抑制在尾礦中，錫的品位在0.4%～0.6%之間。該尾礦中的鎢錫資源采用傳統重選設備(搖床)難以有效回收。

長期以來，細泥黑鎢和錫回收難、回收率低及回收成本高的問題一直未能很好地解決，分析其原因主要表現在三個方面:(1)由于柿竹園原礦中有價金屬種類多，浮選工藝復雜，導致黑鎢礦石表面受到大量其它藥劑的干擾，受此影響，采用浮選工藝也很難實現細泥鎢錫的高效回收［5］;(2)搖床作業雖然能得到較高品位的錫鎢混合精礦，但是錫、鎢在搖床尾礦中的損失量非常大，作業回收率低;(3)微細粒鎢礦的分選難度大，始終沒有大的技術突破［6］。

1.2 試驗礦樣

試驗礦樣為柿竹園多金屬選礦廠白鎢加溫浮選尾礦，經分析，尾礦中WO3品位為1.10%，Sn品位為0.38%。

因白鎢浮選尾礦中鎢的品位仍然較高，且主要以黑鎢礦和白鎢礦形式存在，故是回收的主要目的礦物，錫石可作為綜合回收的對象。主要脈石礦物為石英、方解石和螢石。

2 懸振錐面選礦機及分選原理

懸振錐面選礦機是昆明理工大學的發明專利，并授權云南德商礦業股份有限公司生產的新型專利微細粒重選設備。該機依據拜格諾剪切松散理論和流膜選礦原理研制，填補了國內外微細粒重選設備的空白。

圖2為Φ4 m懸振錐面選礦機的結構。床身上帶有振動和旋轉機構，下層支架的帶電機滾輪裝在圓環形軌道上，下層支架固定有懸掛立柱，用懸掛鉤和掛繩懸掛上層支架，上層支架上又裝有與電機連接的偏心擺輪機構，床身的分選錐面坡度為3°～10°，錐面外圈有多圈15 cm寬的粗糙層，有利于捕獲有用重礦物微細顆粒。

懸振錐面選礦機的低速自轉、高頻振動兩大運動系統相互獨立而又相互聯系的結構設計，不但使兩者的轉速可分開調節，而且可以使兩者的速度比處于最佳水平，保證了流膜的最佳松散－分層狀態，使分選指標得以提高。

懸振錐面選礦機的分選錐錐面礦漿流動類似于圓錐選礦機的分配錐。

圖2 Φ4 m懸振錐面選礦機的結構

當攪拌均勻的礦漿從分選錐面中心的給礦器進入圓錐盤面初選區時，礦漿流即成扇形鋪展開向周邊流動，在其流動過程中流膜由厚逐漸變薄，流速也隨之逐漸降低，對細粒級礦物的回收十分有利。礦粒群在自身重力、旋回振動剪切斥力和洗滌水淘洗力作用下在圓錐盤面上適度的松散、分層。圓錐盤的轉動將不同密度的礦物依次帶進尾礦槽、中礦槽和精礦槽。

懸振錐面選礦機的運行成本低，維修方便，且易于操作及管理。通過變頻器控制轉動和振動，兩者能獨立調整，可根據礦漿變化情況進行及時調整，保證回收效率，適用于嵌布粒度細的重礦物，以及比重差異大但綜合品位低、粒度細或過磨等造成流失的尾礦資源的再開發利用。單臺懸振裝機功率小，僅0.75 kW。目前，懸振錐面選礦機已在細粒錫礦和鐵礦的重選回收中應用［7，8］。

3 選礦試驗

3.1 懸振錐面選礦機單機工業試驗

受柿竹園委托，云南德商礦業股份有限公司聯合昆明理工大學，對柿竹園多金屬選廠白鎢加溫精選尾礦展開了懸振錐面選礦機重選試驗研究。在前期采用Φ1 m試驗機探索試驗取得較好的技術指標基礎上，又采用Φ4 m懸振錐面選礦機代替原有的重選設備搖床，進行了單機一次重選工業試驗。試驗流程如圖3所示，試驗結果見表1。

圖3 白鎢加溫尾礦懸振錐面選礦機單機試驗流程

表1 懸振錐面選礦機單機重選試驗結果 %

從表1結果可以看出，通過懸振錐面選礦機一次選別，可以獲得鎢錫混合精礦WO3品位10.50%，回收率51.84%;Sn品位2.96%，回收率41.80%的良好選礦指標。由此可見，懸振錐面選礦機不但能大幅度提高黑鎢精礦的品位和回收率，而且還能實現伴生金屬錫的高效回收。

3.2 懸振錐面選礦機與搖床重選單機對比工業試驗

搖床為常規的細粒重選設備。柿竹園多金屬選廠的白鎢加溫精選尾礦原采用搖床重選流程回收殘余鎢，指標較低。圖4為搖床結構示意圖。

圖4 搖床結構示意圖

為了比較懸振錐面選礦機和搖床的效果，進行對比試驗(其中搖床選擇選別效果最佳的一臺搖床為試驗搖床)。為了更直觀地對比，懸振選礦機試驗采用一粗一精兩次選別(中礦返回到給礦)，使精礦品位和搖床精礦品位基本處于同一水平，其試驗結果分別見表2、表3。

表2 白鎢加溫尾礦懸振錐面選礦機試驗結果 %

表3 白鎢加溫尾礦搖床試驗結果 %

由表2和表3可知，單臺懸振選礦機試驗中通過一粗一精選別，可獲得精礦WO3品位22.20%，回收率68.04%;Sn品位4.50%，回收率41.83%的試驗指標;單臺搖床試驗通過試驗可獲得精礦中WO3品位為15.23%，回收率為32.64%;Sn品位為3.51%，回收率為24.77%的試驗指標。

對比試驗結果表明，在控制精礦品位基本處于同一水平前提下，懸振選礦機的鎢、錫回收率均明顯高于搖床，在前者鎢品位高6.97%和錫品位高0.99%的前提下，回收率有大幅提高，WO3回收率提高36.40%，Sn回收率提高17.06%。

綜上可知，針對細粒白鎢加溫精選尾礦的處理，懸振選礦機的重選效果要明顯優于搖床。本試驗的結果，可作為新工藝工業改造設計的依據。

4 結語

1.柿竹園多金屬選礦廠細粒白鎢加溫精選尾礦中有價金屬主要為黑鎢礦和錫石，粒度非常細，浮選和傳統的重選設備均難以回收。采用新型專利微細粒重選設備——懸振錐面選礦機進行了單機工業試驗，獲得了良好選礦指標，鎢錫混合精礦WO3品位10.50%，回收率51.84%;Sn品位2.96%，回收率41.80%。

2.為了與原生產工藝比較效果，進行懸振選礦機和搖床重選對比試驗。試驗結果表明，在懸振選礦機精礦品位稍高于搖床精礦的前提下，回收率要遠高于后者，WO3回收率提高36.40%，Sn回收率提高17.06%。

3.對細粒白鎢加溫精選尾礦的處理，懸振選礦機的重選效果明顯優于搖床。本試驗結果可作為新工藝工業改造設計的依據。

［1］ 楊波，段希祥，羅雪梅，等.懸振錐面選礦機［P］.中國專利:CN201375921Y，2010－06－16.

［2］ 程細音，祝新友，王艷麗，等.柿竹園鎢錫多金屬礦床矽卡巖中堿交代脈研究［J］.中國地質，2012，(4):1 023－1 033.

［3］ 陳克鋒，李曉東，石志中，等.柱機聯合浮選在柿竹園鎢粗選作業中的應用研究［J］.有色金屬(選礦部分)，2012，(2):58－60.

［4］ 曹登國，石志中，李曉東，等.黑白鎢強磁分選在柿竹園鎢浮選回收中的應用［J］.中國鎢業，2014，(3):17－20.

［5］ 于洋，李俊旺，孫傳堯，等.黑鎢礦、白鎢礦及螢石異步浮選動力學研究［J］. 有色金屬(選礦部分)，2012，(4):16－22.

［6］ 艾光華，李曉波.微細粒黑鎢礦選礦研究現狀及展望［J］.礦山機械，2011，(10):89 －96.

［7］ 楊波，肖日鵬，劉杰，等.懸振錐面選礦機回收細粒錫石試驗研究［J］.礦冶，2014，(2):73－76.

［8］ 朱運凡，楊波，盧琳.云南大紅山鐵尾礦再選新工藝研究［J］.礦冶，2012，(1):35 －38.