某含石膏硫化鉬尾礦中氧化鉬鎢的混合浮選試驗

常學勇 張艷嬌 趙 平 郭珍旭

(1.中國地質科學院鄭州礦產綜合利用研究所，河南 鄭州450006;2.國土資源部多金屬礦評價與綜合利用重點實驗室，河南 鄭州450006)

浮選工藝是有色金屬礦石選礦的常見工藝，如果浮選體系中的難免離子Ca2+、Mg2+含量較高，不僅會無謂消耗大量的浮選藥劑，更為嚴重的是會影響礦漿pH 值的有效調整，進而抑制目的礦物與脈石礦物可浮性差異的擴大，最終影響分選效果。如何消除這些難免離子的不良影響，始終是浮選研究所面臨的技術課題。目前主要采取2 種方法:其一，添加調整劑使Ca2+、Mg2+發生沉淀或絡合反應;其二，使用能夠耐受Ca2+、Mg2+的捕收劑等。我國蘭坪鉛鋅礦礦石中的石膏釋放出的Ca2+干擾了氧化鋅的硫化，致使蘭坪氧化礦難選、工業化生產難以控制［1］，現場不得不添加大量的硫化鈉處理氧化鉛鋅礦。對于會理鉛鋅礦中存在的大量Ca2+、Mg2+，北京礦冶研究院研究發現六偏磷酸鈉具有很好的調節作用［2］。

某矽卡巖型特大鉬鎢礦，礦石中鉬氧化嚴重、有用礦物嵌布粒度細且富含石膏，為難選鉬鎢礦石。現場目前采用優先浮選硫化鉬—混合浮選氧化鉬鎢的選別流程回收鉬鎢，硫化鉬選別過程平穩、指標理想，但白鎢礦及氧化鉬混合浮選以碳酸鈉、水玻璃為調整劑，改性脂肪酸為捕收劑，生產指標波動較大，主要系石膏溶解釋放出的Ca2+干擾了浮選過程的正常進行。因此，對硫化鉬浮選尾礦中的氧化鉬鎢礦物的回收進行了試驗研究。

1 試 樣

試樣為生產現場的硫化鉬浮選尾礦，－0.074 mm 占68.30%，氧化鉬鎢礦物的單體解離度達85%，主要有價金屬礦物有鉬鎢鈣礦、鉬鈣礦、白鎢礦、鉬華和輝鉬礦等，其他金屬礦物為磁鐵礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦;主要脈石礦物為方解石、白云石、石英等，其次為滑石、蛇紋石、綠泥石、蒙脫石、石膏、透閃石等。其中影響氧化鉬鎢浮選的主要脈石礦物白云石、方解石含量約占35%，滑石、蛇紋石、綠泥石、蒙脫石等易泥化礦物約占15%，石膏含量約占5%。試樣粒度篩析結果見表1，主要化學成分分析結果見表2，鉬鎢物相分析見表3、表4。

表1 試樣粒度篩析結果Table 1 The grain size analysis results of the sample

表2 試樣主要化學成分分析結果Table 2 Main chemical components analysis results of the sample %

表3 試樣鉬物相分析結果Table 3 Phase analysis results of molybdenum %

表4 試樣鎢物相分析結果Table 4 Phase analysis results of tungsten %

從表1 可以看出，試樣－0.074、－0.020 mm 產率分別為68.30%16.33%，泥化現象較嚴重，同時WO3在0.030 mm 以下明顯富集。

從表2 可以看出，試樣中的有價元素為鉬、鎢，其他元素沒有回收價值。

從表3 可以看出，試樣中的鉬主要以氧化鉬的形式存在，占總鉬的69.89%。

從表4 可以看出，試樣中的鎢主要以白鎢礦的形式存在，占總鎢的86.67%。

2 試驗研究與討論

2.1 條件試驗

探索試驗表明，影響氧化鉬鎢礦物回收的因素主要有石膏中溶出的Ca2+和礦漿中大量的礦泥，尤其是Ca2+的影響;其中鉛鹽活化—螯合捕收劑法是從該試樣中回收鉬鎢礦物的有效方法［3-4］。根據目的礦物的單體解離情況，確定在不再磨礦的情況下直接對試樣進行浮選選別。由于混合浮選精礦的鉬、鎢品位和回收率變化趨勢高度一致，因此，條件試驗僅根據混合精礦WO3的指標來確定試驗條件，試驗流程見圖1。

圖1 粗選條件試驗流程Fig.1 Flowsheet of conditioning experiments for rough separation

2.1.1 水玻璃用量試驗

水玻璃作為礦泥分散劑和脈石抑制劑普遍應用在白鎢礦的浮選過程中，但該樣品中大量的鈣離子嚴重影響了水玻璃的作用效果，水玻璃過少沒有抑制效果，水玻璃過多礦漿嚴重絮凝，黏度增大，惡化浮選，因此必須進行水玻璃用量試驗。試驗固定硝酸鉛用量為350 g/t，苯甲羥肟酸為200 g/t，改性油酸為80 g/t，試驗結果見圖2。

圖2 水玻璃用量試驗結果Fig.2 Test results on dosage of sodium silicate

由圖2 可見，水玻璃用量增大，混合粗精礦WO3品位上升、回收率下降。綜合考慮，確定混合粗選的水玻璃用量為1 000 g/t。

2.1.2 硝酸鉛用量試驗

鰲合類捕收劑在有活化劑存在的情況下可選擇性捕收白鎢礦［5］。鎢鉬礦物活化劑硝酸鉛用量試驗的水玻璃用量為1 000 g/t，苯甲羥肟酸為200 g/t，改性油酸為80 g/t，試驗結果見圖3。

圖3 硝酸鉛用量試驗結果Fig.3 Test results on dosage of lead nitrate

由圖3 可知，隨著硝酸鉛用量的增大，混合粗精礦WO3品位和回收率均上升。綜合考慮，確定硝酸鉛用量為700 g/t。

2.1.3 苯甲羥肟酸用量試驗

苯甲羥肟酸用量試驗的水玻璃用量為1 000 g/t，硝酸鉛為700 g/t，改性油酸為80 g/t，試驗結果見圖4。

圖4 苯甲羥肟酸用量試驗結果Fig.4 Test results on dosage of benzohydroxamic acid

由圖4 可知，隨著苯甲羥肟酸用量的增大，鉬鎢混合粗精礦WO3品位和回收率均先上升后下降。因此，確定苯甲羥肟酸的用量為250 g/t。

2.1.4 改性油酸用量試驗

鑒于捕收劑苯甲羥肟酸的起泡性能較差，因此有必要添加起泡性能較好的輔助捕收劑。試驗采用改性油酸為輔助捕收劑，其用量試驗的水玻璃用量為1 000 g/t，硝酸鉛為700 g/t，苯甲羥肟酸為250 g/t，試驗結果見圖5 。

圖5 改性油酸用量試驗結果Fig.5 Test results on dosage of modified oleic acid

由圖5 可知，隨著改性油酸用量的增大，鉬鎢混合粗精礦WO3品位下降、回收率上升。綜合考慮，確定改性油酸的用量為90 g/t。

2.2 加溫精選水玻璃用量試驗

加溫精選是提高白鎢精礦品位的有效工藝［6-7］。加溫精選水玻璃用量試驗的給礦為常溫1 粗1 精混合浮選精礦，試驗采用1 次粗選流程。入選前先將常溫混合精礦濃縮至濃度為55%，再在90 ℃下攪拌、保溫45 min，藥劑充分解吸后直接稀釋到正常濃度浮選，氫氧化鈉的作業用量為750 g/t，試驗結果見圖6。

圖6 加溫精選水玻璃用量試驗結果Fig.6 Heating concentration test results on dosage of sodium silicate

由圖6 可知，隨著水玻璃用量的增加，精礦的WO3品位呈先快后慢的上升趨勢，作業回收率先升后降。綜合考慮，確定水玻璃對常溫混合精礦的用量為55 kg/t。

2.3 閉路試驗

在條件試驗和開路試驗基礎上進行了閉路試驗，試驗流程見圖7，試驗結果見表5。

圖7 閉路試驗流程Fig.7 Flowsheet of closed circuit experiment

表5 閉路試驗結果Table 5 Results of closed circuit experiment %

3 結 論

(1)某鉬鎢礦硫化鉬浮選尾礦樣－0.074 mm 占68.30%，Mo、WO3品位分別為0.093% 和0.12%，69.89%的鉬以氧化鉬形式存在，86.67%的鎢以白鎢礦形式存在。氧化鉬鎢礦物的單體解離度達85%，主要有價金屬礦物有鉬鎢鈣礦、鉬鈣礦、白鎢礦、鉬華和輝鉬礦等，主要脈石礦物為方解石、白云石、石英等，其次為滑石、蛇紋石、綠泥石、蒙脫石、石膏、透閃石等。影響氧化鉬鎢礦物浮選的主要脈石礦物白云石、方解石含量約占35%，滑石、蛇紋石、綠泥石、蒙脫石等易泥化礦物約占15%，石膏含量約占5%。

(2)影響現場氧化鉬鎢礦物回收的主要因素是石膏等礦物中溶出的Ca2+，其次是礦漿中大量的礦泥。試驗以硝酸鉛為活化劑、苯甲羥肟酸為螯合捕收劑，對該試樣進行了選礦試驗研究。

(3)試樣采用1 粗1 精2 掃常溫鉬鎢混合浮選，常溫混合精礦濃縮至濃度為55%，再在90 ℃的恒溫下解吸45 min，然后采用1 粗2 精1 掃加溫精選，中礦順序返回的閉路流程處理，最終取得了Mo、WO3品位分別為15.98%、25.54%%、回收率分別為51.54%、63.85%的鉬鎢混合精礦。

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