某含石膏硫化鉬尾礦中氧化鉬鎢的混合浮選試驗

常學(xué)勇 張艷嬌 趙 平 郭珍旭

(1.中國地質(zhì)科學(xué)院鄭州礦產(chǎn)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(diào)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(shù)課題。目前主要采取2 種方法:其一，添加調(diào)整劑使Ca2+、Mg2+發(fā)生沉淀或絡(luò)合反應(yīng);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(yè)化生產(chǎn)難以控制［1］，現(xiàn)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(fā)現(xiàn)六偏磷酸鈉具有很好的調(diào)節(jié)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(xiàn)場目前采用優(yōu)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(wěn)、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(diào)整劑，改性脂肪酸為捕收劑，生產(chǎn)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(chǎn)現(xiàn)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(jié)果見表1，主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表2，鉬鎢物相分析見表3、表4。

表1 試樣粒度篩析結(jié)果Table 1 The grain size analysis results of the sample

表2 試樣主要化學(xué)成分分析結(jié)果Table 2 Main chemical components analysis results of the sample %

表3 試樣鉬物相分析結(jié)果Table 3 Phase analysis results of molybdenum %

表4 試樣鎢物相分析結(jié)果Table 4 Phase analysis results of tungsten %

從表1 可以看出，試樣－0.074、－0.020 mm 產(chǎn)率分別為68.30%16.33%，泥化現(xiàn)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(jù)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(jù)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(yīng)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(jié)果見圖2。

圖2 水玻璃用量試驗結(jié)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(jié)果見圖3。

圖3 硝酸鉛用量試驗結(jié)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(jié)果見圖4。

圖4 苯甲羥肟酸用量試驗結(jié)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(jié)果見圖5 。

圖5 改性油酸用量試驗結(jié)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(yè)用量為750 g/t，試驗結(jié)果見圖6。

圖6 加溫精選水玻璃用量試驗結(jié)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(yè)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(chǔ)上進行了閉路試驗，試驗流程見圖7，試驗結(jié)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(jié)果Table 5 Results of closed circuit experiment %

3 結(jié) 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(xiàn)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。

［1］ 梁冬云，何曉娟，徐曉萍，等. 蘭坪氧化鉛鋅礦石中石膏的發(fā)現(xiàn)以及對選礦工藝的影響［J］. 有色金屬:選礦部分，2005(5):1-3.

Liang Dongyun，He Xiaojuan，Xu Xiaoping，et al. Discovery of gypsum and made on difference flotation process in the Lanping oxidized ore of lead and zinc［J］.Nonferrous Metals:Mineral Processing Section，2005(5):1-3.

［2］ 王福良，李鳳樓.鈣鎂離子對方鉛礦可浮性影響的研究［J］. 礦冶，1997(12):30-37.

Wang Fuliang，Li Fenglou.Study on influence of calcium and magnesium inos of floatability of galena［J］. Mining ＆ Metallurgy，1997(12):30-37.

［3］ 張涇生，闕煊蘭.礦用藥劑［M］.北京:冶金工業(yè)出版社，2008.

Zhang Jingsheng，Que Xuanlan. Mine Medicaments［M］. Beijing:Metallurgical Industry Press，2008.

［4］ 程新朝. 鎢礦物和含鈣礦物分離新方法及藥劑作用機理研究Ⅰ——鎢礦物與含鈣脈石礦物浮選分離新方法——CF 法研究［J］.國外金屬礦選礦，2000(6):21-25.

Cheng Xinchao.The new method of separation of tungsten minerals and calcium minerals and mechanism of the interaction between the reagents and minerals［J］.Metallic Ore Dressing Abroad，2000(6):21-25.

［5］ 孫傳堯，程新潮，李長根.鎢鉍鉬螢石復(fù)雜多金屬礦綜合選礦新技術(shù)——柿竹園法［J］.中國鎢業(yè)，2004(10):8-13.

Sun Chuanyao，Cheng Xinchao，Li Changgen. Shizhuyuan method-a new technology for comprehensive processing of the complex multimetal ore containing W，Bi，Mo and fluorite［J］.China Tungsten Industry，2004(10):8-13.

［6］ 高玉德，鄒 霓，韓兆元.湖南某白鎢礦選礦工藝研究［J］.中國鎢業(yè).2009(8):20-22.

Gao Yude，Zou Ni，Han Zhaoyuan.Scheelite processing technology of a tungsten mine in Hunan［J］.China Tungsten Industry，2009(8):20-22.

［7］ 邵偉華，趙 平，王洪杰，等. 某低品位氧化鉬鎢粗精礦精選試驗研究［J］.礦業(yè)研究與開發(fā)，2014(4):41-44.

Shao Weihua，Zhao Ping，Wang Hongjie，et al.Concentration experimental research on low grade molybdenum-tungsten oxide rough concentrates［J］.Mining Research and Development，2014(4):41-44.