低品位鎢礦選冶一體化新工藝模型的探究

溫小燕（江西省贛州市礦業權交易中心，江西贛州 341000）

低品位鎢礦選冶一體化新工藝模型的探究

溫小燕
（江西省贛州市礦業權交易中心，江西贛州 341000）

中國是全球最大的鎢原料出口國，而且中國仍然有大量的鎢礦儲備，我國最大的鎢礦是柿竹園多金屬礦，該礦的鎢礦儲備量占全球20%以上，但鎢礦石的含鎢量較低，且化學成分十分復雜，鎢礦選型與冶煉的難度很大。根據相關研究，我國鎢礦的WO3選礦平均回收率處于62.6%左右，現有的鎢礦選礦與冶煉技術已經難以滿足我國鎢原料出口的需求。本文根據實際工藝缺陷提出了常溫浮選的方案，該方案可以有效提取低品位黑白鎢混合精礦，冶煉部分主要針對低品位鎢粗精礦和中礦原料，提出了高堿壓煮工藝與濃縮結晶鎢堿分離堿回收工藝，希望本文的研究可以為我國鎢礦開采產業提供參考。

鎢礦 水冶 選礦 一體化 工藝近年來，隨著世界礦產勘測技術的進一步提高，人們對全球鎢礦儲備的了解更加詳細。根據相關研究，地殼中的鎢含量為0.007%，自然界中的總體儲備量為620萬t，其中可以開發的鎢儲量為290萬t。中國、加拿大、俄羅斯以及美國分別是全球四大鎢礦儲藏國，四個國家的鎢礦總量超過全球總量80%，而中國的鎢礦具有一定特性，暫時沒有可以替代的產品，未來數十年的鎢礦價格依舊居高不下，中國仍然是全球最大的鎢原料出口國。隨著鎢的價格升高，很多國家已經打算重啟鎢礦，中國鎢礦以低品位鎢礦為主，下面將詳細闡述鎢的用途及其工藝。

1 鎢及其應用

鎢實質上屬于金屬元素，且原子序數為74，鎢的相對原子質量為183.85，鎢礦是第六周期的ⅥB族。金屬鎢的顏色為銀白色，且其硬度較高，熔點可以高達3422攝氏度，密度極大，鎢的密度為19.35g/cm3，鎢具有極好的金屬特性，將鎢加熱到1650攝氏度后仍然具備很高的拉伸強度，另外，鎢在常溫下可以不被空氣侵蝕，20世紀，金屬鎢系高速鋼被應用于金屬加工領域，隨后數百年間鎢被廣泛應用于各個行業，包括電子電器、機械加工、軍事等。根據鎢礦的成分差異可以將鎢礦分為二十多種，其中黑鎢礦與白鎢礦是最常見的鎢礦，黑鎢礦的主要成分為（Fe，Mn）WO4，其顏色包括暗灰色、褐色等，黑鎢礦的硬度介于5-5.5之間，且性脆，有弱磁性。白鎢礦成為為CaWO4，顏色主要為灰白色，白鎢礦的重量介于4.5-5.0之間。

2 鎢礦選礦與冶煉技術

2.1 鎢礦選礦方式

鎢礦類型不同，選礦方式的方式也存在差異性，白鎢礦的主要成分為鈣的鎢酸鹽，其中的WO3含量超過80.6%，白鎢礦的主要選礦方式就是浮選，浮選可以分為氧化石蠟皂捕收劑浮選法以及水玻璃—Al2（SO4）3聯合使用方案。其中氧化石蠟皂捕收劑浮選法主要針對白鎢-石英礦，水玻璃抑制劑可以有效抑制石英類脈石，白鎢精礦的質量要求比較高，因此選礦時的次數較多，一般均在五次以上。水玻璃—Al2（SO4）3聯合使用方案主要應用于白鎢—方解石礦，這種方案可以有效提高選擇性抑制含鈣脈石性能，但該種工藝的成本較高，且耗能較高，因此白鎢礦與含鈣脈石礦物的浮選分離一直是研究重點。黑鎢礦大多為石英脈型，對于粗粒黑鎢礦石一般采用重力進行選礦，常見的黑鎢礦分離方式包括搖床、皮帶溜槽、離心選礦機等。

2.2 低品位鎢精礦濕法冶金

我國鎢礦冶煉技術已經發展了一百多年，傳統的白鎢精礦通常采用的是酸分解技術，這種分解技術的優勢在于WO3的制取流程較短，因此冶煉的成本較低，但酸分解技術對環境的污染很大，目前，已經研究了封閉式的酸分解技術，通過反應釜實現封閉式冶煉。除了酸分解技術以外，常見的鎢礦冶煉技術包括純堿培燒浸出法、堿法熱球磨分解高黑鎢精礦的方案等，我國已經研究出一系列的強堿性陰離子交換技術，這些技術對提高我國鎢礦冶煉水平具有重要作用。上世紀90年代，我國提出了高堿濃度高溫稀釋冶煉技術，可以有效抑制CaF2、Ca3（PO4）2的鈍化效應，保證浸出雜質中的WO3低于2.5%，目前，這種冶煉方式仍然是我國主要的鎢礦冶煉方式，以上冶煉方式都屬于針對低品位鎢精礦的濕法冶金。

3 低品位鎢礦選冶一體化新工藝分析

低品位鎢礦選冶一體化新工藝包括了弱磁預脫鐵—浮選預脫泥—黑白鎢混浮選礦工藝以及高堿壓煮溶出工藝。弱磁預脫鐵—浮選預脫泥—黑白鎢混浮選礦工藝的捕收劑比較特殊，同時包括了螯合捕收劑GYB、脂肪酸類改性捕收劑GYR以及活化劑硝酸鉛，其中GYB對黑鎢礦、白鎢礦均有較好的捕收作用，脂肪酸類改性捕收劑GYR對白鎢礦的捕收作用較好，活化劑硝酸鉛對白鎢礦以及黑鎢礦的活化作用均較強，通過三種試劑的作用疊加可以有效提高低品位鎢礦的浮選回收率。高堿壓煮溶出工藝是利用了鎢礦的堿化反應，在高溫環境下，白鎢礦與黑鎢礦均可以與燒堿產生化學反應，最后生成鎢酸鈉溶液，經過具體實驗可以得出高堿壓煮溶出工藝的流程，燒堿的用量控制在WO3理論劑量的五倍左右，且使用的燒堿濃度不低于500g/L，液固比例約為2：1，在進行高堿壓煮溶出工藝時必須保證液固比例在3：1左右。

4 結語

常溫浮選以及高堿壓煮工藝與濃縮結晶鎢堿分離堿回收工藝的聯合使用可以形成鎢礦選冶一體化工藝模型，可以有效降低精礦品位，從而最大限度提高選冶金屬綜合回收率，常溫浮選實質上屬于磁選預脫鐵—浮選預脫泥—黑白鎢混浮工藝，該工藝比傳統的具備更高的WO3回收率，高堿壓煮工藝可以有效分解鎢礦物，保證后續的提取工藝，高堿壓煮工藝的分解率較高，但堿用量很大，且分解液中含有大量的剩余燒堿，而濃縮結晶鎢堿分離堿回收工藝可以有效回收利用燒堿，希望本文的研究有利于我國鎢礦冶煉技術的快速提高。

［1］呂賓.礦產資源補償費費率調整及征收細化研究［D］.中國地質大學（北京），2012.

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