白鎢選礦回水在高滑石鉬礦選礦中的應(yīng)用研究①

肖舜元

(長沙礦山研究院有限責(zé)任公司,湖南 長沙410012)

河南洛陽某斑巖-矽卡巖鉬鎢多金屬礦,因礦石儲量問題,低滑石型易選鉬礦日益枯竭,逐步改選高滑石型鉬鐵礦。 滑石型鉬礦一般采取先脫滑石后浮選鉬或不脫滑石直接浮選鉬工藝,文獻(xiàn)［1-3］研究表明,預(yù)先脫滑石可有效得到合格精礦產(chǎn)品,且對滑石能進(jìn)行綜合回收,該工藝充分利用了礦產(chǎn)資源,減少了尾礦排放。 經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室對比試驗(yàn),不脫滑石工藝整體鉬回收率高于脫滑石工藝,但藥劑消耗量增加2 ～3 倍,且難以得到高品質(zhì)精礦產(chǎn)品,從資源綜合利用及降低成本等方面綜合考慮,采用先脫滑石后浮選鉬工藝。 該工藝可高效實(shí)現(xiàn)鉬與滑石分離,但對選礦用水有一定要求。 由于該地區(qū)較為缺水,需回用原尾礦庫中回水。尾礦庫回水中白鎢選礦回水對脫泥工藝影響較大,造成脫泥過程鉬損失量大,白鎢選礦回水經(jīng)過處理后方可使用。 本文擬對白鎢選礦回水應(yīng)用于高滑石鉬礦選礦的可行性進(jìn)行試驗(yàn)研究。

1 原料性質(zhì)

河南洛陽某斑巖-矽卡巖鉬鎢多金屬礦主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表1,鉬物相分析結(jié)果見表2,礦石主要礦物組成見表3。 由表1 ～3 可以看出:礦石中可供選礦回收的主要元素是鉬,可綜合回收的元素是Fe,其他元素含量較低,現(xiàn)有條件下回收利用價值不大；礦石中要通過選礦排除的主要脈石成分為SiO2、CaO、MgO 以及Al2O3等；該礦屬于高滑石型鉬礦；鉬主要以硫化鉬的形式存在。

表1 礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）/%

表2 鉬化學(xué)物相分析結(jié)果

表3 礦石主要礦物組成（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）/%

白鎢選礦回水目測呈渾濁狀,濁度18.03NUK,pH值11.08,水質(zhì)分析結(jié)果見表4。 白鎢回水中,對鉬浮選造成最大影響的是油酸根離子［4-5］,并且白鎢選礦大量使用水玻璃,水玻璃具有分散、抑制作用,使尾礦水難以澄清、選礦藥劑難以降解［6］。 因此現(xiàn)場回水中加入了大量石灰,一是與油酸根離子反應(yīng)生成油酸鈣,二是沉降回水［7］；但少部分油酸根離子仍然殘存于廢水中,對選鉬作業(yè)造成不利影響；回水堿度過高,也會導(dǎo)致浮選泡沫發(fā)黏,影響選礦指標(biāo)。

表4 回水水質(zhì)分析結(jié)果

2 試驗(yàn)研究

2.1 清水回水對比試驗(yàn)

脫泥-浮選原則流程如圖1 所示。

脫泥工藝的關(guān)鍵在于控制脫泥過程中鉬的損失,由于脫泥作業(yè)只添加起泡劑,水質(zhì)對于鉬損失的影響較大。 對比了清水和未經(jīng)處理的白鎢回水脫泥的效果,其中清水脫泥起泡劑用量為24 g/t,回水脫泥為空白浮選,結(jié)果如表5 所示。 試驗(yàn)結(jié)果表明,清水脫泥鉬損失率為3.95%,未經(jīng)處理的白鎢回水脫泥則鉬損失率為32.49%,可見白鎢回水中殘留的藥劑對于選鉬仍然有較大的影響。

圖1 脫泥-浮選原則流程

表5 清水和回水脫泥效果對比

2.2 pH 調(diào)整劑試驗(yàn)

白鎢回水pH 值過高,導(dǎo)致泡沫發(fā)黏,脫泥過程中鉬的夾帶損失過大,因此研究了礦漿pH 值對回水脫泥效果的影響,結(jié)果如圖2 所示。 試驗(yàn)結(jié)果表明,采用硫酸調(diào)節(jié)浮選礦漿pH 值至6,可降低脫泥產(chǎn)率,使鉬損失率降低；從浮選現(xiàn)象上看,酸性環(huán)境較堿性環(huán)境泡沫表象更好。 由于白鎢回水中加入了大量石灰進(jìn)行水處理,硫酸能中和回水的堿度,減少了浮選過程中的大泡、虛泡,泡沫黏度降低,減少了鉬的夾帶上浮,可有效降低脫泥中鉬的損失。

圖2 pH 值對回水脫泥效果的影響

2.3 CF 抑制劑對比試驗(yàn)

后續(xù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)脫泥精選無法降低泥精礦中鉬品位,鉬損失依然較大。 經(jīng)過多次試驗(yàn),最終自主研發(fā)出CF 抑制劑。 CF 抑制劑為有機(jī)大分子混合物,抑制機(jī)理為選擇性吸附礦物表面和白鎢回水中的藥劑。 試驗(yàn)流程如圖3 所示,結(jié)果見圖4～5。

圖3 CF 用量試驗(yàn)流程

圖4 CF 用量與鉬損失率的關(guān)系

圖5 CF 用量與脫泥掃選回收結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果表明,隨著CF 用量增加,吸附的藥劑量增加,泥精礦和泥尾礦中鉬品位降低,鉬損失減小。 當(dāng)CF 用量為500 g/t 時,脫泥精選段浮選無法起泡,需額外補(bǔ)加起泡劑,此時的藥劑吸附量達(dá)到最大值,脫泥損失量達(dá)到最小。 未添加CF 條件下,精選時無需加起泡劑即可上浮,精選泡沫扎實(shí),泥精礦中含鉬仍然較高,分選效果較差。 此外,在加入CF 吸附后,脫泥中礦再選鉬的富集程度優(yōu)于不加CF 的條件。

2.4 閉路試驗(yàn)

根據(jù)上述試驗(yàn)條件,進(jìn)行了白鎢回水磨礦閉路試驗(yàn),試驗(yàn)流程見圖6,結(jié)果如表6 所示。 其中捕收劑、起泡劑均為現(xiàn)場使用藥劑。

在該閉路實(shí)驗(yàn)中,整體流程和試驗(yàn)現(xiàn)象較為平穩(wěn),能較好地控制住泥中礦再選時的泡沫黏度,使泥中礦再選產(chǎn)品干凈、清爽,含泥量低,不致影響主干流程的浮選。 從試驗(yàn)數(shù)據(jù)上看,白鎢回水脫泥損失接近于清水,在原礦鉬氧化率16.47%條件下,得到了鉬粗精礦品位4.23%、回收率75.85%的良好指標(biāo)。

圖6 閉路試驗(yàn)流程

表6 閉路試驗(yàn)結(jié)果

3 結(jié) 論

1) 白鎢選礦回水直接用于高滑石鉬礦先脫滑石再浮選鉬工藝,會導(dǎo)致脫泥產(chǎn)量大、夾帶鉬金屬多、鉬損失過多等問題。

2) 采用硫酸將礦漿pH 值調(diào)至6 可一定程度上減弱白鎢選礦回水中藥劑對脫泥作業(yè)的影響。

3) CF 抑制劑具有選擇性吸附作用,脫泥精選作業(yè)加入CF 抑制劑,能有效降低泥精礦和泥尾礦中鉬品位,減小脫泥作業(yè)鉬損失,使白鎢選礦回水得以循環(huán)利用。 最終閉路試驗(yàn)?zāi)艿玫矫撃嚆f損失率4.52%、鉬粗精礦品位4.23%、回收率75.85%的良好指標(biāo)。