湖南某高鈣型鎢螢石礦綜合回收新工藝研究

譚俊峰

(湖南瑪瑙山礦業(yè)有限公司)

鎢和螢石是我國重要的戰(zhàn)略礦產資源[1-6]，我國賦存有大量的高鈣型鎢螢石礦，其主要含有白鎢、螢石及方解石等含鈣礦物，因3種含鈣礦表面物理化學特性相似，且方解石含量高，浮選分離難度較大[6-8]。高鈣型鎢螢石礦傳統(tǒng)浮選工藝主要采用優(yōu)先選鎢再浮螢石流程，鎢粗選時需要加入大量的水玻璃抑制螢石和方解石，導致后續(xù)螢石浮選時可浮性較差[2,4-5]，回收率難以提升。因此，研究采用鎢、螢石等可浮—鎢、螢石分離浮選流程，通過加入具有良好選擇性的白鎢與螢石的捕收劑以及效果較好的方解石抑制劑，先進行鎢、螢石等可浮，再進行鎢和螢石分離，對提高高鈣螢石礦的螢石回收率具有重要意義。

湖南郴州某高鈣型鎢螢石礦中主要含有白鎢礦、螢石及含鈣脈石礦物(主要為方解石、白云石)共生關系密切，嵌布粒度粗細不均，屬于典型的難選高鈣型鎢螢石礦。本文研究了鎢螢石浮選綜合回收工藝，重點研究了單獨或組合使用水玻璃、改性水玻璃、六偏磷酸鈉、LR(液體)、LK(固體)等不同抑制劑對白鎢礦、螢石和含鈣脈石礦物浮選分離的影響。試驗結果表明，選用組合抑制劑水玻璃與LR(液體)、改性水玻璃與LK(固體)為含鈣脈石礦物的抑制劑，采用鎢、螢石等可浮—鎢、螢石分離工藝，可實現(xiàn)鎢、螢石的高效綜合回收。

1 礦石性質

礦石肉眼下為灰白色，可見金屬礦物主要呈星點狀、浸染狀、條帶狀、不連續(xù)脈狀分布，少數呈塊狀構造。經偏光顯微鏡下鑒定，礦石中金屬礦物主要有白鎢礦、黃鐵礦、錫石、方鉛礦、鐵閃鋅礦、磁鐵礦、褐鐵礦；非金屬礦物主要有石英、方解石、白云石、螢石、斜長石、黑云母、白云母、絹云母、綠泥石等。

礦石中的白鎢礦多以單晶或集合體與石英、螢石等呈浸染狀、細脈狀、團塊狀、細脈浸染狀連生在一起。鎢礦物嵌布粒度粗細不均，粒徑0.01～0.50 mm。礦石主要化學成分分析結果見表1，鎢物相分析結果見表2。

表1 原礦化學多元素分析結果 %

表2 鎢物相分析結果 %

2 試驗結果與分析

2.1 鎢、螢石等可浮流程

鎢螢石等可浮條件試驗流程見圖1。

圖1 鎢、螢石等可浮條件試驗流程

2.2 鎢、螢石等可浮流程碳酸鈣抑制試驗

2.2.1 水玻璃用量條件試驗

在磨礦細度為-0.074 mm 75%、捕收劑SJ用量600 g/t、碳酸鈉用量2 000 g/t、LR總用量1 800 g/t的條件下進行抑制劑水玻璃用量試驗，結果見圖2。

圖2 水玻璃用量試驗結果

由圖2可見，隨著水玻璃總量的增加，鎢粗精礦中WO3和CaF2品位提高，WO3和CaF2回收率均下降；當水玻璃總量超過5 000 g/t后，鎢粗精礦中WO3和CaF2回收率下降趨勢更明顯；因此，最終確定水玻璃的最佳用量為5 000 g/t。

2.2.2 LR用量條件試驗

在磨礦細度為-0.074 mm75%、捕收劑SJ用量600 g/t、碳酸鈉用量2 000 g/t、水玻璃總用量5 000 g/t的條件下進行抑制劑LR用量試驗，結果見圖 3。

圖3 LR用量試驗結果

由圖3可見，隨著抑制劑LR用量的增加，鎢粗精礦中WO3和CaF2品位提高，WO3和CaF2回收率均下降；當LR用量超過1 800 g/t后，鎢粗精礦中WO3和CaF2回收率下降趨勢更明顯；因此，最終確定LR的最佳用量為1 800 g/t。

2.3 螢石浮選流程碳酸鈣抑制試驗

螢石浮選的給礦為鎢螢石等可浮選的中礦產品，螢石浮選抑制劑條件試驗流程見圖4。

圖4 螢石浮選條件試驗流程

2.3.1 改性水玻璃用量試驗

固定粗選捕收劑油酸用量為600 g/t，LK(固體)總用量250 g/t的條件下進行抑制劑改性水玻璃用量試驗，結果見圖5。

圖5 改性水玻璃用量試驗結果

由圖5可見，隨著抑制劑改性水玻璃用量的增加，螢石精礦中CaF2品位提高，CaF2回收率下降；當改性水玻璃用量超過3 000 g/t后，螢石精礦CaF2品位提高不明顯，但回收率下降趨勢明顯；因此，最終確定改性水玻璃最佳用量為3 000 g/t。

2.3.2 LK用量試驗

固定粗選捕收劑油酸用量為600g/t、抑制劑改性水玻璃用量3 000 g/t的條件下進行LK(固體)總用量試驗，結果見圖6。

圖6 LK用量試驗結果

由圖6可見，隨著抑制劑LK用量的增加，螢石精礦中CaF2品位提高，CaF2回收率下降；當LK用量超過250 g/t后，螢石精礦CaF2品位提高不明顯，但回收率下降趨勢明顯；因此，確定LK的最佳用量為250 g/t。

2.4 鎢螢石綜合回收工藝對比試驗

針對礦石中鎢、螢石、碳酸鹽礦物可浮性相近的性質特征，對常規(guī)的鎢螢石優(yōu)先順序浮選工藝與鎢螢石等可浮—螢石浮選新工藝進行對比試驗研究。常規(guī)鎢螢石浮選工藝原則流程見圖7，新工藝鎢螢石浮選工藝流程見圖8，試驗結果見表3。

圖7 常規(guī)鎢螢石浮選工藝流程

圖8 鎢螢石浮選新工藝流程

由表3可知，采用新工藝鎢螢石浮選工藝流程處理礦石，最終獲得了鎢粗精礦中WO3含量為2.11%，CaF2含量為78.45%，鎢回收率為78.91%，螢石回收率38.74%；螢石精礦中CaF2含量為90.21%，螢石合計總回收率84.52%，較好地實現(xiàn)了鎢和螢石的綜合回收。比常規(guī)鎢螢石浮選工藝獲得的螢石合計回收率高約9個百分點。對鎢螢石浮選新工藝獲得的鎢粗精礦進行加溫精選試驗，結果表明，鎢加溫尾礦中CaF2含量為75%以上，且鎢精礦中WO3含量為50%以上，說明新工藝對鎢精礦品位影響不大，且可以獲得一個螢石精礦產品，大幅度提高螢石的回收率。

表3 鎢、螢石綜合回收工藝閉路試驗結果對比

3 結 論

(1)湖南郴州某高鈣型鎢螢石礦WO3品位為0.352%，CaF2品位為26.45%，礦石中金屬礦物主要有白鎢礦、黃鐵礦、錫石、方鉛礦、鐵閃鋅礦、磁鐵礦、褐鐵礦；非金屬礦物主要有石英、方解石、白云石、螢石、斜長石、黑云母、白云母、絹云母、綠泥石等。白鎢礦多以單晶或集合體與石英、螢石等呈浸染狀、細脈狀、團塊狀、細脈浸染狀連生在一起。鎢礦物嵌布粒度粗細不均，粒徑為0.01～0.50 mm。由于含鈣礦物可浮性相近，導致白鎢礦、螢石、碳酸鈣之間浮選分離困難。

(2)礦石在磨礦細度為-0.074 mm 75%的情況下，經過鎢螢石等可浮選進行1粗5精3掃，掃選精礦、精選中礦2到精選中礦5及精選中礦1掃選精礦順序返回，精選中礦1掃選后尾礦進行螢石浮選，螢石浮選進行1粗6精2掃中礦順序返回流程處理，最終獲得的鎢粗精礦中WO3含量為2.11%，CaF2含量為78.45%,鎢回收率為78.91%，螢石回收率38.74%；螢石精礦中CaF2含量為90.21%，螢石合計總回收率84.52%，較好地實現(xiàn)了鎢和螢石的綜合回收。

(3)鎢粗精礦加溫精選試驗結果表明，鎢加溫尾礦中CaF2含量為75%以上，且鎢精礦中WO3含量為50%以上。該流程對鎢選礦指標沒有影響，且可以大幅度提高螢石的回收率。