某選鉬尾礦浮選白鎢試驗研究

楊劍波 車文芳 王洪嶺 吳 迪 孟慶波 高玉德 李付博3

（1.洛陽欒川鉬業(yè)集團股份有限公司；2.廣東省科學(xué)院資源綜合利用研究所）

鎢是一種具有極高戰(zhàn)略價值的金屬資源，被稱為“工業(yè)的牙齒”，具有良好的耐高溫、穩(wěn)定性等特點［1］，主要用于制造特種鋼、硬質(zhì)合金等產(chǎn)品，并被廣泛應(yīng)用于國防工業(yè)、航空航天、信息產(chǎn)業(yè)等，對國防建設(shè)起至關(guān)重要的作用［2］。根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局（USGS）2019 統(tǒng)計發(fā)布的數(shù)據(jù)，我國鎢資源基礎(chǔ)儲量為600 萬t 左右，儲量約為190 萬t，占全球總鎢資源儲量的59%左右，位居世界首位，是鎢儲量豐富的國家。然而，隨著我國黑鎢礦資源的日益消耗，白鎢礦資源的開發(fā)利用日益重要［3］。目前，我國單一白鎢構(gòu)成的礦床較少，主要以伴、共生形式與其他有用組分存在。白鎢礦資源提取最常用的方法為浮選，針對礦石性質(zhì)選取適宜的藥劑制度與工藝流程是高效回收白鎢礦的關(guān)鍵。

某選鉬后的尾礦中鎢品位較低，主要為白鎢礦資源，由于礦石組成多樣性及選鉬殘留的藥劑影響，該尾礦中的白鎢礦還未進行系統(tǒng)選礦試驗研究，導(dǎo)致鎢資源未得到有效回收。因此，為有效提高該尾礦中低品位白鎢礦資源的回收，促進礦山可持續(xù)發(fā)展，對該尾礦進行了礦物組成及嵌布粒度等分析，并在該基礎(chǔ)上進行了白鎢礦浮選試驗研究，以便為該尾礦中鎢資源的開發(fā)利用提供技術(shù)支撐，為共、伴生白鎢礦資源的浮選回收提供借鑒。

1 原礦性質(zhì)及試驗方法

1.1 原礦性質(zhì)

試樣為云南某高原地區(qū)選鉬后的尾礦產(chǎn)品，礦樣MLA分析結(jié)果見表1，礦樣多元素化學(xué)分析和鎢物相分析結(jié)果見表2、表3。

由表1 可知，試樣中含有微量的金屬硫化礦物，主要為黃鐵礦、磁黃鐵礦、毒砂和閃鋅礦等；白鎢礦為主要的含鎢礦物；其他金屬氧化礦物為金紅石、鈦鐵礦、磁鐵礦等，含量均較少；脈石礦物主要為石英、正斜長石、絹云母和高嶺石，其他脈石礦物為鐵白云石、方解石、菱鐵礦和綠泥石等。

注：Re、Au、Ag含量單位為g/t。

由表2、表3 可知，試樣中WO3品位較低，為0.21%，具有一定的經(jīng)濟回收價值；試樣中白鎢礦含量0.19%，占總鎢的90.65%，黑鎢礦與鎢華含量較少；結(jié)合表1可知，試樣中白鎢礦回收的主要問題是與硅酸鹽礦物以及碳酸鹽礦物的分離。

1.2 試驗方法、藥劑和設(shè)備

該研究采用浮選法進行白鎢選礦試驗，試驗需預(yù)先脫硫，再浮選白鎢。試驗藥劑主要有丁基黃藥、2#油、ZL 捕收劑、731、碳酸鈉、氫氧化鈉和水玻璃（模數(shù)2.3），碳酸鈉和氫氧化鈉為分析純，其他均為工業(yè)純。選礦用水為自來水，選礦設(shè)備主要為1.5，1.0，0.5 L XFG型充氣掛槽浮選機，真空過濾機及烘箱。

2 試驗研究

2.1 白鎢礦粗選條件試驗

由于試樣為選鉬尾礦，其細度已達-0.074 mm70%，白鎢解離度為95.26%，滿足試驗要求，無需磨礦?？紤]到試樣中含有少量的金屬硫化礦，對試樣脫硫后考察調(diào)整劑（包括pH 值調(diào)整劑及抑制劑）和捕收劑用量對白鎢礦粗選指標的影響。其中，脫硫作業(yè)捕收劑丁基黃藥用量60 g/t，起泡劑2#油用量20 g/t。粗選試驗流程見圖1。

2.1.1 碳酸鈉用量試驗

碳酸鈉是白鎢礦浮選過程中常用的pH 值調(diào)整劑，適宜的礦漿堿度不僅有利于捕收劑電離與礦物表面相互作用，還具有分散礦泥等作用［4-5］。因此，首先在水玻璃用量800 g/t、ZL 捕收劑用量320 g/t 的條件下，研究碳酸鈉用量對白鎢礦粗選的影響，試驗結(jié)果見圖2。

由圖2可見，適宜的碳酸鈉用量能顯著改善白鎢礦的浮選品位，碳酸鈉用量從0 增加到1 000 g/t 時，粗精礦WO3品位從2.25%增加到4.09%，回收率始終在80%以上；持續(xù)增加碳酸鈉用量，WO3品位和回收率均下降。因此，碳酸鈉最佳用量1 000 g/t為宜。

2.1.2 水玻璃用量試驗

白鎢礦浮選過程中的抑制劑有水玻璃［6-7］、磷酸鹽［8］、木質(zhì)素磺酸鹽等［9］，其中水玻璃電離出的S（iOH）4和S（iOH）3-可有效吸附在硅酸鹽和碳酸鹽等脈石礦物表面［10］，實現(xiàn)對其選擇性抑制。試驗在碳酸鈉用量1 000 g/t、ZL 用量320 g/t 的條件下，研究水玻璃用量對白鎢礦粗選的影響，試驗結(jié)果見圖3。

由圖3 可見，當水玻璃用量由400 g/t 增加至800 g/t 時，WO3回收率基本保持不變，但WO3品位增加顯著；繼續(xù)增加水玻璃用量，WO3品位增加不明顯，回收率呈下降趨勢，尤其當水玻璃用量大于1 200 g/t 時，其回收率顯著降低。綜合考慮，白鎢礦粗選選取水玻璃用量800 g/t，此時WO3品位和回收率分別為4.09%和87.52%。

2.1.3 捕收劑種類及用量試驗

白鎢礦浮選捕收劑主要以脂肪酸為主，該研究選取兩種白鎢礦常用的731 捕收劑以及自主研發(fā)的ZL 捕收劑［11］，在碳酸鈉用量1 000 g/t，水玻璃用量800 g/t的條件下，分別研究兩種捕收劑用量對白鎢礦粗選的影響，試驗結(jié)果見圖4、圖5。

由圖4、圖5 可見，WO3回收率隨ZL 用量的增加而增加，WO3品位隨著ZL 用量增加先上升后下降；當ZL 用量為404 g/t 時，WO3品位為3.92%，回收率為88.12%；當ZL 用量大于400g/t 時，WO3回收率趨于穩(wěn)定，但WO3品位顯著下降。當WO3回收率達到88%左右時，WO3品位最大值為3.59%，低于采用ZL 捕收劑時WO3的品位，表明ZL 捕收劑對白鎢礦的選擇性好于731 捕收劑；綜合考慮，該研究白鎢礦粗選的捕收劑選取ZL，最佳用量為600 g/t。

2.1.4 白鎢粗選閉路試驗

對脫除硫化礦后的尾礦，在白鎢礦粗選藥劑最佳用量的基礎(chǔ)上，進行1 粗2 精3 掃的白鎢礦粗選段閉路試驗，藥劑制度及試驗流程見圖6。粗選閉路試驗得到了WO3回收率為90.34%，品位5.64%的白鎢粗精礦。

2.2 白鎢礦精選試驗研究

粗精礦閉路試驗獲得的白鎢粗精礦WO3品位為5.64%，遠不能滿足鎢精礦品質(zhì)要求，需對鎢粗精礦進行精選試驗。該研究采用加溫攪拌精選方法，礦漿濃度控制在55%～60%，進行ZL 為捕收劑，水玻璃抑制劑為主、NS抑制劑［12］為輔的試驗研究，試驗流程見圖7。

2.2.1 粗精礦精選NS用量試驗

白鎢粗精礦精選調(diào)漿的過程中捕收劑也會從白鎢礦表面解析，為保證精選過程白鎢礦的回收率，精選過程中添加ZL 捕收劑16 g/t。在礦漿90 ℃下保溫40 min，水玻璃用量2 200 g/t 的條件下，研究NS 抑制劑用量對白鎢粗精礦精選的影響，試驗結(jié)果見圖8。

由圖8 可見，添加NS 抑制劑有助于WO3品位和回收率的提高；當NS 用量達90 g/t 時，WO3品位達62.85%，WO3回收率達94.12%；繼續(xù)增加NS 用量，WO3品位增加，但回收率具有一定程度地下降；綜合考慮，白鎢粗精礦精選最佳NS用量為90 g/t。

2.2.2 粗精礦精選水玻璃用量試驗

加溫攪拌過程中，水玻璃為主要的脫藥劑。在NS 抑制劑用量為90g/t 的條件下，考察水玻璃用量對白鎢粗精礦精選的影響，試驗結(jié)果見圖9。

由圖9可見，隨著水玻璃用量的增加，WO3品位提高，回收率呈降低趨勢；當水玻璃用量大于2 800 g/t時，WO3回收率下降顯著；綜合考慮，白鎢粗精礦精選最佳水玻璃用量為2 800 g/t，此時白鎢礦精礦WO3品位和回收率分別為63.89%和91.08%。

2.2.3 白鎢礦浮選閉路試驗

根據(jù)上述白鎢礦浮選最佳藥劑條件試驗及工藝流程，進行全閉路浮選試驗，藥劑制度及試驗流程見圖10，試驗結(jié)果見表4。

由表4可知，在對該選鉬尾礦進行預(yù)先脫硫的條件下，進行1粗3掃2粗精得到鎢粗精礦，對鎢粗精礦加溫攪拌，進行3 精2 精掃閉路可得到含WO369.09%、回收率84.19%的鎢精礦，選別指標較好。

3 結(jié)論

（1）某選鉬尾礦中主要有用礦物為白鎢礦，WO3品位0.21%，試樣中含有少量的硫化礦，脈石礦物主要為石英、正斜長石、絹云母和高嶺石，礦石中礦物組成具有復(fù)雜多元化的特點。

（2）試驗采用丁基黃藥、2#油預(yù)先脫除硫化礦，對脫硫后的尾礦進行白鎢礦粗選，白鎢礦粗選pH 值調(diào)整劑為碳酸鈉，抑制劑為水玻璃，捕收劑為ZL。對粗精礦進行加溫精選，實現(xiàn)了白鎢礦與脈石礦物的有效分離。

（3）白鎢粗選采用1粗2粗精3掃，獲得了白鎢粗精礦；將白鎢粗精礦在加溫條件下，進行3 精2 精掃，最終得到了WO3含量69.09%，回收率84.19%的鎢精礦，為鉬尾礦中白鎢礦地有效回收提供了經(jīng)驗借鑒。