廣東某低品位黑白鎢共生礦選礦試驗研究

馮章標

（長沙礦冶研究院有限責任公司，湖南 長沙 410012）

鎢屬于國家戰(zhàn)略性資源，廣泛應用于通訊技術、電子計算機、宇航開發(fā)、醫(yī)藥衛(wèi)生、感光材料、光電材料、能源材料和催化劑材料等［1］。截止2021年底，我國已探明的鎢資源（WO3）儲量為295.16萬t，居世界第一位，其中黑鎢礦/白鎢礦/混合礦比例為2∶7∶1，隨著鎢礦資源日趨“貧、細、雜”化，白鎢礦特別是黑白鎢混合礦的開發(fā)利用已越顯重要，國內針對白鎢礦及黑白鎢混合礦的鎢資源回收已開展了大量技術研究，取得了眾多研究成果［2-8］。廣東某低品位黑白鎢混合礦中黑白鎢比例約為2∶1，原礦WO3品位0.44%，S品位0.38%，主要脈石礦物是石英、長石、絹云母等。本文根據該礦石性質，通過選礦試驗研究，采用“浮選—磁選—重選”聯合工藝，取得了良好技術指標。

1 礦石性質

原礦的主要化學成分、礦石中鎢的物相分析結果、礦石中主要礦物含量及鎢礦物解離度分析結果分別見表1至表4。

表2 礦石中鎢的化學物相分析結果 %

表3 礦石中主要礦物的含量 %

表4 樣品磨礦細度為-0.074 mm占72.56%時鎢礦物的解離度 %

由表1至表4可知，礦石中WO3主要以白鎢礦和黑鎢礦兩種形式產出，分布率分別為61.36%和31.82%，合計達93.18%。金屬硫化物主要有毒砂和黃鐵礦，脈石礦物主要是石英、長石、絹云母、綠泥石和高嶺石。白鎢礦和黑鎢礦均為半自形板片狀或不規(guī)則粒狀，粒度普遍較為細小，當礦石磨礦細度為-0.074 mm占72.56%時呈單體產出的白鎢礦占85.00%、黑鎢礦占90.29%。

2 試驗結果及討論

2.1 原則流程的確定

原礦石中除含有黑白鎢外，還含有少量黃鐵礦等硫化礦。因此，原礦經磨礦后先浮選脫硫，減少硫在鎢浮選中富集。利用白鎢易浮而黑鎢難浮的特點，脫硫尾礦采用彼得洛夫法優(yōu)先回收白鎢礦，最后采用磁選與重選相結合工藝從白鎢浮選尾礦中回收黑鎢礦，最終實現鎢資源的高效回收。原則流程如圖1所示。

圖1 原則流程

2.2 磨礦細度試驗

原礦磨礦細度變化，硫粗選：硫酸銅200 g/t，丁黃藥150 g/t，MIBC 20 g/t；硫掃選：丁黃藥75 g/t，MIBC 10 g/t；鎢粗選：Na2CO3用量3 000 g/t，水玻璃用量4 000 g/t，油酸鈉200 g/t，試驗流程如圖2所示，試驗結果見表5。

圖2 磨礦細度試驗流程

表5 磨礦細度試驗結果 %

由表5可知，隨著磨礦細度的增加，硫泡沫S品位逐漸降低，S回收率逐漸升高，白鎢粗精礦鎢回收率逐漸升高。當磨礦細度為-0.074 mm占72.56%時，硫泡沫S品位15.01%，S回收率90.44%，白鎢粗精礦WO3品位1.12%，WO3回收率67.90%，繼續(xù)增加磨礦細度，硫泡沫中硫回收率及白鎢粗精礦中WO3回收率都變化不大，結合原礦黑白鎢解離度分析結果，確定磨礦細度以-0.074 mm占72.56%為宜。

2.3 白鎢粗精礦預精選試驗

由于白鎢粗精礦產率較大，后續(xù)加溫精選能耗高，因此，白鎢粗精礦在加溫精選前進行空白預精選，有效拋除雜質，提高白鎢粗精礦WO3品位，減少加溫精選能耗。預精選次數試驗結果見表6。

表6 預精選次數試驗結果 %

由表6可知，隨著預精選次數增加，鎢粗精礦WO3品位逐漸增加而WO3作業(yè)回收率逐漸降低，當預精選次數3次時，鎢粗精礦WO3作業(yè)回收率大幅下降，因此，預精選次數以2次為宜。

2.4 鎢粗精礦加溫精選試驗

攪拌調漿條件：濃度60%，溫度90℃，加溫時間60 min，水玻璃用量變化，空白精選4次。試驗流程如圖3所示，試驗結果見表7。

圖3 鎢粗精礦加溫精選試驗流程

表7 加溫精選試驗結果

由表7可知，隨著水玻璃用量的增加，鎢精礦WO3品位逐漸升高，而WO3回收率逐漸下降。當水玻璃用量為26 kg/t時，鎢精礦作業(yè)產率5.76%，WO3品位69.51%，WO3作業(yè)回收率77.44%，精選指標最優(yōu)，鎢粗精礦加溫精選水玻璃用量以26 kg/t為宜。

2.5 白鎢尾礦再選回收黑鎢礦試驗

由于黑鎢礦天然可浮性較差，一般采用磁選、重選或聯合工藝選別。本文針對白鎢浮選尾礦中黑鎢礦采用強磁選和搖床重選相結合的聯合工藝進行黑鎢回收。試驗流程如圖4所示，試驗結果見表8。

圖4 浮鎢尾礦磁選—重選試驗流程

表8 不同磁場強度條件下磁選—重選試驗結果

由表8可知，隨著磁場強度增加，黑鎢精礦WO3品位逐漸下降，WO3回收率逐漸升高，當磁場強度為10 000 Oe時，黑鎢精礦WO3品位52.93%，WO3回收率48.86%的黑鎢精礦。

2.6 全流程閉路試驗

原礦經磨礦后經一粗兩精一掃流程浮選脫硫并獲得硫精礦產品，脫硫尾礦采用一粗兩掃三次預精選獲得鎢粗精礦，鎢粗精礦再經高溫高濃度攪拌調漿后經四精三掃，最終獲得高品位白鎢精礦產品，白鎢浮選尾礦經一次強磁選和搖床重選，最終獲得黑鎢精礦產品。全流程閉路試驗條件及工藝流程如圖5所示，試驗結果見表9。

圖5 鎢回收閉路試驗流程

表9 鎢回收全流程閉路試驗結果 %

由表9可知，全流程閉路試驗可獲得產率0.73%、S品位45.21%、S回收率91.68%的硫精礦和產率0.44%、WO3品位65.58%、WO3回收率67.11%的白鎢精礦及產率0.13%、WO3品位50.87%、WO3回收率15.38%的黑鎢精礦，鎢總回收率82.49%。

3 結論

1.礦石中WO3主要以白鎢礦和黑鎢礦兩種形式產出，分布率分別為61.36%和31.82%，合計達93.18%。金屬硫化物主要有毒砂和黃鐵礦，脈石礦物主要是石英、長石、絹云母、綠泥石和高嶺石等。白鎢礦和黑鎢礦均為半自形板片狀或不規(guī)則粒狀，粒度普遍較為細小，當礦石磨礦細度為-0.074 mm占72.56%時呈單體產出的白鎢礦占85.00%、黑鎢礦占90.29%。

2.原礦磨礦后經“一粗兩精一掃”工藝浮選脫硫，脫硫尾礦經“一粗兩掃兩精”工藝獲得的鎢粗精礦采用“四精三掃”加溫精選流程獲得白鎢精礦，白鎢浮選尾礦經“一粗一精”的磁重聯合流程獲得黑鎢精礦，最終獲得了產率0.73%、S品位45.21%、S回收率91.68%的硫精礦和產率0.44%、WO3品位65.58%、WO3回收率67.11%的白鎢精礦及產率0.13%、WO3品位50.87%、WO3回收率15.38%的黑鎢精礦，鎢總回收率82.49%。硫及鎢資源均得到高效綜合回收。