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选矿技术
某钨矿矿石回收钼和白钨的试验研究
来源:选矿技术网2017-04-128029

引言

矿产资源属不可再生资源。本世纪以来,矿产品的价值不断上升,使过去认为回收价值不大的低品位矿石得到有效开采回收。浮选是辉钼矿和白钨矿的主要选矿方法。当矿石中同时含有这两种有用矿物时,一般采用先浮钼矿物,再选白钨矿。钼作为白钨精矿中的杂质元素,要求在浮选白钨矿前尽可能浮尽钼。

白钨浮选目前主要有两种工艺,即“彼德洛夫法”和“731氧化石蜡皂常温浮选法”。两种工艺的核心技术都在于精选作业。前者的工艺特点是粗精矿在浓浆高温条件下添加大量水玻璃进行长时间的搅拌,以强化对脉石矿物的抑制,然后冷却、稀浆精选。后者由于常温精选,水玻璃没有像“彼德洛夫法”那样强烈的抑制作用,因此更加强调白钨粗选的选择性,更加注重调浆工艺。

一、矿石性质

某钨矿矿石属典型的矽卡岩型白钨矿,主要金属矿物为白钨矿,次为辉钼矿、黄铁矿等。脉石以次透辉石、石榴石为主,其次为钠长石、石英和方解石。试样的多元素化学分析和矿石物相分析结果分别见表1、表2。

表1  试样多元素化学分析结果  %

表2  主要矿物含量  %

矿石的主要有用矿物含量分析结果显示,试样中矿物组成比较简单,钨以白钨矿为主,钼以辉钼矿为主,矿物含量分别为 0.31%和 0.05%,铜、铅、锌矿物极少。辉钼矿和 白钨矿的嵌布特性呈现钼细、钨较粗且品位较低的特征。脉石矿物以硅酸盐矿物为主,可能影响白钨精矿质量的除硫外,主要是磷。

二、流程方案与工艺确定

试样化学分析表明,矿石中有价回收元素为钼和钨,且物相单一,与白钨矿共生的矿物主要是硅酸盐矿物,辉钼矿虽然含量不高且嵌布粒度较细,但与白钨矿共生不密切,因此确定采用一段磨矿后先全浮脱除硫化矿,硫化矿混合精矿再磨再选获钼精矿,全浮脱硫尾矿采用 73 1氧化石蜡皂常温浮选法回收白钨矿。由于矿石中含有少量磷灰石,白钨精选时需采取降磷工艺措施。

三、试验结果与分析

试验采用实验室型 XMQO 240mm×90mm锥形球磨机,XFD系列的单槽式和挂槽式浮选机,浮选药剂全部使用工业用浮选剂,其中水玻璃经探索比较其模数为2、4。试样经碎筛混匀后装袋,单元试样重1000g。由于矿石的品位偏低,钼、钨粗泡产率小,不便精选,因此小型闭路试验时每一个连续试验单元分两个阶段,即全浮脱硫和白钨粗、扫选阶段连续浮选三个单元试样,所得的粗精矿产品分别合并成为下一阶段即浮钼、精选和白钨精选的原料。

(一)全浮脱硫和钼浮选试验

试样中的硫化物含量较少,且以辉钼矿为主,而辉钼矿的可浮性明显优于其他硫化矿物,因此采用了混浮硫化矿一混精再磨一选钼的原则方案。混浮采用二粗一扫常规浮选流程。粗精矿经一次空白精选后使用水玻璃+硫化钠组合抑制剂进行钼精选,两者的用量配比为1∶5,组合抑制剂的用量试验结果见图1。

图1  钼精选组合抑制剂用量试验曲线

(二)白钨浮选试验结果与分析

1、白钨粗选试验

浮硫的尾矿采用731氧化石蜡皂和塔尔油为捕收剂,碳酸钠为调整剂,水玻璃为脉石抑制剂进行白钨粗选。碳酸钠和水玻璃的用量试验分别见图2、图3。

            

图2  碳酸钠用量试验曲线

图3  水玻璃用量试验曲线

单因素试验表明,无论碳酸钠还是水玻璃在试验用量范围内,对钨回收率影响都不大,而随用量增大,粗精矿品位有较明显的变化。一般认为碳酸钠与水玻璃共用时存在着协同效应,于是以碳酸钠用量2000g/t、水玻璃用量 1 800g/t为中心进行析因调优试验,结果发现当碳酸钠用量 1 800 g/t、水玻璃用量2000 g/t时选别指标更优,可获产率为 2.54%、含WO3 9.11%、回收率为 85.63%的白钨粗精矿。

试样含WO3品位较低,脉石矿物又以硅酸盐矿物为主,单用731氧化石蜡皂作捕收剂时泡沫显得不实发脆,因而选用了具有较好起泡性能的塔尔油与之混用,在试验确定两者配比731氧化石蜡皂∶塔尔油为5∶1时进行的捕收剂用量试验结果见图4。当731氧化石蜡皂用量 600g/t、塔尔油用量 120g/t时可获含 WO3 9.08%、回收率 85.89%的白钨粗精矿,比单用 731氧化石蜡皂(800 g/t)时 WO,品位下降0.24个百分点,回收率提高了2.26个百分点。

图4  捕收剂用量试验曲线

2、白钨常温精选试验

常温条件下的白钨精选关键在于强化抑制剂的选择性,改善泡沫矿化,减少中矿循环负荷。抑制剂PY不仅可以选择性抑磷降磷,而且还有调整泡沫的作用,使精选过程比较容易控制。图5是添加PY+水玻璃组合剂(PY∶水玻璃=1∶10)用量试验曲线。图示当组合剂用量为 1760g/t时精选 4次可获含 WO3 65.71%、回收率 65.71%的白钨精矿。表明用组合抑制剂不仅用量较少,而且精选效果好,四次精选作业的富集比分别达到2.68、1.62、1.41和1.21。

图5  组合抑制剂用量试验曲线

3、闭路试验及产品分析

由于原矿品位低,浮选所获选矿产品产率小,而钼、钨精矿一般均需多次精选,为提高试验准确性,闭路试验按前述方法分粗选和精选两个环节进行。闭路试验的工艺流程见图6,试验结果见表3。钼、钨精矿产 品分析结果见表 4、表 5。

图6  闭路试验工艺流程

表  3闭路试验结果 %

表  4钼精矿化学多元素分析  %

表  5白钨精矿化学多元素分析  %

产品分析结果可知,钼精矿达到 GB3200-82二级I类的质量要求;白钨精矿达到 GB2825-81一级I类产品的质量要求。

对选矿产品进行粒度分析结果,在-0.45mm +0.30mm、-0.30mm +0.15mm、-0.15mm +0.105mm、0.105 mm +0.074 mm和-0.074mm五个粒级产品中WO3的粒级回收率分别为 13.69%、29.69%、72.11%、79.82%和 91.18%,说明本研究采用的白钨浮选工艺是有效的。

四、结语

(一)某矽卡岩型 白钨矿含 Mo 0.012%,含 WO3 0.27%,矿石结构构造简单。具有回收价值的有用矿物主要为白钨矿和辉钼矿。脉石以次透辉石、钙铝榴石等硅酸盐矿为主,有害杂质矿物为磷灰石。属低品位易选矿石。

(二)采用全浮脱硫-浮钼得钼精矿品位46.12%,回收率76.87%。产品质量达到GB3200-82二级I类品的要求;脱硫尾矿常温浮选白钨。白钨粗精矿用 PY和水玻璃组合抑制剂常温精选获含WO3 70.18%、回收率为85.31%的白钨精矿.其质量达到GB2825-81一级I类品的质量要求。流程结构简单,工艺成熟,便于操作应用。

(三)白钨常温精选使用的组合抑制剂克服了单用水玻璃时泡粘稠、中矿循环量大、不易操作控制的弊端,并可有效抑制含磷矿物。免去了白钨精矿酸浸除磷的工序。

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