周晓彤,胡红喜,2,邱显扬
(1.广州有色金属研究院,广东 广州,510651;2.中南大学 资源加工与生物工程学院,湖南 长沙,410083)
湖南某难选黑白钨矿由于矿物组成复杂、矿石嵌布粒度细、富含萤石及其他富钙、铁矿物,对白钨浮选指标干扰较大,采用新型的选矿药剂及选择合理的工艺流程是提高选矿指标的技术关键。
矿石中主要金属矿物为白钨矿、黑钨矿、辉钼矿和辉铋矿。其中辉钼矿、辉铋矿和黑钨矿的嵌布粒度较细,而白钨矿粒度较粗,白钨矿在矿石中的嵌布形式有:呈半自形-自形晶多粒状或脉状分布在萤石或石英/云母中,粒度为0.05~0.50mm;呈他形晶状浸染分布,粒度较细,为0.02~0.10mm;含钙热液交代黑钨矿生成白钨矿。主要脉石矿物为萤石,含量为21.60%,其次还有富含钙、铁的脉石矿物,如石榴石、黑/绢云母、绿帘石、辉石、钙钛榴石等。经钨物相分析,WO3在白钨矿、黑钨矿和钨华中的金属分布率分别为65.61%、29.41%和4.98%。原矿多元素分析见表1,原矿的矿物组成及相对含量见表2。
表1 原矿多元素分析 w/%
表2 原矿组成及相对含量 w/%
图1 试验原则流程
经解离度测定,当原矿磨矿细度为-0.074mm 90.85%时,辉钼矿、辉铋矿、黑钨矿和白钨矿的解离度分别为97.42%、95.90%、98.83%、91.79%。当原矿磨矿细度达到-0.074mm 90.85%后进行硫化矿浮选回收有用金属钼、铋,浮选尾矿经弱磁选得铁精矿,弱磁选尾矿采用高梯度磁选机进行强磁选[1]。磁场强度为1.0T,经一粗一扫得磁性产品和非磁产品,磁性产品和非磁产品中WO3对原矿的占有率分别为56.54%、41.44%,磁性产品进黑钨浮选,非磁产品作为白钨浮选给矿(WO30.33%)进入白钨粗选——白钨加温精选——酸浸流程,试验原则流程如图1。
在粗选试验中对白钨浮选给矿进行了粗选调整剂和粗选捕收剂的研究。
3.1.1 粗选调整剂试验研究
试验采用了Na2CO3+Na2SiO3、Na2SiO3+Al2(SO4)3、Na2CO3+TT+Na2SiO3、TT+Na2SiO3等组合调整剂作为白钨粗选调整剂,试验结果如表3。
表3 调整剂种类及试验结果
由上可知,采用TT与Na2SiO3组合,白钨粗精矿可获得较高的品位和回收率。
3.1.2 调整剂用量对白钨粗选的影响
3.1.2.1 TT用量对白钨浮选的影响
随着TT用量的增加,钨粗精矿的品位有所提高,但随着其用量的增大,钨的回收率降低,见图2。
3.1.2.2 水玻璃用量对白钨浮选的影响
水玻璃对白钨矿浮选有着重要影响,只有适宜的用量才能起到选择性抑制作用[2]。随着水玻璃用量的增加,白钨粗精矿的品位提高,回收率呈现下降的趋势,当水玻璃用量大于3 000g/t时,白钨粗精矿回收率下降较为明显,见图3。
图2 TT用量对白钨矿浮选的影响
图3 水玻璃用量对白钨矿浮选的影响
3.1.3 粗选捕收剂试验研究
本试验采用捕收剂TA-3、TAB-3、731、733和ZL进行了白钨粗选捕收剂试验,见表4。
由图可知:采用TAB-3作捕收剂时,其选择性较好,且有较好的指标。几种捕收剂对白钨矿的选择性捕收顺序为:TAB-3>TA-3>733>731>ZL。
3.1.3.1 捕收剂对白钨和萤石的单矿物浮选试验
试验采用捕收剂TA-3、TAB-3、733与731浮选白钨矿和萤石单矿物时,水玻璃用量对矿物可浮性的影响如图4、图5。
由图可知:随水玻璃用量的变化,4种捕收剂对白钨矿的捕收能力排序为:733>TAB-3>TA-3>731;对萤石的捕收能力排序为:733>731>TA-3>TAB-3,捕收剂TAB-3对白钨矿具有较好的捕收能力,而对萤石的捕收能力较弱,因此对含萤石较多白钨矿的选择性捕收性较好。
表4 捕收剂种类及试验结果
图4 水玻璃用量变化时捕收剂对白钨可浮性的影响
图5 水玻璃用量变化时捕收剂对萤石可浮性的影响
3.1.3.2 TAB-3用量对白钨浮选的影响
结合捕收剂探索试验和单矿物试验,对萤石含量达40%的白钨浮选给矿进行捕收剂TAB-3的用量试验,见图6。
随着捕收剂TAB-3用量增加,白钨的品位降低,回收率升高,当TAB-3用量在480~640g/t时,随着TAB-3用量增加,白钨粗精矿回收率上升明显,品位下降较缓慢。
图6 TAB-3用量对白钨矿浮选的影响
3.3.7 粗选闭路试验研究
对白钨浮选给矿(WO30.33%),经一次粗选三次精选二次扫选闭路试验(见图7),可以获得品位为8.74%WO3,回收率75.75%的白钨粗精矿。
图7 白钨粗选闭路试验
图8 白钨加温精选闭路试验流程
试验采用改进了的“彼得洛夫法”对白钨粗精矿(WO38.74%)进行加温精选(见图8),首先将白钨粗精矿浓缩到50%~60%浓度,加入调整剂NT和水玻璃后进行加温搅拌到90℃,保温1小时后进行精选闭路试验,加温浮选精矿经酸浸可以获得品位为72.59%WO3,对白钨加温作业回收率93.26%,对白钨浮选给矿回收率为70.64%的白钨精矿。
(1)通过对该矿石的白钨给矿和单矿物试验,对含萤石较多的原矿,新型捕收剂TAB-3与传统的白钨矿捕收剂733、731相比有更好的选择捕收性能。(2)采用组合调整剂TT+水玻璃以及新型捕收剂TAB-3是获得较好白钨粗选指标的关键。白钨加温精选采用改进的“彼得洛夫法”,加入调整剂NT
与水玻璃是获得较好白钨精矿指标的关键。
[1]周晓彤,邓丽红,廖 锦.白钨浮选尾矿回收黑钨矿的强磁选试验研究[J].中国矿业,2010,(4):68-71.
[2]周晓彤,邓丽红.黑白钨细泥选矿新工艺的研究[J].材料研究与应用,2007,1(4):303-306.