预先分级-重浮磁联合工艺分选广西某黑钨矿的试验研究

钟 君,阳华玲

(长沙矿冶研究院有限责任公司,湖南长沙 410012)

预先分级-重浮磁联合工艺分选广西某黑钨矿的试验研究

钟 君,阳华玲

(长沙矿冶研究院有限责任公司,湖南长沙 410012)

广西某黑钨矿属石英脉石型黑钨矿床,原矿WO3品位为0.41%,采用“预先分级-中细粒级摇床抛尾-粗粒级磨矿-摇床精选-反浮选-磁选”工艺流程脱除绢云母、石英等脉石矿物,最终可获得产率0.47%、WO3品位67.31%,回收率77.16%的黑钨精矿。钨资源得到较好的回收。

黑钨矿;预先分级;摇床;浮选;磁选

广西某黑钨矿主要以典型的直立石英脉型和岩体型钨矿为主,同时也有网状型和石英脉型钨矿,钨品位较高,具有很高的开发经济价值,是我国重要的大型黑钨矿产区[1,2]。

目前,国内针对不同性质的黑钨矿采用重磁选工艺是较为成熟的工艺流程[3]。而由于黑钨矿磨矿过程中易泥化,磨矿细度越细,黑钨矿泥化越严重,选矿回收钨资源越困难。因此,在选矿回收黑钨矿过程中拟采用原矿预先分级,粗粒级黑钨矿经适当磨矿后与细粒级黑钨矿分别重选,这样可尽量减少在磨矿中因黑钨矿的泥化而造成钨回收率的降低。同时,原矿预先分级,减少了磨矿能耗,对选矿厂节能降耗,提高选矿生产效率有着重要意义。

1 工艺矿物学研究

原矿化学多元素分析见表1,钨物相分析见表2。

矿石化学分析结果表明,矿石中可供选矿回收的有价元素主要是钨,WO3的品位为0.41%;其他有价金属元素含量太低,综合回收意义不大。需要选矿排除的脉石组分主要是SiO2,次为Al2O3和K2O,三者合计含量高达89.75%。矿石中钨主要以黑钨矿的形式存在,分布率为92.93%,其次是赋存在白钨矿中的WO3,分布率为6.59%。

表1 矿石的主要化学成分%

表2 矿石中钨的化学物相分析结果%

1.2 矿物组成及含量

原矿石中主要矿物含量见表3。

表3 矿石中主要矿物的含量%

矿物组成分析结果表明,矿石的组成矿物种类较为简单,金属矿物主要是黑钨矿、辉钼矿和黄铁矿,偶见辉铋矿和黄铜矿零星分布,未发现白钨矿和钨华;脉石矿物含量较高的是石英,其次为钾长石、白云母、绢云母、方解石、高岭石和蒙脱石,微量矿物包括锆石、磷灰石、榍石、独居石和黝帘石等。

1.3 黑钨矿嵌布粒度

目标回波占空比和长宽比是目标回波的描述向量，同一目标相邻帧目标回波占空比和长宽比将会很相近。使用信息值[14]对目标回波占空比和长宽比进行一个整体描述， 在K×M的Q帧SST多帧积累图像中，目标回波信息值表达式为

矿石中黑钨矿的嵌布粒度统计结果见表4。

表4 黑钨矿的嵌布粒度%

黑钨矿的嵌布粒度统计结果表明,矿石中黑钨矿具中细粒嵌布的特征,当粒级为+0.21 mm时,正累计分布率达87.70%。单纯从嵌布粒度来看,欲使90%以上的黑钨矿呈单体产出,处理区内矿石时以选择-0.15 mm的磨矿细度较为适宜。

2 试验结果与讨论

由于黑钨矿在磨矿过程中易泥化,为了尽量避免黑钨矿的泥化,采用“预先分级-中细粒级摇床抛尾-粗粒级磨矿-摇床精选-反浮选-磁选”的试验流程。并针对黑钨矿磨矿时易泥化、矿石中存在比重与黑钨矿相似的绢云母、辉钼矿等矿物,脉石矿物以石英为主的特点,进行了详细的工艺试验研究。

2.1 原矿预先分级、中细粒级摇床抛尾试验

2.1.1 原矿分级试验

原矿采用三段一闭路破矿流程,将矿石破碎至-3.0 mm后,矿石粒度很不均匀,为了减少磨矿能耗以及对黑钨矿泥化的不利影响,原矿破碎后直接用筛孔分别为1.0 mm和0.4 mm的双层振动筛进行预先分级,分级后获得粗粒级(+1.0 mm)、中粒级(-1.0～+0.4 mm)、细粒级(-0.4 mm)三个粒级产品。三个粒级产品钨含量见表5。

表5 原矿分级试验结果%

2.1.2 分级产品摇床抛尾试验

将中粒级产品(-1.0～+0.4 mm),细粒级(-0.4 mm)分别进行摇床抛尾试验,试验结果见表6。经摇床粗选,可抛掉产率为36.355%、钨品位为0.049 3%、钨回收率为4.37%的尾矿,这样就极大地减轻了后续磨矿负荷和磨矿能耗,同时获得了粗粒级和细粒级两种摇床精矿。

表6 原矿分级摇床试验结果%

2.2 摇床精选试验

原矿预先分级后,粗粒级(+1.0 mm)产品若直接摇床重选,抛掉的尾矿产率只有11.18%,WO3品位0.134%,摇床分选效果不明显。因此,将中粒级产品的摇床精矿、细粒级产品的摇床中矿与粗粒级产品合并(粗粒级精矿),细磨后进行第一次摇床精选。采用粗粒级精矿细磨而不是将细粒级摇床精矿一起磨矿,可尽量减少黑钨矿的泥化,从而减少因泥化而造成钨资源在重选过程中的流失。粗粒级精矿磨矿后摇床精选,获得的精矿与细粒级精矿合并进行第二次摇床精选。试验结果见表7。

表7 摇床精选试验结果%

原矿通过分级、摇床抛尾、精选,获得的摇床精矿产率为1.011%,WO3品位33.141%,黑钨矿获得了很大的富集。

2.3 摇床精矿反浮选试验

原矿经预先分级、中细粒级摇床抛尾、粗粒级磨矿、摇床精选后,摇床精矿中仍含有粒度较大的片状绢云母和辉钼矿,因此采用反浮选作业进行去除,反浮选试验结果见表8。

表8 摇床精矿反浮选试验结果%

通过反浮选作业后,摇床精矿品位略有提高,黑钨精矿与绢云母、辉钼矿也得到有效分离,反浮选精矿中几乎观察不到片状绢云母和辉钼矿。从而避免了因片状绢云母和辉钼矿在后续强磁选作业中引起的堵塞问题。

2.4 反浮选精矿磁选试验

因在反浮选精矿中还存在少量强磁性含铁杂质,拟先用弱磁选脱除这部分磁性铁杂质,然后再用强磁选使黑钨矿与石英分离。反浮选精矿磁选试验结果见表9。

表9 反浮选精矿磁选试验%

反浮选精矿通过一次弱磁和一次强磁作业后,黑钨精矿品位得到极大提高,获得了产率为0.48%、WO3品位67.38%,钨回收率78.88%的黑钨精矿。

2.5 全流程试验

为验证分段试验的可重复性,进行了全流程试验,试验全流程见图1,全流程试验结果见表10,获得的黑钨精矿产品质量分析见表11。

表10 全流程试验结果%

图1 试验全流程图

表11 精矿产品质量分析结果%

由表10可知,全流程试验可获得产率0.47%、WO3品位67.31%、回收率77.16%的黑钨精矿,与分段试验结果相近。黑钨精矿产品质量分析结果表明,原矿采用“预先分级-中细粒级摇床抛尾-粗粒级磨矿-摇床精选-反浮选-磁选”选矿工艺流程,可获得一级品黑钨精矿。

3 结 语

1.区内矿石属风化型含钼的钨矿石,矿石中金属矿物以黑钨矿为主,其次是辉钼矿和黄铁矿;脉石矿物以石英居多,次为钾长石、白云母、绢云母、方解石、高岭石和蒙脱石等。矿石中黑钨矿具有中细粒级嵌布特征。

2.采用“预先分级-中细粒级摇床抛尾-粗粒级磨矿-摇床精选-反浮选-磁选”工艺流程,对含WO3品位0.41%的原矿,在最佳试验条件下,可获得产率为0.47%、WO3品位67.31%,回收率77.16%的黑钨精矿。

3.原矿经“预先分级-中细粒级摇床抛尾-粗粒级磨矿-摇床精选-反浮选-磁选”工艺流程后,产生的总尾矿中钨品位略偏高(WO3品位为0.094%),有22.84%的钨资源随尾矿而流失。而这部分黑钨矿粒度非常细小,有些黑钨矿因磨矿而已经被泥化。微细粒级黑钨矿的回收一直是我国钨矿选矿行业的一个重要技术难点,而浮选、重选流程是我国目前处理黑钨细泥有效的流程[4],高梯度强磁选工艺在黑钨细泥选矿中也得到广泛应用[5,6]。因此,针对总尾矿中微细粒级黑钨矿,可采用浮选和强磁选联合的选矿工艺进行钨资源回收。

[1] 孔昭庆.我国钨矿目前的形势和任务[J].中国钨业,2007,22 (1):1-3.

[2] 肖英,罗超.钨业企业可持续发展的战略讨论[J].中国矿业, 2008,17(6):24-26.

[3] 骆任,魏党生,叶从新.采用磁-重流程回收某原生钨细泥中的钨试验研究[J].湖南有色金属,2011,27(3):5-6.

[4] 高玉德.微细粒级黑钨矿浮选现状[J].广东有色金属学报, 1997,7(2):90-94.

[5] 孙仲元,周为吉.用振动高梯度磁选法处理韶关精选厂黑钨细泥的研究[J].矿产综合用,2010,(4):1-6.

[6] 贺政权,刘树贻.盘古山钨细泥的脉动高梯度磁选试验[J].江西有色金属,1990,(4):32-34.

Abstract:A Guangxi wolframite with WO3grade of 0.41%is a type quartz vein of wolframite deposit.Using the processof pre-classification and small particles shaking table separation and large particles grinding and reverse flotation and magnetic to remove the gangue minerals such as sericite and quartz,the wolframite concentrate with yield of 0.47%and WO3grade of 67.31%and the recovery rate of 77.16%can be obtained.Tungsten resources can be better recovered.

Key words:wolframite;pre-classification;shaking tables;flotation;magnetic separation

The Experimental Research on the Separation of a Guangxi Wolframite with the Process of Pre-lassification and Gravity and Flotation and Magnetic Separation

ZHONGJun,YANG Hua-ling
(Changsha Research Institute of Mining and Metallurgy Co.,Ltd,Changsha410012,China)

TD92

A

1003-5540(2012)03-0011-03

2012-04-16

钟君(1973-),男,工程师,主要从事选矿设备的研发推广工作。