某矿黑钨矿、白钨矿、锡石分选试验研究

张天瑞，蔡小平，刘烈文，曾海平

（江西下垄钨业有限公司，江西 大余 341518）

某矿黑钨矿、白钨矿、锡石分选试验研究

张天瑞，蔡小平，刘烈文，曾海平

（江西下垄钨业有限公司，江西 大余 341518）

某矿精选流程由重选－重浮－浮选－磁选联合流程改为重选－重浮－磁选－浮选－电选联合流程进行黑钨矿、白钨矿、锡石分选，新工艺流程通过磁电选和浮选方法，解决了高硫、高磷、高钙、高锡、高钼钨精矿除杂难的工艺技术问题，并通过工业性试验验证了该分选流程的优越性，试验结果表明该分选技术加工的产品互含低，杂质元素含量低，大大提高了该矿石的综合回收率，每年增加产品附加值61.87万元。

黑钨矿；白钨矿；锡石；分选试验

某矿精选流程采用重选－重浮－浮选－磁选联合流程，按照钨精矿质量标准，生产单一的一级品黑钨精矿，据统计，近几年来黑钨精矿产品质量的平均值为：WO365.99%、Sn0.172%、P0.042%、Mo0.044%、Ca2.42%。按照国家2007年颁布的 YT/T231－2007钨精矿质量标准（以下简称国标）要求，用降硅脱硫作业和仅一台单盘直径900mm磁选机组成的重选—重浮—磁选流程，难以解决高硫、高磷、高钙、高锡、高钼钨精矿的精选。许多学者对黑钨、白钨以及锡石的选矿试验进行了大量研究，并取得了许多试验成果［1－8］，但黑钨矿、白钨矿以及锡石的高回收率、低杂质分选技术仍为当前的一个研究重点。

为加强《江西赣南钨矿资源综合利用示范基地》建设，提高一级Ⅰ类和一级Ⅱ类黑钨精矿质量，降低黑钨精矿中的杂质元素Ca、Mo的含量，解决长期以来由于没有磁选尾矿处理工艺流程而造成中间产品积压的问题。经过调查和初步试验分析，在原有精选脱硫除磷丢尾作业的基础上，制定了提高钨、锡产品质量的黑钨矿、白钨矿、锡石分选试验方案，经一年多的试验，证实该方案可以获得国标黑钨精矿特Ⅰ－1、特Ⅱ－1类、一级Ⅰ类，低硫低磷一级Ⅰ类、一级Ⅱ类，低钼低钙一级Ⅱ类和少量特Ⅱ－2，特Ⅱ－3，共八个品种的黑钨精矿，一级Ⅰ类白钨精矿和Ⅱ类一级锡精矿，选矿回收率达到计划目标，并于2013年12月建成黑钨矿、白钨矿、锡石分选工艺流程，基本解决了钨精矿进一步除杂的工艺技术问题。

1 入选原料性质

1.1 入选原料多元素分析

入选原料为经重选－重浮－浮选流程加工和尚未混批的各种钨粗精矿。重浮粗精矿占钨粗精矿总产量的80%，其中低磷高钙产品占60%，高磷高钙产品占20%；磁选钨粗精矿占钨粗精矿总产量的20%，入选原料多元素分析见表1。

1.2 入选原料的矿物赋存状态

重浮钨粗精矿中有用金属矿物以黑钨矿为主，白钨矿次之，伴生少量辉铋矿、自然铋、泡铋矿、辉钼矿、锡石、黄铜矿等。非金属矿物有石英、长石、云母、萤石、方解石、黄铁矿、毒砂、磷灰石等。重浮钨粗精矿含P 0.16%～0.26%，P主要以磷灰石存在；含As0.043%，As主要赋存于黄铁矿和毒砂中；含Ca3.42%，Ca主要以白钨矿、萤石、磷灰石形式存在，S主要以黄铁矿存在。

重浮粗精矿中黑钨矿与白钨矿的比例为81.2∶18.8，根据MnO/FeO的比值分类，其中黑钨矿属钨锰铁矿，其比磁化系数为 49.4×10－9m3/kg，－0.83mm粒级的单体解离率为80%，中矿与脉石、白钨矿、硫化矿连生，单矿物含Ca0.14%左右。白钨矿嵌布粒度较细，＋0.015mm粒级的单体解离率为73.68%，中矿主要与黑钨矿连生，其次与脉石和硫化矿连生，单矿物含 WO379.13%，CaO19.33%，Mo0.029%，给提高白钨精矿质量带来一定的困难。重浮钨粗精矿主要矿物组成及其相对含量见表2。

表1 入选原料多元素分析/%

表2 主要矿物组成及相对含量/%

2 黑钨矿、白钨矿、锡石分选试验

根据生产现状，只要加强现场操作管理和药剂制度的调整，采用重选－浮选联合流程获得的钨精矿中S的含量可以稳定在0.3%～0.6%范围内，Mo的含量可以稳定在0.03%～0.035%范围内。

本试验首先要解决黑钨矿、白钨矿、锡石的分离问题，获得达到国家标准或满足市场需求的黑钨精矿、白钨精矿和锡精矿，其次，解决磁选尾矿脱硫问题。依据这一宗旨确定分选试验的原则流程为磁选－重浮－电选－浮选，利用磁选进行黑钨与白钨和锡石分离，台浮脱硫；利用电选进行白钨和锡石分离，浮选脱硫和产出白钨精矿，浮选沉砂由摇床产出锡精矿，可以实现黑钨矿、白钨矿、锡石的分离。工业试验分三步进行。

第一步：将重浮钨粗精矿分成－3＋0.83mm、－0.83＋0.2mm 和－0.2mm 三个粒级，采用一粗一扫二精的工艺流程进行磁选试验，如期达到黑钨矿除钙的目的，试验结果见表3。从表3中试验结果可知，随着入选试料颗粒变小，磁选精矿钨的回收率也逐渐减小，Ca的含量逐渐增大，钨的回收率高者可达94.68%，低者仅为75.08%，磁选作业综合回收率为88.04%，四种磁选精矿中 WO3含量的加权平均值为74.12%，Ca的含量由0.47%增加大0.62%，Ca含量的加权平均值为0.541%。因此，采用磁选法除钙，可以达到一定的效果，其试验效果与入选试料的粒度有密切关系。

第二步：将磁选尾矿分为三个粒级（－3＋0.83mm、－0.83＋0.2和－0.2mm）分别采用重浮脱硫后，采用摇床富集获得高锡钨粗精矿，干燥后进入“一粗二扫二精和中矿再选”的电选工艺流程，获得符合国标质量标准的白钨精矿和锡精矿。电选机工业试验结果见表4。从表4中试验结果可知，三个级别的白钨精矿WO3含量的加权平均值为67.06%，Sn含量的加权平均值为0.11%，钨的回收率为79.96%，锡精矿Sn含量加权平均值为66.51%，WO3含量的加权平均值为4.30%，锡的回收率为84.98%。

第三步：电选的再选＋0.2mm中矿进入再磨再选，－0.2 mm中矿进入“一粗二扫四精”的浮选流程浮选白钨，其药剂制度为：碳酸钠3100g/t，水玻璃1450g/t，541组合浮选剂1420g/t，白钨浮选试验结果见表5。从表5中试验结果可知，电选的再选中矿采用“一粗二扫四精”的浮选流程浮选白钨，可获得白钨精矿含 WO366.25%，回收率为89.14%，含Sn0.187%，该指标达到了白钨精矿国标一级1类对Sn含量的要求。

表3 重浮钨粗精矿除钙试验结果/%

表4 电选机工业试验结果/%

表5 电选再选中矿白钨浮选试验结果/%

从上述试验结果可知，采用“磁选－重浮－电选－浮选”原则流程，可以解决矿山黑钨矿、白钨矿、锡石分选存在的难题，达到提高产品质量的目的。

3 分选试验的工业实践

依据黑钨矿、白钨矿、锡石分选试验结果，于2011年完成了“黑钨矿、白钨矿、锡石分选”新工艺流程设计工作，设计确定采用“重浮一磁选—重浮一电选—浮选”联合流程，即入选原料经预先筛分、破碎、检查筛分，分成三粒级进行磁选，回收黑钨矿，磁选尾矿用重浮再脱硫丢尾，硫化矿并入综合回收流程回收钼铋，重浮摇床粗精矿干燥后，分成三粒级分别进行电选，产生白钨精矿、锡精矿和中矿，中矿返回电选再选，再选中矿采用浮选法浮回收白钨矿。实行中矿再磨再选，中间产品依次返回，最终可获得符合国家标准的黑钨精矿和白钨精矿及符合行业标准的锡精矿。

黑钨矿、白钨矿、锡石分选工艺流程建成投产后，除钨精选回收率稍有降低外，其他生产技术指标和精矿质量有较大的提高，分别见表6、表7和表8。

表6 分选工艺投产前后的主要选矿指标对比

表7 分选工艺投产前后的黑钨精矿产品质量对比

表8 白钨精矿与锡精矿的产品质量表

从表6、表7和表8中技术指标可知：黑钨矿、白钨矿、锡石分选工艺的投产，强化了精选作业的除杂水平，原来在钨精矿中的有害杂质元素被分离出来，获得了副产品，一方面提高了钨精矿质量，另一方面提高矿山企业矿产资源的综合利用率，为企业增加了经济效益。

4 结论

1）采用重选－重浮－磁选－浮选－电选联合流程作为精选流程后，除钨精选回收率稍有降低外，提高了锡、钼、铋回收率，每年可从硫化矿和磁选尾矿中多收回钨精矿3.765t，锡金属0.65t，铋金属1.18t，钼精矿0.066t，可增加收入61.87万元（不计提高产品质量和减少产品积压获得的经济效益），该项工程的经费投入仅需4.7年即可收回。

2）重选－重浮－磁选－浮选－电选联合流程解决了某钨矿山钨粗精矿中的黑钨矿、白钨矿、锡石分选工艺技术难题，获得满足市场需求的低钼低钙一级Ⅱ类黑钨精矿、白钨精矿和锡精矿等系列产品，结束生产单一的一级Ⅰ类黑钨精矿的历史，取得了较好的经济效益。

3）重选－重浮－磁选－浮选－电选联合流程充分利用了各矿物在比磁化系数和导电率等性质的差异，将黑钨矿、白钨矿、锡石进行有效分离，降低了产品之间的互含，提高了钨精矿产品的质量，增收了锡精矿，锡回收率可达84.98%。

［1］程琼，徐晓萍，曾庆军，等.江西某白钨粗精矿加温精选试验研究［J］.矿产综合利用，2007（4）：3－6.

［2］王国生，管则皋，韩兆元.湖南某白钨矿选矿试验研究［J］.矿产综合利用，2008（3）：9－12.

［3］高玉德，邹霓，韩兆元.湖南某白钨矿选矿工艺研究［J］.中国钨业，2009（4）：20－22.

［4］杜淑华.超贫白钨矿选矿试验研究［J］.现代矿业，2010（9）：78－80.

［5］高玉德，王国生，韩兆元.某矽卡岩型白钨矿选矿试验研究［J］.材料研究与应用，2012（3）：185－189.

［6］徐晓萍，梁冬云，喻连香，等.江西某大型白钨矿钨的选矿试验研究［J］.中国钨业，2007（2）：23－26.

［7］张树宏.某含钼白钨矿选矿试验研究［J］.中国钨业，2007（3）：10－14.

［8］林日孝，张发明，曾庆军，等.云南某白钨矿选矿试验研究［J］.金属矿山，2011（3）：74－77.

Research on separation experiment of scheelite，wolframite and cassiterite for a mine

ZHANG Tian－rui，CAI Xiao－ping，LIU Lie－wen，ZENG Hai－ping
（Jiangxi Xialong Tungsten Co.，Ltd.，Dayu 341528，China）

A Mine changes the concentration circuit to choosing gravity treatment－raising－magnetic separation－flotation－electric beneficiation form gravity treatment－flotation－raising and magnetic separator.The new industrial circuit resolves the process engineering problem that the Tungsten concentration of high sulphur，phosphorus，calcium，cassiterite and molybdenum removes the impurity by magnetic separation and flotation beneficiation，and also the industrial tests proves the technical advantage of separation experiment，which results show product processed by this screening techniques have low impurity and anther elements，it improves the comprehensive recovery and added value of products，and will add product value RMB 0.6187 million.

wolframite；scheelite；cassiterite；separation experiment

张天瑞（1965－），男，江西下垄钨业有限公司副总经理，江西上饶人，选矿工程师，主要从事安全生产管理工作。E－mail：liuliewen66＠163.com。

TD95

A

1004－4051（2014）S2－0242－04

2014－8－10