甘肃某白钨矿浮选捕收剂试验研究

李 静，孙晓林，齐艺裴，张晓杰，杨姗姗，王 英，王 乐

(1.华北理工大学迁安学院，河北 迁安 064400；2.华北理工大学，河北 唐山 063009)

甘肃某白钨矿浮选捕收剂试验研究

李 静1，孙晓林1，齐艺裴2，张晓杰1，杨姗姗1，王 英1，王 乐1

(1.华北理工大学迁安学院，河北 迁安 064400；2.华北理工大学，河北 唐山 063009)

以甘肃某地区的白钨矿床原矿含WO30.25%为研究对象，针对钨主要损失在铜硫混合尾矿中的现象做了系统的浮选条件优化试验研究，研究结果表明原流程使用的捕收剂ZL对细粒级钨矿的捕收能力差。本实验主要是对捕收剂ZL、新型组合捕收剂ZL+LDZ、ZL+GYB、GYB+LDZ及抑制剂水玻璃进行试验研究，试验研究表明，采用新型的组合捕收剂GYB：LDZ=2.5：2.5在最佳用量为650g/t，水玻璃用量为2.5kg/t时，得到最优的浮选指标，粗精矿品位1.24%、产率15.61%，回收率82.31%的良好指标。

白钨矿；捕收剂；抑制剂；最优组合捕收剂；最佳用量

矽卡岩型钨矿在世界钨矿床中占有重要的地位，是分布最普通、最具有经济价值的钨矿床。我国钨矿居世界首位，矽卡岩白钨矿占全国钨矿总储量的60%以上，这类矿床有待进行合理的开发与利用[1-2]。针对甘肃某地区的白钨矿床钨主要损失在铜硫混合尾矿中的现象做了系统的浮选捕收剂试验研究，在不改变原生产流程的前提下，通过改变浮选捕收剂来提高钨的回收率及精矿品位。

1 矿石性质

该矿石类型为矽卡岩型，矿石中的金属矿物有白钨矿、黄铜矿、赤铁矿、褐铁矿、磁铁矿、闪锌矿、方铅矿、辉钼矿、毒砂等，非金属矿物为石英、长石、方解石、绿泥石、白云母等。原矿化学多元素分析结果见表1。

表1 原矿样多元素分析结果

2 选矿实验研究与结果

2.1 试验方案设计

经过筛分分析可知原矿的入选细度为-200目含量约为73.27%，磨矿时间为10min。原矿采用先选铜硫，后选白钨工艺，为此在进行白钨工艺条件试验的同时，首先进行了硫化矿浮选试验。其主要目的是充分回收硫化物，避免硫化矿对钨矿的浮选影响，另外在硫化矿的浮选时要尽量减少白钨在硫化物中的损失。针对磨矿产品进行一粗二扫铜硫混合浮选和钨粗选试验，实验流程见图1。

由于现场选铜硫阶段比较成熟，指标比较稳定，因此把重点主要放在钨粗选阶段。原矿混合浮选试验结果见表2。

图1 试验流程图

表2 原矿铜硫混合浮选试验结果/%

产物名称产率W品位W回收率铜硫混合精矿9.970.25310.08尾矿90.030.25189.92给矿100.000.250100.00

结果表明，铜硫混合浮选作业的精矿中含有极少量的钨，主要是由于有少量钨矿物与硫化矿连生导致的，大多数钨矿物进入铜硫混合浮选尾矿中，如何从铜硫混合浮选的尾矿中回收钨矿物成为研究的重点，因此铜硫混合浮选只按照现场工艺流程进行了一粗两扫混合浮选流程试验，未进行铜硫分离试验。

浮选时使用的捕收剂以现场捕收剂ZL为本底(ZL为羧酸类的捕收剂)，GYB捕收剂属于螯合捕收剂在弱碱性条件下对黑钨矿、白钨矿均有良好的捕收性能，且GYB和ZL组合使用有正的协同效应，所以钨矿粗浮时将新型组合捕收剂GYB+ZL作为捕收剂进行试验。LDZ捕收剂属于膦酸类捕收剂，它是细粒钨矿浮选的有效捕收剂，新型组合捕收剂ZL+LDZ、GYB+LDZ分别作为钨粗浮时的捕收剂进行试验，通过试验最终验证新型组合捕收剂优于单一的ZL捕收剂，并找到新型组合捕收剂最优方案。

2.2 钨浮选水玻璃用量试验

白钨矿浮选主要难点是白钨矿与含钙脉石的分离，这直接影响了浮选时捕收剂对矿物的选择性。为了提高选择性，浮选前必须添加合适用量的抑制剂-水玻璃[3-4]，水玻璃用量的多少直接影响了白钨矿的浮选指标，因此选择合适用量的水玻璃是钨矿浮选的重点[5]。

在碳酸钠2kg/t，捕收剂为ZL：LDZ=3：2，ZL：GYB=4：1用量为500g/t的条件下，进行水玻璃用量的条件试验，水玻璃用量分别为1.75kg/t、2.0kg/t、2.25kg/t、2.5kg/t、2.75kg/t、3.0kg/t。试验流程图如图1，试验结果见图2、图3。

图2 ZL∶LDZ=3∶2条件下水玻璃用量试验结果

图3 ZL∶GYB=4∶1条件下水玻璃用量试验结果

结果表明，ZL∶LDZ=3∶2(500g/t)为捕收剂时，随着水玻璃用量增加，钨粗精矿品位逐渐增加，回收率逐渐降低。水玻璃用量为2.5kg/t时回收率开始下降明显，此时尾矿品位达到最低，因此认为水玻璃最佳用量为2.5kg/t。

ZL∶GYB=4∶1为捕收剂时，随着水玻璃用量增加，精矿品位逐渐增加，而回收率逐渐降低，尾矿品位逐渐增加。水玻璃用量为2.0kg/t和2.25kg/t时，尾矿品位基本一致，但钨粗精矿品位为从2.07%升高到了3.31%，水玻璃用量超过2.25kg/t后，钨粗精矿回收率开始降低较快，尾矿品位升高也较快，因此选择水玻璃最佳用量为2.25kg/t。

2.3 钨浮选组合捕收剂配比试验

2.3.1 ZL+LDZ不同配比试验

在碳酸钠2kg/t，水玻璃用量为2.5kg/t条件下，选择捕收剂为ZL+LDZ用量为500g/t，配比为4∶1、3.5∶1.5、3∶2、2.5∶2.5进行浮选白钨的条件试验。试验流程图如图1所示，试验结果见表3。

表3 捕收剂ZL+LDZ不同复配比优化试验结果/%

试验结果显示，ZL做捕收剂时其捕收能力很差，选择性很好，导致尾矿中钨品位很高；在总捕收剂用量不变的情况下，复配捕收剂表现了良好的捕收和选择性能，当复配捕收剂ZL+LDZ中LDZ用量增加，粗精矿中钨的回收率增加，至ZL∶LDZ=3∶2后回收率降低，粗精矿品位明显下降；ZL∶LDZ=3.5∶1.5时，相比ZL做捕收剂尾矿品位从0.118%降到0.0401%，回收率从47.43%提高到76.14%，因此捕收剂ZL+LDZ的最佳配比为ZL∶LDZ=3.5∶1.5。

2.3.2 ZL+GYB不同配比试验

在碳酸钠用量2kg/t，水玻璃用量为2.5kg/t条件下，捕收剂ZL+GYB用量为500g/t，配比为4∶1、3.5∶1.5、3∶2、2.5∶2.5进行浮选白钨的条件试验。结果表明，在捕收剂用量不变的情况下，当复配捕收剂ZL+GYB中GYB用量增加，粗精矿中钨的回收率逐渐增加，当捕收剂ZL∶GYB=2.5∶2.5时发现浮选时几乎无泡沫产生，同时该捕收剂条件下所得尾矿钨品位均高于ZL+LDZ组合(3.5∶1.5)，且钨粗精矿回收率均比ZL∶LDZ=3.5∶1.5的低，因此认为对该原矿而言ZL+GYB复配捕收剂浮选效果不理想，该方案舍去。

2.3.3 GYB+LDZ不同配比试验

在碳酸钠2kg/t，水玻璃用量为2.5kg/t条件下，捕收剂为GYB+LDZ用量为500g/t，配比为4∶1、3.5∶1.5、3∶2、2.5∶2.5进行浮选条件试验。试验流程图如图1所示，试验结果见表4。

表4 捕收剂GYB+LDZ不同复配比优化试验结果/%

试验结果表明，在总捕收剂用量不变的情况下，当复配捕收剂GYB+LDZ中LDZ用量增加，粗精矿中钨的回收率逐渐增加，在GYB∶LDZ=2.5∶2.5时，相比ZL捕收剂尾矿品位从0.118%降到0.0589%，回收率从47.43%提高到69.59%，认为GYB∶LDZ=2.5∶2.5较优，但组合捕收剂GYB+LDZ的配比对尾矿品位影响不大。从尾矿钨品位来看，ZL+LDZ组合(3.5∶1.5)优于GYB∶LDZ=2.5∶2.5。因此选择ZL∶LDZ=3.5∶1.5、GYB∶LDZ=2.5∶2.5进行捕收剂用量试验。

2.4 最佳复配捕收剂用量试验

在碳酸钠2kg/t，水玻璃2.5kg/t条件下，分别以现场捕收剂ZL、复配捕收剂ZL∶LDZ=3.5∶1.5、GYB∶LDZ=2.5∶2.5为捕收剂进行捕收剂用量试验，用量分别为350g/t、500g/t、650g/t、800g/t。以现场捕收剂ZL的结果作为试验指标，试验流程图见图1，试验结果见图4～6。

图4 ZL捕收剂浮选原矿用量试验结果

图5 ZL∶LDZ=3.5∶1.5时捕收剂用量试验结果

结果表明，ZL做捕收剂时，随着其用量增加，精矿品位逐渐降低，但回收率却不断的增加，尾矿品位也逐渐降低，说明捕收剂用量小时，部分的含钨矿物可能没有被选别出来，同时可以看出，即使加大ZL用量，其捕收性能仍然低于新型捕收剂，因此选择ZL用量为800g/t的浮选指标作为参考。随着捕收剂ZL∶LDZ=3.5∶1.5用量增加，精矿品位逐渐降低，而回收率先升高，至用量为500g/t时回收率开始降低；尾矿品位则是先降低后升高，用量为500g/t时品位达到最低，为0.039%。因此选择ZL∶LDZ=3.5∶1.5最佳用量为500g/t。GYB∶LDZ=2.5∶2.5做捕收剂时，随着其用量增加，精矿品位逐渐降低，而回收率逐渐增加，至其用量为650g/t后，品位和回收率变化不大，因此选择GYB∶LDZ=2.5∶2.5最佳用量为650g/t。

2.5 水玻璃模数试验

由于水玻璃模数高低直接影响其抑制程度大小，为此在碳酸钠用量2kg/t，水玻璃2.5kg/t条件下，分别以ZL∶LDZ=3.5∶1.5(最佳用量500g/t)、GYB∶LDZ=2.5∶2.5(最佳用量650g/t)为捕收剂进行了水玻璃模数试验，水玻璃模数分别选择2.3、2.6(现场)、3.3。试验流程图见图1，试验结果见图7、图8。

图6 GYB∶LDZ=2.5∶2.5时捕收剂用量试验结果

图7 ZL∶LDZ=3.5∶1.5水玻璃模数试验结果

图8 GYB∶LDZ=2.5∶2.5水玻璃模数试验结果

在以ZL∶LDZ=3.5∶1.5为捕收剂的条件下，原矿粗选水玻璃模数太高太低都影响回收率，当模数为2.6时，其回收率最高，GYB∶LDZ=2.5∶2.5为捕收剂的条件下，水玻璃模数对浮选指标影响不大。

2.6 捕收剂最优方案对比

在碳酸钠2kg/t，水玻璃2.5kg/t、水玻璃模数为2.6条件下，捕收剂最佳用量方案对比结果见表5。

3 结 论

1)在碳酸钠2kg/t，捕收剂500g/t条件下，分别以ZL∶LDZ=3∶2 和ZL∶GYB=4∶1为捕收剂浮选原矿时，得出了各自最佳水玻璃用量分别为2.5kg/t、2.25kg/t。

2)在碳酸钠2kg/t，水玻璃2.5kg/t，捕收剂500g/t条件下浮选原矿，获取了新型捕收剂最佳组合配比分别为∶ZL∶LDZ=3.5∶1.5、GYB∶LDZ=2.5∶2.5，且ZL∶LDZ=3.5∶1.5浮选效果优于GYB∶LDZ=2.5∶2.5。

3)捕收剂用量试验结果表明，在碳酸钠用量2kg/t，水玻璃用量2.5kg/t条件下，ZL(现场)最佳用量为800g/t；ZL∶LDZ=3.5∶1.5最优用量为500g/t；GYB∶LDZ=2.5∶2.5最优用量为650g/t。同时ZL+LDZ、GYB+LDZ做捕收剂时，其钨粗选回收率均比ZL高，且尾矿品位均比ZL低，说明这两种捕收剂的浮选指标都优于现场捕收剂ZL，且以GYB+LDZ组合最优。

表5 捕收剂最佳用量方案对比结果/%

4)水玻璃模数试验结果发现，模数对以ZL∶LDZ=3.5∶1.5为捕收剂影响较大，最优水玻璃模数为2.6；而模数对捕收剂GYB∶LDZ=2.5∶2.5的影响较小。

[1] 周新民，宋翔宇，李翠芳.河南某变卡岩型白钨矿选矿试验[J].金属矿山，2012(9)：69-71.

[2] 许时.矿石可选性研究[M].北京：冶金工业出版社，2007.

[3] 周士强，石志强，周红勤.从浮选尾矿中回收白钨矿的实验研究[J].中国钨矿，2004(19)：23-25.

[4] 江西省冶金工业管理局.钨的选矿[M].北京：冶金工业出版社，1960.

[5] 李翠芳，宋翔宇，薛方科，等.某低品位黑白钨矿选矿试验研究[J].金属矿山，2012(5)：100-103.

Experimental study on flotation collectors of GanSu scheelite

LI Jing1，SUN Xiao-lin1，QI Yi-pei2，ZHANG Xiao-jie1，YANG Shan-shan1，WANG Ying1，WANG Le1

(1.Qian’an College，North China University of Science and Technology，Qian’an 064400，China；2.North China University of Science and Technology，Tangshan 063009，China )

Aiming at copper flotation tailings containing WO3and according to the ore properties of a skarn scheelite from GanSu，this experiment studied the suitable conditions of flotation，whose results show that the original process using collector ZL’s collecting ability is bad on fine tungsten ore.The experiment of the collectors(such as collector ZL，ZL+LDZ，ZL+GYB，GYB +LDZ) and inhibitor were studied respectively.Research results show that under the best dosage is 650g/t of the combination collector GYB：LDZ=2.5：2.5，the best dsage is 2.5 kg/t of the inhibitor，we obtained the best flotation indexes.Rough concentrate grade is 1.24% but the recovery rate is 82.31%.

scheelite；collectors；inhibitor；the best combination；the best dosage

2014-09-09

华北理工大学科学研究基金项目资助(编号：Z201421)

李静(1985-)，女，助教，硕士学位，河北唐山人，主要从事选矿教学及选矿工艺研究。E-mail：qiananlijing@126.com。

TD923

A

1004-4051(2015)08-0123-05