甘肃某白钨浮选尾矿再回收白钨试验研究

李茂林，王　旭（1.武汉科技大学冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室，湖北武汉430081；2.高性能钢铁材料及其应用湖北省协同创新中心，湖北武汉430081；3.长沙矿冶研究院有限责任公司，湖南长沙410012）

甘肃某白钨浮选尾矿再回收白钨试验研究

李茂林1，2，3，王旭1，2
（1.武汉科技大学冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室，湖北武汉430081；2.高性能钢铁材料及其应用湖北省协同
创新中心，湖北武汉430081；3.长沙矿冶研究院有限责任公司，湖南长沙410012）

摘要：对甘肃某白钨浮选尾矿再回收白钨进行了可选性试验，考察新型白钨浮选剂FX-6对低品位白钨矿的捕收效果。粗选试验结果表明，药剂用量在碳酸钠为1 800 g/t，水玻璃为2 000 g/t，FX-6为1 800 g/t的条件下开路一次粗选，白钨粗精矿WO3品位可以达到1.29 %，回收率可以达到69 %。粗精矿加温精选，在水玻璃用量70 kg/t时，两次精选后得到了白钨精矿WO3品位为56.86 %，回收率为51.93 %的良好指标。同时验证了FX-6新型白钨浮选药剂可以有效地用于尾矿白钨再回收。

关键词：白钨；尾矿；再回收；FX-6；浮选药剂

中国是钨资源大国，其储量占世界储量的47 %左右[1]。中国供应了世界钨需求量的80 %。但随着近几年钨生产的迅猛发展，中国钨资源储量日益消减，其中黑钨资源消耗较快[2]。白钨资源占中国钨资源储量的70 %左右，由于白钨矿富矿少、组分复杂、品位较低，选矿难度较大，致使以尾矿形式造成的白钨资源流失巨大。随着选矿技术的进步及钨资源的日益枯竭，白钨尾矿已成为一种重要的二次资源。甘肃某白钨矿山是中国西北地区最大的白钨矿山，白钨尾矿库存量达400多万t，其WO3品位达到回收利用的标准，故对其进行可选性试验研究，具有较高的借鉴价值。

1　尾矿性质研究

试验干尾矿样是原矿钨粗选尾矿和精选尾矿的混合矿，取自于甘肃某白钨矿山尾矿库。对矿样进行多元素分析，结果如表1。

表1尾矿多元素化学分析结果w/%Tab.1 Chemical analysis results of tailings

由表1可知，尾矿中主要为脉石矿物石英，SiO2的化学分析成分为57.70 %；WO3含量为0.11 %左右，表明尾矿中白钨具有很好的回收利用价值；Mo的含量为0.002 3 %，基本无回收利用价值。同时进行的物相分析结果表明，尾矿中钨大部分为白钨，含有少量的黑钨和钨华。但由于尾矿中WO3品位较低，再回收具有一定难度。

2　选矿条件试验及结果分析

2.1粗选条件试验

原矿磨矿细度在生产中一直采用-0.075 mm占65 %，此时白钨基本达到完全单体解离。试验的矿样为白钨浮选尾矿，-0.075 mm粒级达到65 %，已达到单体解离，故不用进行磨矿细度试验。

粗选条件试验采用0.75 L XFD型单槽挂式浮选机，取矿样400 g左右，加水至预定液面高度（矿浆浓度约43.5 %），搅拌调浆，然后依次加入pH值调整剂、抑制剂和捕收剂，搅拌一定时间后，充气开始浮选。试验采用一段粗选的浮选流程，泡沫产品和槽内产品分别过滤、烘干、称重、分析化验，计算WO3回收率。

试验采用的pH调整剂为碳酸钠，抑制剂为水玻璃，捕收剂为FX-6。FX-6新型白钨浮选剂已在多家矿山应用并取得良好效果[3]。粗选条件试验浮选流程见图1。

图1　粗选条件试验浮选流程Fig.1 Flotation process of roughing condition test

2. 1. 1 pH调整剂用量试验

试验条件：抑制剂水玻璃用量为1 000 g/t，捕收剂FX-6用量为1 200 g/t，试验结果如图2所示。

图2　调整剂用量试验结果Fig.2 Test result of adjusting agent dosage

从图2可以看出，在其他试验条件固定的情况下，随着碳酸钠用量增加，粗精矿WO3回收率先增加后减少，粗精矿WO3品位有略微下降，变化不明显。FX-6属于脂肪酸类捕收剂，加调整剂碳酸钠将矿浆pH调整到9~10时，脂肪酸类捕收效果最好[4]。当碳酸钠用量为1 800 g/t时，粗精矿WO3回收率最高为71.3 %，粗精矿WO3品位为0.486 %，此时矿浆pH为9.5左右。综合考虑，将碳酸钠用量定为1 800 g/t最适宜。2. 1. 2抑制剂用量试验

水玻璃模数不同，对白钨矿浮选的影响不同，模数过低不能有效地抑制脉石矿物，模数过高又会抑制白钨矿的浮选[5]。根据矿石分选现场已有的生产经验，试验的抑制剂选用模数为3.2的水玻璃。试验条件：调整剂Na2CO3用量为1 800 g/t，捕收剂FX-6用量为1 200 g/t，试验结果如图3所示，从图3可以看出，在其他试验条件相同的情况下，随着水玻璃用量增加，粗精矿WO3回收率单调降低，粗精矿WO3品位单调提高。在抑制剂用量为1500g/t时，粗精矿WO3回收率最高为73.5 %，粗精矿WO3品位只有0.701 %，显然不利于下一步精选作业。当抑制剂用量为3 500 g/t时，粗精矿WO3品位达到1.32%，但粗精矿WO3回收率仅为34.59%，显然WO3回收率太低。综合考虑，将水玻璃用量暂定为2000g/t，此时WO3品位为1.02 %，回收率为65.6 %。

2. 1. 3 FX-6用量试验

图3　抑制剂用量试验结果Fig.3 Test result of inhibitor dosage

试验条件：调整剂Na2CO3用量为1 800 g/t，水玻璃用量为2 000 g/t，将FX-6配置成5 %的溶液加入。试验结果如图4所示。

图4　捕收剂用量验证试验Fig.4 Verification test of collector dosage

由图4可知，随着FX-6用量的增加，粗精矿WO3的回收率逐渐增加，当捕收剂用量超过1 600 g/t时，粗精矿WO3的品位有下降趋势。在FX-6用量为1 800 g/t时，WO3的回收率达到69.58 %，相对于FX-6用量2 000 g/t时少了0.65 %，差别不明显。此时，WO3的品位可以达到1.28 %，相对于FX-6用量1 600 g/t时下降了0.1 %，差别不明显。故认为FX-6的用量在1 800 g/t是较适宜的。

综合粗选试验情况认为，在碳酸钠1800g/t，水玻璃2 000 g/t，FX-6 1 800 g/t的条件下进行一次开路粗选，WO3品位可以达到1.29 %，回收率可以达到69 %，满足加温精选的要求。

2.2精选开路试验

经过一次粗选后的产品，白钨粗精矿中还含有大量的方解石、萤石等含钙脉石矿物，在常温下进行精选，要获得较高的WO3品位及回收率难度较大。加温精选（彼德洛夫法）目前仍然是白钨精选的有效方法[6]。加温时强烈搅拌，强化水玻璃对含钙脉石的选择性抑制作用及对白钨的活化作用[7]，能有效提高白钨精矿质量。加温精选试验流程如图5。

图5　加温精选流程Fig.5 Scheelite heating selection test process

在粗精矿中加入一定的碳酸钠，把矿浆pH值调至9.5，用电炉将矿浆加热至85℃时，加入氢氧化钠和水玻璃，氢氧化钠可促进水玻璃对脉石的抑制作用[8]，根据历次试验数据，确定氢氧化钠用量为150g/t。由于水玻璃对钨精矿品质影响较大，试验只对水玻璃用量做试验考察，设计了两组试验方案，分别加入水玻璃70 kg/t（Ⅰ组）、100 kg/t（Ⅱ组），85℃保温条件下强烈搅拌30 min。一次精选用1.5 L单槽挂式浮选机，二次精选用0.5 L单槽挂式浮选机，试验结果如表2。

表2水玻璃用量试验结果%Tab.2 Test results of waterglass dosage

由表2试验结果可以看出，当水玻璃用量为70kg/t时，白钨精矿中WO3品位为56.86 %，白钨粗精矿的回收率为51.93 %，指标较为理想；当水玻璃用量增加到100 kg/t时，白钨精矿中WO3品位为52.74 %，白钨粗精矿的回收率为42.94 %。与水玻璃用量为70 kg/t相比，WO3品位与回收率均有所下降，且100 kg/t水玻璃用量过大，会导致其对白钨产生较明显的抑制作用，使钨精矿中WO3品位与回收率下降，而精选尾矿中WO3品位与回收率均明显上升。

综上所述，在矿浆pH为9.5，加入氢氧化钠150 g/t，水玻璃70 kg/t的情况下，对白钨粗精矿进行加温精选，得到白钨精矿WO3品位为56.86 %，回收率为51.93 %的良好指标。综合计算，在入选原矿WO3品位为0.11 %时，经过一次粗选，加温后二次精选，可以达到WO3品位为56.86 %、WO3综合回收率为35.83 %的开路试验指标。因限于篇幅，对闭路试验将另作详细考察。

3　结　语

甘肃某白钨浮选尾矿，运用FX-6新型白钨浮选药剂，在合理的药剂制度及浮选流程下，可以有效回收尾矿中流失的白钨。故FX-6是一种选择性较好、捕收能力较强的新型白钨浮选药剂。

针对甘肃某白钨浮选尾矿再回收白钨推荐药剂制度，粗选在矿浆浓度为43 %左右的情况下，加入碳酸钠1 800 g/t，水玻璃2 000 g/t，FX-6浮选药剂1 800 g/t，精选在矿浆pH为9.5，温度为85℃的情况下，加入氢氧化钠150g/t，水玻璃70kg/t，保温强烈搅拌30min后精选，可以得到钨精矿WO3品位为56.86 %，对原入选白钨尾矿的总回收率为35.83 %的开路指标。为白钨浮选尾矿的二次利用提供了理论依据。

为进一步论证试验的严明性和完整性，笔者还将进一步对浮选流程做详细考察，对粗选与精选进行闭路试验研究。采用闭路流程，白钨精矿的回收率会得到提升，品位会有降低。同时对浮选流程做进一步考察，白钨精矿指标将会得到优化。

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Experimental Research on Recycling Flotation Tailings in a Scheelite Mine in Gansu

LI Mao-lin1,2,3, WANG Xu1,2
(1.Key Laboratory of Efficient Utilization of Metallurgical Mineral Resources and Agglomeration of Hubei provice, Wuhan University of Science and Technology, Wuhan 430081, Hubei, China; 2.The Collaborative Innovation Center of High-prefor mance Steel Materials and Applications in Hubei, Wuhan 430081, Hubei, China; 3.Changsha Research Institute of Mining Metallurgy Co. Ltd., Changsha 410012, Hunan, China)

Abstract:This paper studies the recycling of the flotation tailings in a scheelite ore of Gansu province. The effects of new scheelite flotation agent FX-6 in low-grade scheelite are investigated. Roughing test results show that under the conditions of sodium 1 800 g/t, sodium silicate 2 000 g/t, FX-6 1 800 g/t. After another open roughing, the grade of WO3of crude scheelite concentrate reached 1.29 % with the recovery of WO3attaining 69 %. Heating selection, under the amount of sodium silicate 70 kg/t, after twice open selection, the grade of WO3of scheelite concentrate can reach 56.86 %, the total recovery of WO3of middling and concentrate can reach 44.93 %. FX-6 was utilized for the recycling of scheelite flotation tailings is effectively.

Key words:scheelite; tailings; recycling; FX-6; flotation reagent

DOI：10.3969/j.issn.1009－0622.2015.02.004

作者简介：李茂林（1963-），男，湖南长沙人，教授，博士生导师，主要从事微细粒级磨矿与分级等研究。

收稿日期：2014-11-10

文献标识码：A

中图分类号：TD982