低品位钨矿选冶一体化新工艺模型的探究

温小燕（江西省赣州市矿业权交易中心，江西赣州 341000）

低品位钨矿选冶一体化新工艺模型的探究

温小燕
（江西省赣州市矿业权交易中心，江西赣州 341000）

中国是全球最大的钨原料出口国，而且中国仍然有大量的钨矿储备，我国最大的钨矿是柿竹园多金属矿，该矿的钨矿储备量占全球20%以上，但钨矿石的含钨量较低，且化学成分十分复杂，钨矿选型与冶炼的难度很大。根据相关研究，我国钨矿的WO3选矿平均回收率处于62.6%左右，现有的钨矿选矿与冶炼技术已经难以满足我国钨原料出口的需求。本文根据实际工艺缺陷提出了常温浮选的方案，该方案可以有效提取低品位黑白钨混合精矿，冶炼部分主要针对低品位钨粗精矿和中矿原料，提出了高碱压煮工艺与浓缩结晶钨碱分离碱回收工艺，希望本文的研究可以为我国钨矿开采产业提供参考。

钨矿 水冶 选矿 一体化 工艺近年来，随着世界矿产勘测技术的进一步提高，人们对全球钨矿储备的了解更加详细。根据相关研究，地壳中的钨含量为0.007%，自然界中的总体储备量为620万t，其中可以开发的钨储量为290万t。中国、加拿大、俄罗斯以及美国分别是全球四大钨矿储藏国，四个国家的钨矿总量超过全球总量80%，而中国的钨矿具有一定特性，暂时没有可以替代的产品，未来数十年的钨矿价格依旧居高不下，中国仍然是全球最大的钨原料出口国。随着钨的价格升高，很多国家已经打算重启钨矿，中国钨矿以低品位钨矿为主，下面将详细阐述钨的用途及其工艺。

1 钨及其应用

钨实质上属于金属元素，且原子序数为74，钨的相对原子质量为183.85，钨矿是第六周期的ⅥB族。金属钨的颜色为银白色，且其硬度较高，熔点可以高达3422摄氏度，密度极大，钨的密度为19.35g/cm3，钨具有极好的金属特性，将钨加热到1650摄氏度后仍然具备很高的拉伸强度，另外，钨在常温下可以不被空气侵蚀，20世纪，金属钨系高速钢被应用于金属加工领域，随后数百年间钨被广泛应用于各个行业，包括电子电器、机械加工、军事等。根据钨矿的成分差异可以将钨矿分为二十多种，其中黑钨矿与白钨矿是最常见的钨矿，黑钨矿的主要成分为（Fe，Mn）WO4，其颜色包括暗灰色、褐色等，黑钨矿的硬度介于5-5.5之间，且性脆，有弱磁性。白钨矿成为为CaWO4，颜色主要为灰白色，白钨矿的重量介于4.5-5.0之间。

2 钨矿选矿与冶炼技术

2.1 钨矿选矿方式

钨矿类型不同，选矿方式的方式也存在差异性，白钨矿的主要成分为钙的钨酸盐，其中的WO3含量超过80.6%，白钨矿的主要选矿方式就是浮选，浮选可以分为氧化石蜡皂捕收剂浮选法以及水玻璃—Al2（SO4）3联合使用方案。其中氧化石蜡皂捕收剂浮选法主要针对白钨-石英矿，水玻璃抑制剂可以有效抑制石英类脉石，白钨精矿的质量要求比较高，因此选矿时的次数较多，一般均在五次以上。水玻璃—Al2（SO4）3联合使用方案主要应用于白钨—方解石矿，这种方案可以有效提高选择性抑制含钙脉石性能，但该种工艺的成本较高，且耗能较高，因此白钨矿与含钙脉石矿物的浮选分离一直是研究重点。黑钨矿大多为石英脉型，对于粗粒黑钨矿石一般采用重力进行选矿，常见的黑钨矿分离方式包括摇床、皮带溜槽、离心选矿机等。

2.2 低品位钨精矿湿法冶金

我国钨矿冶炼技术已经发展了一百多年，传统的白钨精矿通常采用的是酸分解技术，这种分解技术的优势在于WO3的制取流程较短，因此冶炼的成本较低，但酸分解技术对环境的污染很大，目前，已经研究了封闭式的酸分解技术，通过反应釜实现封闭式冶炼。除了酸分解技术以外，常见的钨矿冶炼技术包括纯碱培烧浸出法、碱法热球磨分解高黑钨精矿的方案等，我国已经研究出一系列的强碱性阴离子交换技术，这些技术对提高我国钨矿冶炼水平具有重要作用。上世纪90年代，我国提出了高碱浓度高温稀释冶炼技术，可以有效抑制CaF2、Ca3（PO4）2的钝化效应，保证浸出杂质中的WO3低于2.5%，目前，这种冶炼方式仍然是我国主要的钨矿冶炼方式，以上冶炼方式都属于针对低品位钨精矿的湿法冶金。

3 低品位钨矿选冶一体化新工艺分析

低品位钨矿选冶一体化新工艺包括了弱磁预脱铁—浮选预脱泥—黑白钨混浮选矿工艺以及高碱压煮溶出工艺。弱磁预脱铁—浮选预脱泥—黑白钨混浮选矿工艺的捕收剂比较特殊，同时包括了螯合捕收剂GYB、脂肪酸类改性捕收剂GYR以及活化剂硝酸铅，其中GYB对黑钨矿、白钨矿均有较好的捕收作用，脂肪酸类改性捕收剂GYR对白钨矿的捕收作用较好，活化剂硝酸铅对白钨矿以及黑钨矿的活化作用均较强，通过三种试剂的作用叠加可以有效提高低品位钨矿的浮选回收率。高碱压煮溶出工艺是利用了钨矿的碱化反应，在高温环境下，白钨矿与黑钨矿均可以与烧碱产生化学反应，最后生成钨酸钠溶液，经过具体实验可以得出高碱压煮溶出工艺的流程，烧碱的用量控制在WO3理论剂量的五倍左右，且使用的烧碱浓度不低于500g/L，液固比例约为2：1，在进行高碱压煮溶出工艺时必须保证液固比例在3：1左右。

4 结语

常温浮选以及高碱压煮工艺与浓缩结晶钨碱分离碱回收工艺的联合使用可以形成钨矿选冶一体化工艺模型，可以有效降低精矿品位，从而最大限度提高选冶金属综合回收率，常温浮选实质上属于磁选预脱铁—浮选预脱泥—黑白钨混浮工艺，该工艺比传统的具备更高的WO3回收率，高碱压煮工艺可以有效分解钨矿物，保证后续的提取工艺，高碱压煮工艺的分解率较高，但碱用量很大，且分解液中含有大量的剩余烧碱，而浓缩结晶钨碱分离碱回收工艺可以有效回收利用烧碱，希望本文的研究有利于我国钨矿冶炼技术的快速提高。

［1］吕宾.矿产资源补偿费费率调整及征收细化研究［D］.中国地质大学（北京），2012.

［2］余良晖.重要矿产资源保护与合理利用综合评价及差别化管理研究［D］.中国地质大学（北京），2014.

［3］刘维.MACA体系中处理低品位氧化铜矿的基础理论和工艺研究［D］.中南大学，2010.