柱-机联合流程优化河南某白钨矿精选工艺研究

郭明杰，王延锋，程春见

（洛阳栾川钼业集团股份有限公司，河南 栾川 471500）

河南某钨矿属多金属矿床，现已探明矿石储量21亿t，其中钼金属量206万t，平均品位0.123%，居世界第一位；伴生白钨62万t，平均品位0.124%，相当于一个特大型白钨矿床。并伴有丰富的铼、硫、铁、金、银、石榴子石等有用矿物，矿石埋藏浅，矿石可选性好，宜露天开采，具有较高的经济回收价值[1]。

我国白钨矿石大多呈细粒嵌布，且白钨的可浮性良好，常采用浮选的方法进行白钨回收，由于白钨的品位较低，一般采用两段浮选流程，即白钨粗选和精选两段。白钨粗选大多采用弱碱介质——脂肪酸法，用碳酸钠或者氢氧化钠调浆，用脂肪酸类捕收剂进行浮选；白钨精选的工艺主要分为常温法和加温法两种。常温法适用于以石英为主要脉石的少数的白钨矿，所以我国的大部分白钨选厂都是采用加温法，即“彼得罗夫法”[2]。白钨加温精选工艺操作复杂，能耗大，成本高，又是影响分选指标和获取合格产品的关键，所以进行白钨精选工艺流程的优化，对提高分选指标，降低成本具有很重要的意义。

1 矿石性质

矿区矿石以夕卡岩类型为主，占矿石总量的85%～95%，其余5%～15%主要为透辉石角岩、硅灰石角岩和少量其他类型矿石。该矿区的主要有用金属矿物为辉钼矿和白钨矿，原矿化学元素分析结果见表1，钨物相分析结果见表2。

表1 原矿化学元素分析结果 w/%Tab.1 Chemicalelementsanalysisresultsforthecrudeore

表2 钨物相分析结果 %Tab.2 Phase analysis results of tungstate phase

钨物相分析结果表明钨矿物主要为白钨矿，白钨矿呈自形晶、半自形晶及他形晶粒状分布在石英、方解石及透辉石矿物粒间，或呈浸染状与黄铁矿、辉钼矿呈星散状分布在脉石矿物之间。白钨矿的原生嵌布粒度为0.04～0.3 mm。

2 浮选试验

2.1 浮选机浮选工艺

该选矿厂于2008年12月正式投产，当时计划生产能力5 000 t/d。粗选给矿WO3品位约0.06%～0.07%，获得品位为1.2%～1.5%的粗精矿，粗精矿经浓密机浓缩至浓度为70%进行加温脱药作业，即浓缩粗精矿搅拌加温，期间添加水玻璃、石灰和氢氧化钠等，加温至90℃以上保温搅拌30～40 min后调浆入选[3]。该流程是以有关单位工业试验的试验结果为依据，并结合该选矿厂自身的生产情况制定的，白钨加温精选段的流程图如图1。

图1 白钨加温精选浮选机流程Fig.1 Machine flotation flow chart for scheelite concentration

精选所用浮选设备为BF型机械搅拌浮选机，通过一次精粗选、四次精扫选和五次精选获得品位约为25%的白钨精矿，白钨加温精选段的浮选机配置如表3所示。

表3 白钨精选浮选机配置表Tab.3 Configuration table for machine flotation

2.2 浮选柱浮选工艺

随着矿石的深部开采，逐渐开采到矿床的中心部位，白钨原矿品位升高，以及上游浮钼的产能扩大，原有的精选系统已经不能满足生产需求，经常出现浮选机超负荷运转等状况，BF型浮选机浮选效率低，作业次数多和循环矿量大，流程复杂，不易实现自动化。所以急需一种富集比高，处理量大，自动化程度高，能耗低的新型选矿设备。

CCF型浮选柱属逆流式浮选柱，矿粒与气泡逆向运动，柱内气泡细小均匀，比表面积大，在逆流条件下与矿粒接触几率大，有利于提高浮选速度和回收率[4]。生产实践证明，浮选柱与传统浮选机相比具有：选矿效率高；投资费用和生产费用低；占地面积少，安装费用低；药剂用量少；更适于微细粒白钨矿的分选；易于自动控制等优点[5]。选矿厂在完成实验室小型探索试验基础上，2011年10月份开始工业试验，2012年3月结束，取得了预期效果，精选段全部采用浮选柱后的流程图2所示。

图2 白钨精选浮选柱流程Fig.2 Flow chart for flotation colomn

精选全部采用浮选柱完全替代浮选机从选钼尾矿中回收低品位白钨矿，极大地简化了生产工艺流程，减少了占地面积，实现了节能降耗；白钨精选中浮选柱代替浮选机后，钨精矿品位提高2～5个百分点，回收率提高0.5%左右，项目实施不仅获得了优良的技术指标，同时也实现了较好的社会经济效益，为该钼钨多金属矿的综合回收利用伴生白钨提供了良好的技术支持[6]。

2.3 浮选柱-浮选机联合浮选工艺

2.3.1 工艺应用简况

浮选柱-浮选机联合浮选在铜矿、铜钼矿分选中已有很多成功案例。如小庙岭选矿厂采用浮选柱-浮选机联合的工艺流程分选辉钼矿，生产实践表明，在原矿品位0.117%、原矿含铜0.015 3%的条件下，分选钼精矿品位达到49.45%，精矿含铜0.27%，尾矿品位降至0.0099%，总体回收率达到89.30%，分选指标优异[7]。江西德兴铜矿利用浮选柱-浮选机联合的工艺流程处理铜钼混合精矿，试验表明，浮选柱-浮选机联合工艺用于铜钼分离是合理的，与单独使用浮选柱相比，提高了钼精矿品位和回收率[8]。选矿厂精选全部采用浮选柱流程以来，极大地简化了生产工艺流程，但是浮选柱精选、扫选指标不是很理想，原因是一些性质复杂的连生体在浮选柱内没有上浮，为此进行了白钨精选工艺流程由单一浮选柱到柱-机联合流程的探索。实验室探索验证试验数据如表4所示。

实验室探索试验以及验证试验均表明，柱-机联合流程在品位不降低的前提下，回收率可以提高两个百分点左右。

柱-机联合浮选项目于2014年10月份生产改造完成，柱机联合浮选精选流程图如图3所示。

2.3.2 生产指标对比

三种不同的白钨精选工艺流程生产指标对比见表5～表7。

表4 柱-机联合与单一浮选柱流程对比试验结果Tab.4 Comparison results between the combinational process of column-machine flotation and single column flotation

图3 白钨精选柱-机联合流程Fig.3 The combinational process of column-machine flotation

表5 浮选机浮选工艺生产指标Tab.5 Productionquotasofmachineflotation

表6 浮选柱浮选工艺生产指标Tab.6 Production quotas of column flotation

表7 浮选柱-浮选机联合浮选工艺生产指标Tab.7 Production quotas of the combinational process of columnmachine flotation

三种流程生产指标对比可知，柱-机联合流程的指标最好，不仅品位最高，而且回收率也是最高的，达到了97%以上。

3 结论

（1）最初的白钨精选浮选机流程实现了白钨综合回收开始，提高了矿山资源的综合利用化水平，为矿山现有白钨1.5万t/d生产奠定了基础。

（2）浮选柱代替浮选机极大地简化了生产工艺流程，克服了浮选机设备占地面积大、配置不方便、能耗高、工艺流程长、分选效率低、运转率低等系列技术难题，白钨精矿品位提高2～5个百分点，回收率提高0.5%左右。

（3）柱-机联合浮选在白钨上精选上的使用，可以充分发挥浮选柱分选精度高，浮选机回收率强的特点，在浮选机中，强烈的机械搅拌作用使矿物粒子不断与气泡碰撞并附着于气泡，同时这种接触碰撞非常的频繁，所以特别是对性质复杂的白钨矿，柱-机联合流程的回收率要明显大于浮选柱的回收率。

（4）选矿厂采用柱-机联合流程以来，精矿品位达到28.62%，提高1～2百分点，精选段实际回收率达到97.058%以上，回收率也提高了1～2个百分点，合理优化流程，取得了良好的经济效益。

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