某低品位黑钨细泥尾矿回收试验研究

徐敬吟

（江西铁山垅钨业有限公司，江西 赣州 342307）

中国具有丰富钨矿资源，在中国已探明有钨矿资源产地就达到252处，主要分布于23个省市自治区，钨矿产量位世界第一[1]。从全国大行政区分布来看：钨储量最多的是中南地区，储量第二的是华东地区，然后依次是西北地区、西南地区、东北地区、华北地区，其储量分配为：58.2%、28%、4.2%、4.1%、3.2%、2.2%。从三大经济地区分布来看：中部地区最多，其次是东部地区，再者是西部地区[2]。随着钨矿逐年开发利用，钨矿品位大部分小于0.5%，占到80%。随着开采方式的变化，出窿钨原矿含原生泥量明显增多，再加上选矿流程中的破碎、筛分等工序中也产生了大量的次生细泥，钨在细泥尾矿中的损失达到20%左右[3]。若能更好地实现对钨细泥尾矿的回收不仅能够提高钨工业的经济效益，也将提高对钨资源的综合回收。

对钨细泥尾矿回收常用选矿工艺包括：重选、浮选、电选、磁选、化学选矿以及联合工艺[4-8]。实践证明，重选法中的流膜选矿在处理微细粒低品位钨细泥尾矿应用中具有生产效率高、无污染等优点，在各大钨锡矿山得到了推广和应用。根据拜格诺理论，大量学者开始研究新型微细粒级重选设备[9]。目前市场上主要有Reichert圆锥选矿机、Fletcher型圆锥选矿机、云锡式转盘选矿机、悬振锥面选矿机等采用流膜选矿原理设计出来的重选设备。悬振锥面选矿机是在复合力场下来实现矿物分选的新型选矿装备，其分选机理是利用拜格诺剪切松散理论和斜面流膜进行分选。悬振锥面选矿机广泛应用于各钨锡铁等矿山处理10～20 μm或10 μm以下的细泥，取得了良好的回收效果[10-15]。研究采用悬振锥面选矿机对微细粒级黑钨细泥尾矿回收进行研究，在黑钨细泥尾矿的矿物性质的基础上制定适合的选矿工艺流程，从而实现黑钨细泥尾矿中钨资源的回收利用。

1 试样性质分析

该试样为某钨矿山黑钨细泥车间尾矿，试样多元素分析结果见表1，试样筛析结果见表2。

表1 试样多元素分析结果 w/%Tab.1 Multi-element analysis results of the sample

由表1可以看出，该尾矿中只有钨具有回收价值，铜、铅、锌含量都不是很高，回收价值不大。由表2可知，-0.074 mm粒级产率为55.42%，金属分布率为67%，具有较大的回收价值。其中-0.045 mm粒级产率占-0.074 mm粒级的65.7%，这部分矿物都是已通过摇床回收后损失在尾矿中，故选用悬振锥面选矿机回收。

表2 试样筛析结果Tab.2 Screening results of the sample

2 试验研究

利用高频振动筛对钨细泥尾矿预先分级，试验主要围绕-0.074 mm粒级矿物采用悬振锥面选矿机回收，为获得较好的回收率和精矿品位，采用一粗一精的工艺流程，通过分别进行给矿浓度、转动频率、振动频率条件试验，最终确定粗选、精选的最佳试验条件，从而获得较为理想的工艺指标。

2.1 给矿浓度条件试验

试验需考察给矿浓度对悬振锥面选矿机的选别效果的影响。将试样配制成8%、13%、18%、23%、28%不同给矿浓度，固定悬振锥面选矿机振动频率13Hz和转动频率10Hz，每处理半个小时改变一次条件进行试验。按图1试验流程进行操作，试验结果见图2。

图1 试验流程Fig.1 Test procedure

图2 给矿浓度对精矿指标的影响Fig.2 Effect of ore concentration on concentrate index of suspension cone

由图2结果可知，随着给矿浓度增大，回收的钨精矿品位逐渐下降，回收率呈增大的趋势。在给矿浓度达18%时，钨精矿品位为2.27%，回收率为61.33%，再增加给矿浓度时，钨精矿品位下降比较多，而回收率变化不大，这是因为随着给矿浓度的增加，矿浆在锥面上不能很好地分层导致大部分细泥进入到了精矿接收端，导致精矿品位下降，综合考虑钨精矿品位及回收率，当给矿浓度18%时选别指标最佳。

2.2 振动频率条件试验

试验通过调节悬振锥面选矿机的盘面振动频率来考察对该黑钨细泥分选指标影响，从而确定最佳振动频率。按图1试验流程进行，固定给矿浓度18%，转动频率10 Hz，改变悬振锥面选矿机的振动频率为 10 Hz、13 Hz、16 Hz、19 Hz、21 Hz，每半个小时改变一次振动频率进行试验，试验结果如图3所示。

图3 振动频率条件试验结果Fig.3 Testing result graph for vibration frequency condition

由图3结果可知，随着振动频率的增加，回收的钨精矿品位逐渐增加，回收率逐渐下降。这是因为随着振动频率的增大，矿浆在圆锥面上更加分散，所以回收的钨精矿品位增加，回收率下降。当振动频率增加到16 Hz之后，回收率下降的比较明显。综合钨精矿品位和回收率考虑，振动频率为16 Hz时为最佳选别条件。

2.3 转动频率条件试验

试验通过调节悬振锥面选矿机的转动频率来考察对该黑钨细泥分选指标影响。找出对该黑钨细泥选别的最佳转动频率。试验流程按图1进行，固定给矿浓度18%，振动频率16 Hz，改变悬振锥面选矿机的转动频率为 8 Hz、10 Hz、12 Hz、14 Hz、16 Hz，每半小时改变一次转动频率进行试验研究，试验结果如图4所示。

由图4结果可知，随着转动频率增大，回收的钨精矿品位逐渐减小，回收率逐渐增加，这是因为锥面转速越快，矿浆还没有效分层分离就随着锥面一起进入到精矿中，导致品位下降，回收率增高。当转动频率增大到12 Hz时，钨精矿品位为2.63%，回收率为62.51%，再增加转动频率时品位下降比较明显，综合考虑钨精矿品位及回收率，转动频率12 Hz时为最佳选别条件。

图4 转动频率条件试验结果Fig.4 Effect of rotation frequency on sorting index

2.4 流程优化试验

通过悬振锥面选矿机条件优化试验，在给矿浓度为18%、振动频率为16 Hz、转动频率为12 Hz的最佳条件下，获得含WO3品位为2.63%、回收率为62.51%的钨粗精矿。为保证精矿产品质量，在精选过程要适当减少给矿浓度、加大振动频率、延长分选周期，具体试验流程如图5所示，试验结果如表3所示。

图5 精选试验流程Fig.5 Flow chart for selected test

表3 一粗一精试验结果 %Tab.3 Testing results for the combined technology of“one coarse and one fine concentration”

在粗选给矿浓度为18%、振动频率为16 Hz、转动频率为12 Hz，精选给矿浓度为16%、振动频率为18 Hz、转动频率为10 Hz的最佳条件下，可获得WO3品位为31.25%，回收率为58.31%的钨精矿，该指标可以满足市场钨细泥精矿的销售要求。

为了进一步考察该工艺流程的稳定性，又进行了多组重复试验，以7天一个周期共取4周4组试样分别按图5试验流程进行试验，试验结果如表4所示。

由表4可知，该处理工艺流程稳定且重复性较好。采用悬振锥面选矿机通过“一粗一精”的工艺流程可获得WO3品位在30%～32%左右，回收率在57%～58%左右的黑钨精矿，也表明采用悬振锥面选矿机处理该黑钨细泥具有可行性。

表4 多组重复平行试验结果 %Tab.4 Results for multiple set repeated parallel tests

3 结论

（1）通过对该黑钨细泥尾矿进行多元素分析及粒度分析，有67%左右的钨在-0.074 mm以下。综合考虑，-0.074 mm粒级用悬振锥面选矿机经“一粗一扫”流程可获得较好的回收效果。

（2）-0.074 mm粒级矿采用悬振锥面选矿机进行回收，在给矿浓度为18%，振动频率为16 Hz，转动频率为12 Hz的最佳条件下一次粗选可获得WO3品位为2.63%，回收率为62.51%的钨精矿，该精矿在给矿浓度为16%、振动频率为18 Hz、转动频率为10 Hz的条件下再精选一段可获得WO3品位为31.25%，回收率58.31%的黑钨精矿。

（3）在探索性试验研究的基础上进行了工业应用调试，最终可获得WO3品位为32%左右，回收率为58%左右的钨精矿。

（4）经过探索性试验和工业应用试验表明，采用悬振锥面选矿机经一粗一精工艺流程能有效地回收该黑钨细泥尾矿中的钨，该工艺流程对类似钨矿选厂具有推广意义。