廖彦恒,曾 阳
(江西省地矿局赣西地质调查大队,江西 南昌 330000)
近年来,我国对于钨钼矿呈现出资源紧缺的状态。江西省某矿区作为江西省最大的钨钼矿区,自1968年以来一直是重点勘查矿区。在江西省某矿区中,脉石以长石、石英和方解石为主。由于某矿区出露地层单一,主要为元古宇板溪群浅变质岩类,导致钨钼矿选矿具有很高的难度系数。为进一步提高江西省某矿区钨钼矿的选矿品位,钨钼矿选矿破解难题成为众多学者的热门研究内容。结合之前学者取得的研究成果,江西省某矿区中钨钼矿选矿存在的最大难题就是大部分钨钼矿出现氧化或硅化现象,形成此现象最主要的原因在于大面积矿山开采导致地质环境遭受破坏。考虑到江西省某矿区中钨钼矿主要赋存于地槽褶皱带上,晚古生代地层富含沉积的钨钼质,因此,钨钼矿的变质程度主要为绿片岩相。基于江西省某矿区附近伴随着剧烈的火山运动,地质构造运动十分剧烈,且钨钼矿普遍为粒状变晶结构。根据目前针对钨钼矿选矿破解难题的研究中,主要针对钨钼矿选矿类型进行,缺乏对江西省某矿区钨钼矿选矿特征的针对性分析。根据国外对钨钼矿选矿方面的研究表明,针对钨钼矿选矿以及磨矿的流程进行优化,能够有效填补以往钨钼矿选矿中的技术空白。本文以此为理论依据,针对江西省某矿区进行钨钼矿选矿破解难题研究,致力于为钨钼矿选矿破解难题方面的研究提供新进展[1]。
在本文提出的江西省某矿区钨钼矿选矿破解难题研究中,针对钨钼矿选矿的3点破解难题进行研究。江西省某矿区钨钼矿选矿破解难题内容框架图,如图1所示。
图1 钨钼矿选矿破解难题内容框架图
结合图1所示,针对图中3点钨钼矿选矿破解难题内容进行的详细研究,如下文所示。
依照江西省某矿区钨钼矿矿物学特征的分析,结合钨钼矿物资源指标的有关规定,钨钼矿选矿的破解难题属于易解离易选型。钨钼矿通常以胶状或液体凝固后的形态存在,不同于其他矿物一般情况下为条状。基于钨钼矿自身形态十分特殊,因此,可析出物质不确定。但由于江西省某矿区钨钼元素所占比例极高,钨钼矿的硅化程度会随着钨钼元素所占比例的增大而增大,为正比关系,江西省某矿区钨钼矿选矿能够破解此方面的难题。在江西省某矿区中,由于钨钼矿主要包括:辉钼矿、白钨矿、黑钨矿,均属于内部颗粒结构较大的矿物,且很容易析出钨钼矿元素。结合以往江西省某矿区的地质调查资料显示,钨钼矿通常出现在硅化强烈地段,钨钼矿选矿可直接通过勘测仪进行。江西省某矿区钨钼矿的嵌布特征为铅锌硫化物相互间嵌生接触关系复杂女,嵌布粒度一般在0.015mm~0.15mm之间,可以判断出江西省某矿区钨钼矿的分布率与粒级产率大致相同。但由于江西省某矿区海拔较高,很容易受到环境风化及硅化蚀变的影响,进而与其他组合矿相互混淆,导致钨钼矿选矿钼硫分离经常出现结构不稳定的现象。为此,在钨钼矿选矿破解难题时,必须对粗粒的钨钼矿进行重选回收,确保钨的回收率在80%以上。
为提高钨钼矿选矿效率,破解钨钼矿选矿难题,必须明确钼矿高效选矿、磨矿流程。在钨钼矿选矿破解难题中,最重要的就是钼硫分离。从钨钼矿选矿角度而言,本文选用单一的磁选工艺作为钨钼矿选矿破解难题的技术路线。在应用磁选工艺选矿流程中,钨钼矿选矿、磨矿流程都必须遵循重-浮-重的原则。首先,重选回收粗粒的钨钼矿;在通过钼硫混浮,回收钨钼物;最后,重选回收细粒的钨钼矿。通过重-浮-重的选矿、磨矿流程,能够最大限度上避免出现传统选矿中钨钼回收率低的难题。其次,选用先浮选后磁选的选矿工艺,这种工艺可以获取到更高标准的钨钼金属元素,但弊端在于选矿成本相对较高,不利于江西省某矿区的可持续发展。第三种方法选用选磁选后浮选的选矿工艺流程,这种方法避免了前两种方法的弊端,具有成本低、钨钼金属元素品位高、开采效率高等优势。因此,通过上述分析最终确定选用选磁选后浮选的钨钼矿选矿流程。
基于江西省某矿区的钨钼矿细度较粗的情况下,在离心机抛尾过程中,需要通过摇床的方式分别得到钨精矿以及钨尾矿。为提高钨钼矿磨矿的细度,本文通过在传统磨矿流程中增加磨机的处理量,将磨矿细度控制在-300目50%以内,进而破解传统钨钼矿磨矿细度低的难题。通过两段全闭路的磨矿流程,提升钨钼精矿的品位。与此同时,为保证经济利益的最大化,选矿工艺流程应选用一次粗选一次精选的形式进行,杜绝不必要的能量消耗。通过再磨工艺,保证钨钼矿选矿过程的精细度,避免由于重选环节的失误导致整个钨钼矿选矿失效。在钨钼矿高效磨矿流程中,磨矿效果最好的磨矿细度为-300目95%,真正意义上破解了钨钼矿选矿细精矿品味低的难题[2-4]。
根据钨钼矿的矿物学特征可知,江西省某矿区中,钨钼矿可供回收的主要对象就是钨、钼金属元素。基于此,在分析钨钼矿选矿破解难题过程中,必须预先明确钨钼矿的主要化学成分。而后,对钨钼矿的选矿特征进行分析,主要分为:钨钼矿的产率以及品位。钨钼矿的主选矿特征分析结果,如表1所示。
表1 钨钼矿的选矿特征分析结果(%)
结合表1所示,SiO2作为钨钼矿中元素量最高的元素,是钨钼矿选矿中最主要的特征;而Zn在钨钼矿中元素量最少,几乎可以忽略不计。通过表1可以看出,钼精矿的品味与回收率能够满足钨钼矿选矿的基本要求,可以破解钨钼矿选矿难题。在钨钼矿的选矿特征分析过程中可以发现,钼精矿的晶体层面呈现出皮质壳状,且具有较高的硬度,在3.89-4.25HB范围内。通过钨钼矿内氧元素与酸中氢元素结合,发生的化学反应,得出钨钼矿具有溶于酸性物质的特点,进而可以推导出钨钼矿在材料质地层面带有少量的磁化性能,能够为钨钼矿选矿方面带来极大的便利。钨钼矿在江西省某矿区的岩脉中表现为网状嵌入式结构或脉络,内部结构呈正六边形排列。经过相关人员的矿物学检验后,可清楚的区分包裹层边界。综上所述,可以得出钨钼矿的选矿过程也就是硫化物的析出过程,通过钨钼矿的选矿特征分析结果能够获取钨钼矿选矿中的最佳工艺参数,析出更多的钨钼制元素,进而获得杂质更少、精度更高的钨钼矿,实现钨钼矿选矿破解难题。本文通过分析钨钼矿选矿特征,结合其矿物学属性特点,为江西省某矿区相关工作人员的钨钼矿选矿工作提供了明确的方向。
文章针对江西省某矿区钨钼矿选矿破解难题展开研究,分析了钨钼矿选矿破解难题的选矿特征及矿物对应形态。本文通过钨钼矿选矿破解难题的研究,根据钨钼矿选矿特征的分析,能够为江西省某矿区日后的钨钼矿选矿工作做出贡献,也为江西省某矿区钨钼矿的勘察开采提供有力支持。尽管本文研究已经趋于完善,但仍缺少对钨钼矿选矿整体流程的详细研究。在未来钨钼矿选矿破解难题研究中,有信心能够借助先进的科学技术取得更高的成就。