某金钨矿石选矿工艺研究

陈晓波，胡 俊

(1.烟台东方冶金设计研究院有限公司； 2.烟台金鹏冶金设计研究工程有限公司)

随着中国经济的快速发展，传统粗放型的经济增长方式使得国内资源短缺的矛盾越来越突出。当前随着碳中和、碳达峰“双碳”目标的持续推进，发展循环经济，提高资源利用率，是中国解决资源、环境对经济发展制约的必由之路[1]。

某金钨矿石矿物组成较为复杂，在钨的选矿中，由于含钙脉石矿物溶解性较好，在矿浆体系中，其溶解离子之间，以及溶解离子与捕收剂之间的作用关系复杂，导致含钙脉石矿物和白钨矿难以分离[2-3]。考虑到该矿石样品中还有贵金属金的存在，因此探索一种简单高效选别金和钨的工艺，对于该类型复杂多金属矿石的充分利用具有重要意义。

1 矿石性质

某金钨矿石矿物组成比较复杂，金属矿物主要为自然金、白钨矿，金属硫化物含量较低，主要有黄铁矿、磁黄铁矿，其次为方铅矿、闪锌矿等；脉石矿物主要为石英、方解石、白云石、绢云母、绿泥石。原矿化学成分分析结果见表1，磨矿细度-0.074 mm占80 %原矿中金嵌布状态分析结果见表2。

表1 原矿化学成分分析结果

表2 金嵌布状态分析结果

2 选矿试验结果与讨论

针对该矿石中单体金含量较高的特点，试验主要进行了重选—浮选工艺条件试验，以确定回收金、钨的最佳工艺条件及技术参数。

2.1 磨矿细度

2.1.1 选金磨矿细度

试验流程见图1，试验结果见表3。

由表3可知：磨矿细度-0.074 mm达到75 %时，尾矿金品位为0.22 g/t；磨矿细度-0.074 mm占比提高到80 %，尾矿金品位不变。综合考虑，选金磨矿细度选择-0.074 mm占75 %或80 %。

2.1.2 选钨磨矿细度

试验流程见图2，试验结果见表4。

由表4可知：磨矿细度-0.074 mm占80 %时，钨的回收指标较好。

通过选金、选钨磨矿细度试验可以看出：在磨矿细度-0.074 mm达到75 %后，继续提高磨矿细度金浮选指标没有明显改善；而在磨矿细度-0.074 mm占80 %时，选钨指标较好。选金、选钨磨矿细度不

图1 选金磨矿细度试验流程

表3 选金磨矿细度试验结果

图2 选钨磨矿细度试验流程

表4 选钨磨矿细度试验结果

一致，若选金后再磨选钨，工艺较为复杂，同时考虑到磨矿细度-0.074 mm占80 %时并不影响金的回收指标，所以确定选金、选钨磨矿细度为-0.074 mm占80 %。

2.2 选金条件试验

在磨矿细度-0.074 mm占80 %的条件下，进行选金其他条件试验。

2.2.1 调整剂

由于该矿石中碳酸盐矿物含量较高，磨矿后产生一定量的次生矿泥。矿泥会影响捕收剂的选择性，污染目的矿物的表面，影响捕收剂与目的矿物作用。此外，矿石中金属硫化物含量低，不利于形成金浮选泡沫层。针对该矿石的这2个特点，试验进行了氧化钙、碳酸钠及硅酸钠3种调整剂的单一及组合条件探索试验，结果发现：氧化钙与硅酸钠组合作为矿浆调整剂时，尾矿金品位较低；由于矿石中金属硫化物含量低，浮选时不利于形成稳定的泡沫层，加入氧化钙可改善这一现象，有利于游离金的浮选。添加硅酸钠可分散矿泥，有利于捕收剂对目的矿物进行捕收。浮选过程中可观察到，不添加硅酸钠，泡沫上有矿泥覆盖。因此，试验选择氧化钙与硅酸钠组合作为调整剂。通过用量试验，确定氧化钙用量为200 g/t。硅酸钠用量过小对矿泥的分散效果不好，用量过大则影响矿浆矿化和泡沫层形成，因此适宜的硅酸钠用量为600 g/t。

2.2.2 捕收剂

针对矿石中单体金较多，少部分与硫化矿物共生的特点，考察了异丁基黄药、丁铵黑药、异戊基黄药及OT-4038组合用药的浮选效果。试验流程见图3，试验结果见表5。

图3 捕收剂选择试验流程

表5 捕收剂选择试验结果

由表5可知：异丁基黄药+丁铵黑药与异戊基黄药+丁铵黑药组合用药条件下，尾矿中金的流失率基本相当,但异戊基黄药比异丁基黄药价格高；异丁基黄药+丁铵黑药+OT-4038组合用药条件下，金的回收效果较好，尾矿金品位降低幅度较大。对异丁基黄药+丁铵黑药+OT-4038组合用药进行了多次试验验证，表明金在尾矿中的流失率低，金回收指标稳定，因此选择异丁基黄药+丁铵黑药+OT-4038作为组合捕收剂。

2.3 选钨条件试验

在探讨钨的选别效果时未进行重选选金。试验首先进行了氧化钙、碳酸钠、氢氧化钠3种调整剂的单一及组合条件试验，根据试验效果，确定单独采用碳酸钠作为调整剂，用量为1 600 g/t。在此基础上进行了硅酸钠用量及捕收剂试验。

2.3.1 硅酸钠用量

由于白钨矿与方解石、萤石等同属钙质矿物，在碱性介质中，白钨矿和这些含钙脉石矿物浮游性相近，较难分选。硅酸钠是分选白钨矿的有效抑制剂；但是，控制其用量极其重要，用量少不足以抑制脉石矿物，用量大白钨矿亦会被抑制,为此进行了硅酸钠用量试验。试验流程见图4，试验结果见表6。

图4 硅酸钠用量试验流程

由表6可知：钨粗精矿WO3品位随着硅酸钠用量的增加而增大，而尾矿中流失的钨亦呈增加趋势。综合考虑，硅酸钠用量2 500 g/t较适宜，此时钨粗精矿WO3品位12.93 %、WO3回收率82.38 %，尾矿WO3回收率为2.66 %。

表6 硅酸钠用量试验结果

2.3.2 捕收剂

常用的白钨矿捕收剂较多，其中使用最多的为阴离子捕收剂[4-5]，试验用捕收剂16#为烟台东方冶金设计研究院有限公司研究配制的油酸钠类捕收剂。此外,氧化石蜡皂733也是白钨矿较好的捕收剂。试验固定硅酸钠用量为2 500 g/t，对2种捕收剂进行了选钨效果考察对比。试验流程见图4，试验结果见表7。

由表7可知：733对白钨矿选择性较好，但捕收能力低；试验过程中观察到，733在矿浆中弥散性不好，影响其捕收能力。16#捕收能力强，选择性亦较好。因此，试验确定16#作为该矿石选钨捕收剂，后续捕收剂用量试验确定16#最佳用量为600 g/t。

2.3.3 精选试验

为获得达到品级要求的钨精矿，在常温下对钨粗精矿进行了大量的精选试验，包括精选次数、抑制剂种类及用量等。试验结果表明，钨粗精矿经过3次至4次精选，采用有效的抑制剂，在常温条件下，开路试

表7 捕收剂选择试验结果

验可获得WO3品位63 %以上的钨精矿。

2.4 闭路试验

闭路试验流程见图5，闭路试验结果见表8。

由表8可知：采用重选—浮选联合工艺流程，获得的重选金精矿金品位362.00 g/t、金回收率61.51 %；浮选金精矿金品位70.21 g/t、金回收率33.77 %，金总回收率95.28 %；钨精矿WO3品位 60.35 %、WO3回收率82.77 %。

3 结 论

1)某金钨矿石中钨矿物含量较高，主要是白钨矿，WO3品位 2.12 %。矿石中脉石矿物虽然以硅酸盐矿物为主，SiO2品位为57.51 %，但含CaCO317.56 %，对钨的浮选回收带来一定的影响。

2)采用重选—浮选联合工艺流程，即先采用重选—浮选工艺回收金，浮金尾矿再选钨，可获得较好的选别效果。在试验确定的最佳条件下，重选金精矿金品位362.00 g/t，浮选金精矿金品位70.21 g/t，重选、浮选金总回收率95.28 %；钨精矿 WO3品位60.35 %、WO3回收率82.77 %，选别指标较好。

图5 重选—浮选闭路试验流程

表8 重选—浮选闭路试验结果