广东某低品位黑白钨共生矿选矿试验研究

冯章标

（长沙矿冶研究院有限责任公司，湖南 长沙 410012）

钨属于国家战略性资源，广泛应用于通讯技术、电子计算机、宇航开发、医药卫生、感光材料、光电材料、能源材料和催化剂材料等［1］。截止2021年底，我国已探明的钨资源（WO3）储量为295.16万t，居世界第一位，其中黑钨矿/白钨矿/混合矿比例为2∶7∶1，随着钨矿资源日趋“贫、细、杂”化，白钨矿特别是黑白钨混合矿的开发利用已越显重要，国内针对白钨矿及黑白钨混合矿的钨资源回收已开展了大量技术研究，取得了众多研究成果［2-8］。广东某低品位黑白钨混合矿中黑白钨比例约为2∶1，原矿WO3品位0.44%，S品位0.38%，主要脉石矿物是石英、长石、绢云母等。本文根据该矿石性质，通过选矿试验研究，采用“浮选—磁选—重选”联合工艺，取得了良好技术指标。

1 矿石性质

原矿的主要化学成分、矿石中钨的物相分析结果、矿石中主要矿物含量及钨矿物解离度分析结果分别见表1至表4。

表2 矿石中钨的化学物相分析结果 %

表3 矿石中主要矿物的含量 %

表4 样品磨矿细度为-0.074 mm占72.56%时钨矿物的解离度 %

由表1至表4可知，矿石中WO3主要以白钨矿和黑钨矿两种形式产出，分布率分别为61.36%和31.82%，合计达93.18%。金属硫化物主要有毒砂和黄铁矿，脉石矿物主要是石英、长石、绢云母、绿泥石和高岭石。白钨矿和黑钨矿均为半自形板片状或不规则粒状，粒度普遍较为细小，当矿石磨矿细度为-0.074 mm占72.56%时呈单体产出的白钨矿占85.00%、黑钨矿占90.29%。

2 试验结果及讨论

2.1 原则流程的确定

原矿石中除含有黑白钨外，还含有少量黄铁矿等硫化矿。因此，原矿经磨矿后先浮选脱硫，减少硫在钨浮选中富集。利用白钨易浮而黑钨难浮的特点，脱硫尾矿采用彼得洛夫法优先回收白钨矿，最后采用磁选与重选相结合工艺从白钨浮选尾矿中回收黑钨矿，最终实现钨资源的高效回收。原则流程如图1所示。

图1 原则流程

2.2 磨矿细度试验

原矿磨矿细度变化，硫粗选：硫酸铜200 g/t，丁黄药150 g/t，MIBC 20 g/t；硫扫选：丁黄药75 g/t，MIBC 10 g/t；钨粗选：Na2CO3用量3 000 g/t，水玻璃用量4 000 g/t，油酸钠200 g/t，试验流程如图2所示，试验结果见表5。

图2 磨矿细度试验流程

表5 磨矿细度试验结果 %

由表5可知，随着磨矿细度的增加，硫泡沫S品位逐渐降低，S回收率逐渐升高，白钨粗精矿钨回收率逐渐升高。当磨矿细度为-0.074 mm占72.56%时，硫泡沫S品位15.01%，S回收率90.44%，白钨粗精矿WO3品位1.12%，WO3回收率67.90%，继续增加磨矿细度，硫泡沫中硫回收率及白钨粗精矿中WO3回收率都变化不大，结合原矿黑白钨解离度分析结果，确定磨矿细度以-0.074 mm占72.56%为宜。

2.3 白钨粗精矿预精选试验

由于白钨粗精矿产率较大，后续加温精选能耗高，因此，白钨粗精矿在加温精选前进行空白预精选，有效抛除杂质，提高白钨粗精矿WO3品位，减少加温精选能耗。预精选次数试验结果见表6。

表6 预精选次数试验结果 %

由表6可知，随着预精选次数增加，钨粗精矿WO3品位逐渐增加而WO3作业回收率逐渐降低，当预精选次数3次时，钨粗精矿WO3作业回收率大幅下降，因此，预精选次数以2次为宜。

2.4 钨粗精矿加温精选试验

搅拌调浆条件：浓度60%，温度90℃，加温时间60 min，水玻璃用量变化，空白精选4次。试验流程如图3所示，试验结果见表7。

图3 钨粗精矿加温精选试验流程

表7 加温精选试验结果

由表7可知，随着水玻璃用量的增加，钨精矿WO3品位逐渐升高，而WO3回收率逐渐下降。当水玻璃用量为26 kg/t时，钨精矿作业产率5.76%，WO3品位69.51%，WO3作业回收率77.44%，精选指标最优，钨粗精矿加温精选水玻璃用量以26 kg/t为宜。

2.5 白钨尾矿再选回收黑钨矿试验

由于黑钨矿天然可浮性较差，一般采用磁选、重选或联合工艺选别。本文针对白钨浮选尾矿中黑钨矿采用强磁选和摇床重选相结合的联合工艺进行黑钨回收。试验流程如图4所示，试验结果见表8。

图4 浮钨尾矿磁选—重选试验流程

表8 不同磁场强度条件下磁选—重选试验结果

由表8可知，随着磁场强度增加，黑钨精矿WO3品位逐渐下降，WO3回收率逐渐升高，当磁场强度为10 000 Oe时，黑钨精矿WO3品位52.93%，WO3回收率48.86%的黑钨精矿。

2.6 全流程闭路试验

原矿经磨矿后经一粗两精一扫流程浮选脱硫并获得硫精矿产品，脱硫尾矿采用一粗两扫三次预精选获得钨粗精矿，钨粗精矿再经高温高浓度搅拌调浆后经四精三扫，最终获得高品位白钨精矿产品，白钨浮选尾矿经一次强磁选和摇床重选，最终获得黑钨精矿产品。全流程闭路试验条件及工艺流程如图5所示，试验结果见表9。

图5 钨回收闭路试验流程

表9 钨回收全流程闭路试验结果 %

由表9可知，全流程闭路试验可获得产率0.73%、S品位45.21%、S回收率91.68%的硫精矿和产率0.44%、WO3品位65.58%、WO3回收率67.11%的白钨精矿及产率0.13%、WO3品位50.87%、WO3回收率15.38%的黑钨精矿，钨总回收率82.49%。

3 结论

1.矿石中WO3主要以白钨矿和黑钨矿两种形式产出，分布率分别为61.36%和31.82%，合计达93.18%。金属硫化物主要有毒砂和黄铁矿，脉石矿物主要是石英、长石、绢云母、绿泥石和高岭石等。白钨矿和黑钨矿均为半自形板片状或不规则粒状，粒度普遍较为细小，当矿石磨矿细度为-0.074 mm占72.56%时呈单体产出的白钨矿占85.00%、黑钨矿占90.29%。

2.原矿磨矿后经“一粗两精一扫”工艺浮选脱硫，脱硫尾矿经“一粗两扫两精”工艺获得的钨粗精矿采用“四精三扫”加温精选流程获得白钨精矿，白钨浮选尾矿经“一粗一精”的磁重联合流程获得黑钨精矿，最终获得了产率0.73%、S品位45.21%、S回收率91.68%的硫精矿和产率0.44%、WO3品位65.58%、WO3回收率67.11%的白钨精矿及产率0.13%、WO3品位50.87%、WO3回收率15.38%的黑钨精矿，钨总回收率82.49%。硫及钨资源均得到高效综合回收。