預先分級-重浮磁聯合工藝分選廣西某黑鎢礦的試驗研究

鐘 君,陽華玲

(長沙礦冶研究院有限責任公司,湖南長沙 410012)

預先分級-重浮磁聯合工藝分選廣西某黑鎢礦的試驗研究

鐘 君,陽華玲

(長沙礦冶研究院有限責任公司,湖南長沙 410012)

廣西某黑鎢礦屬石英脈石型黑鎢礦床,原礦WO3品位為0.41%,采用“預先分級-中細粒級搖床拋尾-粗粒級磨礦-搖床精選-反浮選-磁選”工藝流程脫除絹云母、石英等脈石礦物,最終可獲得產率0.47%、WO3品位67.31%,回收率77.16%的黑鎢精礦。鎢資源得到較好的回收。

黑鎢礦;預先分級;搖床;浮選;磁選

廣西某黑鎢礦主要以典型的直立石英脈型和巖體型鎢礦為主,同時也有網狀型和石英脈型鎢礦,鎢品位較高,具有很高的開發經濟價值,是我國重要的大型黑鎢礦產區[1,2]。

目前,國內針對不同性質的黑鎢礦采用重磁選工藝是較為成熟的工藝流程[3]。而由于黑鎢礦磨礦過程中易泥化,磨礦細度越細,黑鎢礦泥化越嚴重,選礦回收鎢資源越困難。因此,在選礦回收黑鎢礦過程中擬采用原礦預先分級,粗粒級黑鎢礦經適當磨礦后與細粒級黑鎢礦分別重選,這樣可盡量減少在磨礦中因黑鎢礦的泥化而造成鎢回收率的降低。同時,原礦預先分級,減少了磨礦能耗,對選礦廠節能降耗,提高選礦生產效率有著重要意義。

1 工藝礦物學研究

原礦化學多元素分析見表1,鎢物相分析見表2。

礦石化學分析結果表明,礦石中可供選礦回收的有價元素主要是鎢,WO3的品位為0.41%;其他有價金屬元素含量太低,綜合回收意義不大。需要選礦排除的脈石組分主要是SiO2,次為Al2O3和K2O,三者合計含量高達89.75%。礦石中鎢主要以黑鎢礦的形式存在,分布率為92.93%,其次是賦存在白鎢礦中的WO3,分布率為6.59%。

表1 礦石的主要化學成分%

表2 礦石中鎢的化學物相分析結果%

1.2 礦物組成及含量

原礦石中主要礦物含量見表3。

表3 礦石中主要礦物的含量%

礦物組成分析結果表明,礦石的組成礦物種類較為簡單,金屬礦物主要是黑鎢礦、輝鉬礦和黃鐵礦,偶見輝鉍礦和黃銅礦零星分布,未發現白鎢礦和鎢華;脈石礦物含量較高的是石英,其次為鉀長石、白云母、絹云母、方解石、高嶺石和蒙脫石,微量礦物包括鋯石、磷灰石、榍石、獨居石和黝簾石等。

1.3 黑鎢礦嵌布粒度

目標回波占空比和長寬比是目標回波的描述向量，同一目標相鄰幀目標回波占空比和長寬比將會很相近。使用信息值[14]對目標回波占空比和長寬比進行一個整體描述， 在K×M的Q幀SST多幀積累圖像中，目標回波信息值表達式為

礦石中黑鎢礦的嵌布粒度統計結果見表4。

表4 黑鎢礦的嵌布粒度%

黑鎢礦的嵌布粒度統計結果表明,礦石中黑鎢礦具中細粒嵌布的特征,當粒級為+0.21 mm時,正累計分布率達87.70%。單純從嵌布粒度來看,欲使90%以上的黑鎢礦呈單體產出,處理區內礦石時以選擇-0.15 mm的磨礦細度較為適宜。

2 試驗結果與討論

由于黑鎢礦在磨礦過程中易泥化,為了盡量避免黑鎢礦的泥化,采用“預先分級-中細粒級搖床拋尾-粗粒級磨礦-搖床精選-反浮選-磁選”的試驗流程。并針對黑鎢礦磨礦時易泥化、礦石中存在比重與黑鎢礦相似的絹云母、輝鉬礦等礦物,脈石礦物以石英為主的特點,進行了詳細的工藝試驗研究。

2.1 原礦預先分級、中細粒級搖床拋尾試驗

2.1.1 原礦分級試驗

原礦采用三段一閉路破礦流程,將礦石破碎至-3.0 mm后,礦石粒度很不均勻,為了減少磨礦能耗以及對黑鎢礦泥化的不利影響,原礦破碎后直接用篩孔分別為1.0 mm和0.4 mm的雙層振動篩進行預先分級,分級后獲得粗粒級(+1.0 mm)、中粒級(-1.0～+0.4 mm)、細粒級(-0.4 mm)三個粒級產品。三個粒級產品鎢含量見表5。

表5 原礦分級試驗結果%

2.1.2 分級產品搖床拋尾試驗

將中粒級產品(-1.0～+0.4 mm),細粒級(-0.4 mm)分別進行搖床拋尾試驗,試驗結果見表6。經搖床粗選,可拋掉產率為36.355%、鎢品位為0.049 3%、鎢回收率為4.37%的尾礦,這樣就極大地減輕了后續磨礦負荷和磨礦能耗,同時獲得了粗粒級和細粒級兩種搖床精礦。

表6 原礦分級搖床試驗結果%

2.2 搖床精選試驗

原礦預先分級后,粗粒級(+1.0 mm)產品若直接搖床重選,拋掉的尾礦產率只有11.18%,WO3品位0.134%,搖床分選效果不明顯。因此,將中粒級產品的搖床精礦、細粒級產品的搖床中礦與粗粒級產品合并(粗粒級精礦),細磨后進行第一次搖床精選。采用粗粒級精礦細磨而不是將細粒級搖床精礦一起磨礦,可盡量減少黑鎢礦的泥化,從而減少因泥化而造成鎢資源在重選過程中的流失。粗粒級精礦磨礦后搖床精選,獲得的精礦與細粒級精礦合并進行第二次搖床精選。試驗結果見表7。

表7 搖床精選試驗結果%

原礦通過分級、搖床拋尾、精選,獲得的搖床精礦產率為1.011%,WO3品位33.141%,黑鎢礦獲得了很大的富集。

2.3 搖床精礦反浮選試驗

原礦經預先分級、中細粒級搖床拋尾、粗粒級磨礦、搖床精選后,搖床精礦中仍含有粒度較大的片狀絹云母和輝鉬礦,因此采用反浮選作業進行去除,反浮選試驗結果見表8。

表8 搖床精礦反浮選試驗結果%

通過反浮選作業后,搖床精礦品位略有提高,黑鎢精礦與絹云母、輝鉬礦也得到有效分離,反浮選精礦中幾乎觀察不到片狀絹云母和輝鉬礦。從而避免了因片狀絹云母和輝鉬礦在后續強磁選作業中引起的堵塞問題。

2.4 反浮選精礦磁選試驗

因在反浮選精礦中還存在少量強磁性含鐵雜質,擬先用弱磁選脫除這部分磁性鐵雜質,然后再用強磁選使黑鎢礦與石英分離。反浮選精礦磁選試驗結果見表9。

表9 反浮選精礦磁選試驗%

反浮選精礦通過一次弱磁和一次強磁作業后,黑鎢精礦品位得到極大提高,獲得了產率為0.48%、WO3品位67.38%,鎢回收率78.88%的黑鎢精礦。

2.5 全流程試驗

為驗證分段試驗的可重復性,進行了全流程試驗,試驗全流程見圖1,全流程試驗結果見表10,獲得的黑鎢精礦產品質量分析見表11。

表10 全流程試驗結果%

圖1 試驗全流程圖

表11 精礦產品質量分析結果%

由表10可知,全流程試驗可獲得產率0.47%、WO3品位67.31%、回收率77.16%的黑鎢精礦,與分段試驗結果相近。黑鎢精礦產品質量分析結果表明,原礦采用“預先分級-中細粒級搖床拋尾-粗粒級磨礦-搖床精選-反浮選-磁選”選礦工藝流程,可獲得一級品黑鎢精礦。

3 結 語

1.區內礦石屬風化型含鉬的鎢礦石,礦石中金屬礦物以黑鎢礦為主,其次是輝鉬礦和黃鐵礦;脈石礦物以石英居多,次為鉀長石、白云母、絹云母、方解石、高嶺石和蒙脫石等。礦石中黑鎢礦具有中細粒級嵌布特征。

2.采用“預先分級-中細粒級搖床拋尾-粗粒級磨礦-搖床精選-反浮選-磁選”工藝流程,對含WO3品位0.41%的原礦,在最佳試驗條件下,可獲得產率為0.47%、WO3品位67.31%,回收率77.16%的黑鎢精礦。

3.原礦經“預先分級-中細粒級搖床拋尾-粗粒級磨礦-搖床精選-反浮選-磁選”工藝流程后,產生的總尾礦中鎢品位略偏高(WO3品位為0.094%),有22.84%的鎢資源隨尾礦而流失。而這部分黑鎢礦粒度非常細小,有些黑鎢礦因磨礦而已經被泥化。微細粒級黑鎢礦的回收一直是我國鎢礦選礦行業的一個重要技術難點,而浮選、重選流程是我國目前處理黑鎢細泥有效的流程[4],高梯度強磁選工藝在黑鎢細泥選礦中也得到廣泛應用[5,6]。因此,針對總尾礦中微細粒級黑鎢礦,可采用浮選和強磁選聯合的選礦工藝進行鎢資源回收。

[1] 孔昭慶.我國鎢礦目前的形勢和任務[J].中國鎢業,2007,22 (1):1-3.

[2] 肖英,羅超.鎢業企業可持續發展的戰略討論[J].中國礦業, 2008,17(6):24-26.

[3] 駱任,魏黨生,葉從新.采用磁-重流程回收某原生鎢細泥中的鎢試驗研究[J].湖南有色金屬,2011,27(3):5-6.

[4] 高玉德.微細粒級黑鎢礦浮選現狀[J].廣東有色金屬學報, 1997,7(2):90-94.

[5] 孫仲元,周為吉.用振動高梯度磁選法處理韶關精選廠黑鎢細泥的研究[J].礦產綜合用,2010,(4):1-6.

[6] 賀政權,劉樹貽.盤古山鎢細泥的脈動高梯度磁選試驗[J].江西有色金屬,1990,(4):32-34.

Abstract:A Guangxi wolframite with WO3grade of 0.41%is a type quartz vein of wolframite deposit.Using the processof pre-classification and small particles shaking table separation and large particles grinding and reverse flotation and magnetic to remove the gangue minerals such as sericite and quartz,the wolframite concentrate with yield of 0.47%and WO3grade of 67.31%and the recovery rate of 77.16%can be obtained.Tungsten resources can be better recovered.

Key words:wolframite;pre-classification;shaking tables;flotation;magnetic separation

The Experimental Research on the Separation of a Guangxi Wolframite with the Process of Pre-lassification and Gravity and Flotation and Magnetic Separation

ZHONGJun,YANG Hua-ling
(Changsha Research Institute of Mining and Metallurgy Co.,Ltd,Changsha410012,China)

TD92

A

1003-5540(2012)03-0011-03

2012-04-16

鐘君(1973-),男,工程師,主要從事選礦設備的研發推廣工作。