俄羅斯某鎢礦選礦工藝研究

梁 爽，凌石生，樸永超，王中明

（1.北京礦冶研究總院，北京102600；2.礦物加工科學與技術國家重點實驗室，北京102600）

由于其特有的化學和物理性質，鎢被廣泛的應用在軍事、航天、航空、機械、電子、石油、冶金等重要領域中［1］。到目前為止，鎢礦物及含鎢礦物有20多種，而具有開采價值的主要是黑鎢礦和白鎢礦2種［2］。鎢礦選礦經歷了從單純手揀到簡單的水力淘洗，從簡單機械重選到規范流程重選，從單一重選到重選、磁選、浮選等聯合工藝流程的發展［3－4］。俄羅斯某鎢礦含WO30.36%，主要以黑鎢礦形式存在。本文進行了詳細的選礦工藝研究，通過對影響選礦指標的條件、流程方案對比等試驗，最終采用“螺旋溜槽＋懸振錐面選礦機粗選—粗精礦搖床精選—重選粗精礦浮選脫硫—搖床精選”工藝流程，有效地回收了該礦石中的鎢。

1 礦石性質

1.1 礦石主要化學成分分析及物相分析

原礦的主要成分分析見表1，鎢的化學物相分析見表2。

由礦石的主要化學成分分析結果可知，該礦石中的主要有價元素為鎢，含WO30.36%；鎢的化學物相顯示，鎢主要是以黑鎢礦的形式存在，黑鎢礦中的WO3占91.89%，白鎢礦中的WO3僅占8.11%。

1.2 礦物組成

礦石中鎢礦物主要為黑鎢礦，另外有少量的白鎢礦；銅礦物為主要為黃銅礦，另有微量的銅藍、藍輝銅礦、斑銅礦、黝銅礦、孔雀石等；鉛礦物絕大部分為方鉛礦，另外有微量的針硫鉍鉛礦、鉛礬、白鉛礦；鋅礦物主要為閃鋅礦，另有微量菱鋅礦；鐵礦物為磁鐵礦、菱鐵礦和褐鐵礦，硫礦物為黃鐵礦、磁黃鐵礦。礦石中還有微量的鈦鐵礦、黃錫礦、鋯石、獨居石、磷釔礦等。脈石礦物主要為石英、云母，其次為長石，另外有少量的綠泥石、螢石，微量的方解石、磷灰石、金紅石，菱錳礦、綠簾石、榍石等。

表1 原礦主要化學成分分析結果/%

表2 礦石中鎢的化學物相分析結果/%

1.3 礦石中主要金屬礦物的嵌布特征

黑鎢礦是礦石中最重要的鎢礦物，其大部分以粗粒的板狀、粒狀、不規則狀嵌布，但這些粗粒黑鎢礦裂隙和邊緣常可見白鎢礦氧化交代；黑鎢礦其次是以交代殘余結構嵌于白鎢礦中，這部分黑鎢礦嵌布粒度較細，以包體的形式嵌于白鎢礦中；白鎢礦主要包裹黑鎢礦以鑲邊結構嵌布，其次可見較多的白鎢礦沿粗粒黑鎢礦裂隙氧化交代；黃鐵礦主要呈不規則狀、粒狀、壓碎結構嵌于脈石礦物中，其次是以自形、半自形晶的形式于脈石礦物中。對原礦不同磨礦細度產品進行了系統的解離度測定，礦石中鎢礦物和黃鐵礦的解離度結果見表3和表4。

表3 各磨礦細度下鎢礦物的解離度/%

表4 各磨礦細度下黃鐵礦的解離度/%

2 選礦試驗研究

根據該礦石的特點，鎢礦物與脈石礦物之間的比重差別較大，也是該礦石中經濟價值最高的，因此經濟、環保的重選方法是回收該礦石中鎢的首選方法，重選鎢粗精礦中含有的部分硫化物采用浮選方法脫除。

2.1 搖床試驗

搖床作為理想的重選設備，廣泛應用于選別鎢、錫、鉛、鋅、鉭、鈮等。首先進行搖床試驗，研究該鎢礦通過搖床重選回收的可行性。

采用階段磨礦，進行了磨礦細度為－0.90mm和－0.74mm占100%的搖床試驗，將磨礦后所得物料經篩分成三個粒級，分別上搖床重選，分別得出精礦、中礦和尾礦。試驗流程見圖1，試驗結果見表5。

圖1 原礦分粒級搖床試驗流程

從試驗結果可以看出，－0.40＋0.25mm粒級采用搖床分選效果最理想，－0.25mm粒級尾礦中損失的鎢較多，說明鎢礦物過細不利于重選回收。

表5 原礦分粒級搖床試驗結果/%

2.2 螺旋溜槽分粒級拋尾試驗

螺旋溜槽設備結構簡單，投資和生產費用低廉，以及較高的處理能力而被廣泛應用于重選粗選作業。本次試驗進行了分粒級螺旋溜槽拋尾試驗，考查預先拋尾的可能性。試驗流程見圖2，試驗結果見表6。

圖2 原礦分粒級螺旋溜槽拋尾試驗流程

表6 原礦分粒級螺旋溜槽拋尾試驗結果/%

從試驗結果可以看出，－0.90＋0.074mm粒級試樣采用螺旋溜槽拋尾指標較為理想，損失在尾礦1中的鎢僅占3.61%；但－0.074mm粒級試樣采用螺旋溜槽拋尾指標不理想，損失在尾礦2中的鎢占10.99%。因此，－0.90＋0.074mm粒級試樣可采用螺旋溜槽拋尾；而－0.074mm粒級試樣不能采用螺旋溜槽拋尾。

2.3 －0.074mm粒級試樣的搖床試驗和懸振錐面選礦機試驗

針對－0.074mm粒級試樣分別進行了搖床試驗和懸振錐面選礦機試驗。試驗流程見圖3，試驗結果見表7。

圖3 －0.074mm粒級試驗流程

試驗結果表明，采用搖床選別，尾礦中含WO30.12%，損失的作業回收率為38.50%；采用懸振錐面選礦機選別，尾礦中含WO30.062%，損失的作業回收率僅為16.58%。兩者比較，懸振錐面選礦機選別效果比較好。

2.4 搖床精選試驗

原礦經階段磨礦螺旋溜槽拋尾之后，目的礦物鎢得到較好的富集，同時拋掉了大量的尾礦，經過螺旋溜槽富集之后的鎢粗精礦品位還較低，需要進行搖床精選試驗，進一步提高鎢精礦品位。螺旋溜槽重選產出的鎢粗精礦分粒級后進行搖床精選試驗。將鎢粗精礦篩分成＋0.40mm、－0.40＋0.25mm、－0.25mm三個粒級產品，分別上搖床精選。試驗流程見圖4，試驗結果見表8。

表7 －0.074mm粒級試驗結果/%

圖4 分粒級搖床精選試驗流程

表8 分粒級搖床精選試驗結果/%

從試驗結果可以看出，采用分粒級搖床精選，精礦品位較高，且尾礦中損失的鎢較低。因此，針對螺旋溜槽重選產出鎢粗精礦，后續將采用分粒級搖床精選。

2.5 全流程試驗

在上述試驗的基礎上進行了螺旋溜槽＋懸振錐面選礦機粗選—粗精礦搖床精選—重選精礦浮選脫硫—搖床精選聯合流程試驗，全流程試驗流程見圖5，試驗結果見表9。

圖5 全流程試驗流程

表9 全流程試驗結果/%

3 小結

1）俄羅斯某鎢礦含WO30.36%、S2.37%，主要回收的目的礦物是鎢，可以綜合回收硫。

2）礦石中的鎢主要以黑鎢礦的形式存在，黑鎢礦中的WO3占91.89%，白鎢礦石中的WO3僅占8.11%。

3）通過試驗研究，最終采用“螺旋溜槽＋懸振錐面選礦機粗選—粗精礦搖床精選—重選粗精礦浮選脫硫—搖床精選”聯合工藝流程，實驗室可獲得含WO365.07%，回收率78.15%的鎢精礦。

［1］ 殷俐娟.我國鎢資源現狀與政策效應［J］.中國礦業，2009，18（11）：2－3.

［2］ 狄家蓮，陳榮，范志堅，等.湖南某白鎢礦選礦工藝流程優化試驗［J］.現代礦業，2013，29（7）：114－115.

［3］ 劉清高，管則皋，韓兆元，等.采用高梯度磁選回收某黑鎢礦的工藝研究［J］.礦產資源與保護，2010，8（4）：26－29.

［4］ 章國權，戴惠新.云南某白鎢礦中選試驗研究［J］.中國礦業，2008，17（5）：23－25.