某鎢多金屬礦尾礦伴生螢石綜合回收選礦試驗

錢有軍 高 莉

(中鋼集團安徽天源科技股份有限公司)

我國螢石礦資源十分豐富，呈現單一型礦床多、儲量少，伴生型礦床少、儲量大等特點[1-2]。根據主金屬的不同[3]，可將伴生型螢石礦大致分為鎢錫多金屬礦型，鉛鋅硫化礦型，鐵-稀土礦型等，而該類礦山均存在只注重回收主金屬而忽略伴生螢石資源的回收利用問題。同時，為保證主金屬礦物浮選的順利進行，在浮選過程中往往會加入大量的燒堿和水玻璃對脈石礦物進行強烈抑制，導致尾礦中伴生的螢石可浮性顯著變差，這也是伴生型螢石礦回收利用的基本難題[4-5]。目前只有少數礦山實現了螢石資源的綜合回收，多數礦山都尚未利用，亟需進一步開發。因此，開展此類伴生型螢石礦的選礦試驗研究意義重大。

某鎢多金屬礦含銅、鉬、鉍、鎢等多種有價金屬，并伴生有螢石礦資源。目前，選廠采用優先浮選硫化礦—硫化礦分離—尾礦回收鎢的工藝流程，回收了銅、鉬、鉍、鎢等主金屬元素，伴生的螢石礦作為尾礦丟棄未能綜合利用。因此，為了給選廠的伴生螢石礦的回收利用提供依據，對其進行了選礦試驗。

1 礦石性質

試驗礦樣取自某鎢多金屬礦生產現場的浮鎢尾礦，礦漿濃度約25%，磨礦細度為-0.074 mm 70%～75%。礦樣中含CaF2為25.07%、SiO2為35.92%、CaCO3為8.55%，螢石是主要的回收礦物。礦石中螢石多呈他形晶結構，與脈石礦物嵌布關系復雜，多與石英、方解石毗連連生，部分螢石礦物還與方解石相互連生包裹，組成致密的連生體，嵌布粒徑為0.019～0.043 mm，嵌布粒度極細，這些均對選礦較為不利。試樣化學多元素分析結果見表1。

表1 試樣化學多元素分析結果 %

2 試驗結果與討論

2.1 油酸鈉用量試驗

油酸鈉具有來源廣泛、價格低廉，兼備捕收能力強、選擇性好的優點，是螢石浮選最常用的捕收劑[6]。因此，試驗以油酸鈉作為螢石捕收劑，固定酸化水玻璃用量為800 g/t、六偏磷酸鈉用量為200 g/t，考察油酸鈉用量對螢石浮選指標的影響，試驗流程見圖1，試驗結果見圖2。

圖1 粗選藥劑條件試驗流程

圖2 油酸鈉用量條件試驗結果

由圖2可見，隨油酸鈉用量的增加，螢石品位降低，螢石回收率升高；綜合考慮螢石品位及回收率，確定油酸鈉用量500 g/t較為合適。

2.2 酸化水玻璃用量試驗

螢石浮選中應用最廣泛的抑制劑是水玻璃，但當脈石礦物表面被Ca2+、Mg2+等金屬離子污染活化后，普通水玻璃容易失去選擇性抑制作用。試驗發現對水玻璃進行酸化處理，可顯著改善石英、方解石的抑制效果，這與前期浮鎢過程中加入大量的燒堿和水玻璃致使礦漿中微細粒團聚、板結有關，而酸化水玻璃的脆性化消泡作用有助于改善泡沫特性，減少脈石礦物的夾帶富集[7-8]。固定油酸鈉用量為500 g/t、六偏磷酸鈉用量為200 g/t，考察酸化水玻璃用量對螢石浮選指標的影響，試驗流程見圖1，試驗結果見圖3。

圖3 酸化水玻璃用量條件試驗結果

由圖3可見，隨酸化水玻璃用量的增加，螢石品位提高，回收率有所下降，但變化幅度不大；當酸化水玻璃用量為1 600 g/t時，可獲得CaF2含量為62.16%，回收率為73.25%的螢石精礦；繼續增加酸化水玻璃用量，螢石礦物也受到較大程度的抑制，其回收率快速下降。因此，后續試驗確定酸化水玻璃用量為1 600 g/t。

2.3 六偏磷酸鈉用量試驗

六偏磷酸鈉是方解石等碳酸鹽礦物的有效抑制劑，也能抑制石英和硅酸鹽礦物。固定油酸鈉用量為500 g/t，酸化水玻璃用量為1 600 g/t，考察六偏磷酸鈉用量對螢石浮選指標的影響，試驗流程見圖1，試驗結果見圖4。

圖4 六偏磷酸鈉用量條件試驗結果

由圖4可見，綜合考慮，當六偏磷酸鈉用量為600 g/t時，螢石浮選指標最佳；因此，后續試驗確定六偏磷酸鈉用量為600 g/t。

2.4 再磨細度試驗

螢石粗精礦顯微鏡下觀察發現，仍有部分螢石與微細粒方解石、石英致密連生，要想提高螢石精礦的品位，降低雜質SiO2、CaCO3含量，必須對粗精礦進行再磨處理，使螢石與脈石礦物充分單體解離。為了更清楚地表明再磨細度對整個螢石浮選過程的影響，對再磨后每個細度的試樣均進行了7次精選，試驗結果見表2。

由表2可知，隨粗精礦再磨細度不斷增加，精礦中的CaF2品位升高，回收率降低，雜質SiO2、CaCO3含量降低；綜合考慮，試驗確定再磨細度-0.038 mm 85%較為合適。

表2 再磨細度條件試驗結果 %

2.5 開路試驗

在條件試驗的基礎上，粗選油酸鈉用量為500 g/t，酸化水玻璃用量為1 600 g/t，六偏磷酸鈉用量為600 g/t，采用1次粗選、1次掃選、粗精礦再磨后7次精選，再磨細度為-0.038 mm 85%的開路流程，試驗可獲得CaF2含量為95.28%，SiO2含量為1.43%、CaCO3含量為0.32%，CaF2回收率為64.34%的螢石精礦。

2.6 閉路試驗

在開路試驗的基礎上，在最佳試驗條件下進行閉路試驗，藥劑制度及試驗流程見圖5，試驗結果見表3。

表3 閉路試驗結果 %

由表3可知，采用1粗1掃、粗精再磨后7次精選，中礦1、中礦2返回掃選，其余中礦順序返回的閉路流程，可獲得CaF2含量為94.89%，SiO2含量為1.55%、CaCO3含量為0.34%，CaF2回收率為68.12%的螢石精礦。

3 結 論

(1)某鎢多金屬礦尾礦在主金屬礦物浮選過程中加入了大量的燒堿和水玻璃，對螢石礦物進行了強烈抑制，同時螢石礦物與脈石礦物嵌布關系復雜，嵌布粒度極細，多與石英、方解石毗鄰連生，部分螢石礦物還與方解石相互連生包裹，組成致密的連生體，這些都對選礦較為不利。

(2)以油酸鈉作捕收劑，酸化水玻璃+六偏磷酸鈉作抑制劑，采用1次粗選、1次掃選、粗精礦再磨后7次精選，中礦1、中礦2返回掃選，其余中礦順序返回的閉路流程，可獲得CaF2品位為94.89%，SiO2含量為1.55%、CaCO3含量為0.34%，CaF2回收率為68.12%的螢石精礦。

圖5 閉路試驗流程