內蒙古某低品位鎢鉬礦石選礦工藝試驗研究

劉永祥，曹 輝，韓曉陽，廖 璐

(1.內蒙古礦業開發有限責任公司，內蒙古 呼和浩特 010010；2.內蒙古自治區礦產實驗研究所，內蒙古 呼和浩特 010031)

低品位鎢鉬礦石的分選較難，礦石組分及嵌布細度影響選礦工藝。鉬礦物常采用浮選工藝回收，難點在于鎢的回收。對于中粗粒鎢鉬礦石，宜采用浮選工藝分選白鎢礦、重選工藝分選黑鎢礦。若白鎢礦嵌布粒度過粗，則需采用重選法回收。對于微細粒鎢鉬礦石，常采用浮選工藝，但存在“黑鎢礦難浮，白鎢礦難選(精)，細粒難收”問題[1-10]。因此，需要根據礦石性質確定適宜的選礦工藝流程。試驗研究了從內蒙古某低品位鎢鉬礦石中分選鎢精礦、鉬精礦，旨在確定合適工藝流程，為合理開發低品位鎢鉬礦資源提供適宜方法。

1 礦石性質

原礦多元素化學分析結果見表1。礦石中可回收組分主要是WO3和Mo；其他金屬元素，如Cu、Zn、Pb、磁性Fe等，均未達綜合回收指標；有害元素S、P、As含量較低，對礦石分選影響不大。

表1 原礦多元素化學分析結果 %

礦石中，金屬礦物主要是黑鎢礦、輝鉬礦、黃銅礦、閃鋅礦、黃鐵礦，少量方鉛礦、磁黃鐵礦、毒砂等。脈石礦物有斜長石、石英、絹(白)云母、綠簾石、螢石、綠泥石、碳酸鹽等。黑鎢礦為半自形非均質顆粒，粒度0.1～4.0 mm，多呈碎裂狀，或被閃鋅礦交代呈殘余粒狀，分布在石英中。輝鉬礦為半自形顆粒，強非均質，粒度0.02～1.20 mm，呈彎曲狀、枝杈狀星散分布在脈石礦物中，或聚集于石英顆粒邊緣。

礦石中鎢、鉬物相分析結果見表2?？梢钥闯觯烘u主要以黑鎢礦形式存在，占87.59%，適合重選工藝分選；鉬主要以硫化鉬形式存在，占93.22%，可通過浮選選別。

表2 礦石中鎢、鉬物相分析結果 %

2 試驗設備、試劑及方法

試驗設備：XMQ240×90錐形球磨機，XFD單槽1.5 L、0.75 L、0.5 L浮選機，XRS-400×300電磁濕法鼓式磁選機，XZY-1100X500搖床，DL-5C型盤式真空過濾機，101-3型電熱鼓風恒溫干燥箱，XPM-φ120×3三頭研磨機。

試驗用水均為自來水，浮選藥劑硫化鈉為分析純試劑，煤油和2#油為工業產品。

礦石中，輝鉬礦的可浮性較好，黑鎢礦密度大且結晶粒度較粗，所以，可通過浮選-重選方法加以分離[11]。針對此礦石，可以采用先重選鎢、后浮選鉬流程及先浮選鉬、后重選鎢流程進行分選。但探索性試驗結果表明，先重選鎢、后浮選鉬流程的選別效果不佳，因為礦石粒度較粗，輝鉬礦易混入黑鎢礦精礦中，所以，試驗采用先浮選鉬、后重選鎢流程進行分選。

3 試驗結果與討論

3.1 鉬的浮選

礦石中的鉬以獨立礦物——輝鉬礦形式存在。對輝鉬礦的分選要避免過磨造成可浮性下降，因此，通過分段磨礦和多段選別，確保鉬精礦回收率。

3.1.1 鉬的粗選

3.1.1.1 礦石粒度對鉬礦物分選的影響

試驗條件：捕收劑煤油用量75 g/t，2#油用量30 g/t。礦石粒度對鉬礦物分選的影響試驗結果如圖1所示。

圖1 礦石粒度對鉬礦物分選的影響

由圖1看出：隨礦石粒度-200目占比增大，輝鉬礦單體解離度提高，鉬回收率提高；但細粒脈石礦物亦隨之夾雜上浮致使粗精礦中鉬品位降低。進一步增大礦石粒度至-200目占85%，一部分細粒輝鉬礦損失在尾礦中，導致鉬回收率略有降低。綜合考慮，確定以礦石粒度-200目占75%為宜，此時鉬回收率為83.14%，粗精礦中鉬品位4.08%。

3.1.1.2 捕收劑用量對鉬礦物分選的影響

試驗條件：用煤油作捕收劑，礦石粒度-200目占75%，2#油用量30 g/t。捕收劑用量直接影響浮選效果：用量不足會導致目的礦物表面疏水性不夠，鉬回收率下降；若用量過大，藥劑成本增大，同時也會使非目的礦物可浮性提高，降低精礦質量。捕收劑用量對鉬礦物分選的影響試驗結果如圖2所示。

圖2 捕收劑用量對鉬礦物分選的影響

由圖2看出：隨煤油用量增加，輝鉬礦上浮率提高，鉬回收率逐漸提高；但少量其他金屬硫化物可浮性增強，使得粗精礦中鉬品位略有降低；捕收劑用量高于90 g/t后，其選擇性降低，致使輝鉬礦與其他金屬硫化物一起大量上浮，粗精礦中鉬品位顯著降低。綜合考慮，確定捕收劑用量以90 g/t為宜。

3.1.1.3 起泡劑用量對鉬礦物分選的影響

試驗條件：用2#油作浮選起泡劑，礦石粒度-200目占75%，捕收劑煤油用量90 g/t。若起泡劑用量不足，會導致泡沫量少且泡沫層不穩定，一些親水礦物無氣泡吸附，回收率下降；若起泡劑用量過多，會產生大量黏而細的氣泡，易使脈石礦物黏附在氣泡上而上浮，影響精礦品位[12]。起泡劑用量對鉬礦物分選的影響試驗結果如圖3所示?？梢钥闯觯志V中鉬品位隨2#油用量增加而降低，鉬回收率提高。綜合考慮，確定2#油適宜用量為30 g/t，此條件下，粗精礦中鉬品位為3.63%，鉬回收率為88.48%。

圖3 起泡劑用量對鉬礦物分選的影響

3.1.2 鉬的精選

3.1.2.1 鉬粗精礦再磨對銅、鉬分離的影響

鉬粗精礦中，銅有一定富集，質量分數達0.37%，對粗精礦質量有影響。粗精礦中的銅主要是黃銅礦，與輝鉬礦部分包裹在一起，且兩者可浮性相近。對鉬粗精礦進行再磨，可以提高輝鉬礦單體解離度，實現鉬與銅的分離[13-14]。鉬粗精礦再磨后用硫化鈉作銅礦物抑制劑進行浮選，礦石粒度對銅、鉬礦物分離的影響試驗結果見表3。

表3 鉬粗精礦再磨對銅、鉬礦物分離的影響

由表3看出：鉬粗精礦再磨并經分選后，精礦中銅品位降低、鉬品位提高，但同時鉬回收率降低；礦石粒度為-325目占90%時，礦石泥化嚴重，鉬精礦回收率下降，而銅回收率降幅較小。綜合考慮，確定鉬粗精礦再磨礦石粒度以-325目占80%為宜，此時鉬回收率及鉬精礦品位較為理想，銅、鉬分離效果較好。

3.1.2.2 抑制劑用量對銅、鉬分離的影響

用硫化鈉作銅礦物抑制劑，其他條件不變，鉬粗精礦再磨至礦石粒度為-325目占80%。硫化鈉用量對銅、鉬礦物分離的影響試驗結果見表4。可以看出：隨抑制劑用量增加，精礦中銅質量分數降低；抑制劑用量高于1 000 g/t，鉬回收率開始下降，銅品位變化不大。綜合考慮，確定硫化鈉適宜用量為1 000 g/t。

表4 硫化鈉用量對銅、鉬礦物分離的影響

3.1.3 閉路分選

鉬浮選閉路試驗流程如圖4所示，試驗結果見表5?？梢钥闯觯壕V鉬品位為50.24%，鉬回收率為88.89%。鉬精礦中，銅質量分數0.20%，其他雜質含量符合有色金屬行業標準(YS/T 235—2016)鉬精礦KMo-49品級要求。

圖4 鉬浮選的閉路試驗流程

表5 鉬浮選的閉路試驗結果

3.2 鎢的重選

用搖床從鉬浮選尾礦中分選黑鎢礦。鉬浮選尾礦中，WO3質量分數為0.27%。

3.2.1 鎢的粗選

鎢礦物搖床粗選試驗結果見表6。

表6 鎢礦物粗選試驗結果

由表6可知：鉬浮選尾礦經搖床粗選，WO3得到富集，鎢粗精礦和中礦中WO3回收率達84.20%，但品位仍較低，需經多級重選。采用多級搖床分選工藝進行分選，試驗結果見表7。

表7 黑鎢礦重選試驗結果

由表7看出：分選所得鎢精礦中，WO3品位52.88%，回收率81.87%；其他雜質含量未超標，產品質量符合有色金屬行業標準(YS/T231—2015)黑鎢精礦四級品質量要求。

4 結論

采用浮選-重選聯合工藝可以從內蒙古某低品位鎢鉬礦石中分選鉬精礦及鎢精礦，精礦中鉬、鎢品位分別為50.24%、52.88%，回收率分別為88.89%和81.87%，產品質量均符合行業標準要求。礦石中部分黃銅礦與輝鉬礦包裹在一起，且兩者可浮性相近，所以礦石粗選后需再磨使輝鉬礦充分單體解離，然后通過抑制銅礦物精選出鉬精礦。該工藝流程簡單，鎢、鉬礦物能夠得到有效回收。