柿竹园多金属矿GY法浮钨新工艺研究.pdf

第 1 9 卷第 4期 1 9 9 9年 I 2月 矿冶工 程 ENG G vd 1 9M b 0 e 旰 1 9 9 9 摘要 根据柿竹 园钨 钼铋萤石 多金属矿石 的工艺矿物学特性 研究 开发出 G Y法浮钨 新工艺 用改性 水玻 璃选择性 抑制萤石等脉石矿物 用铅 盐恬化钨 矿物 用新 型螯合 捕收剂 代号 G 混合浮选黑 钨矿和 白钨 矿 对混合 粗精矿进 行加温精选 得到 白钨 精矿 对精 选尾 矿 用 G 捕收 剂浮选 得到黑 钨精 矿 工业 试验结 果 表明 对 w 为 0 4 7 的原 矿 钨精矿中 o wo 3 可达到 7 0 0 7 钨总 回收率达 到 8 1 6 2 与 7 3 3氧化 石蜡 皂法相 比 钨粗精 矿量大为减 少 回收率大 幅度提高 关 键 词 L 旦 苎 芝 苎 坚 垦 兰 鱼 些 垦 丝 生 堕 望 柿竹园钨钼铋萤石多金属矿 资源十分丰富 但矿 石难选 特别是钨 回收率低 矿石难选的原 因在于 矿物种类繁多 钨矿物以白钨矿和黑钨矿为主 可浮性 差别大 一般浮选时要求 的工艺 条件和介质条件各不 相同 有用矿物紧密共生 嵌布不均 粒 度偏 细 往 往需要磨至 9 0 小于o 0 7 4 n m 才能基本单体解离 特 别是黑钨矿 在磨矿 中极易过粉碎 由于微细粒含量的 增加 造成回收困难 萤石 方解石等含钙脉石矿物 与钨矿物的可浮性相近 易随钨矿物上浮 从而影响钨 精矿的质量 长期 以来 柿 竹 园 多金 属 矿 的选 钨 工艺 采用 N a O H调浆 在高碱度下 以水玻璃 抑制 萤石等脉石 矿 物 用 7 3 3氧化石蜡皂捕收钨矿物 然后用彼德洛夫法 得到 白钨精矿 对 白钨精选尾矿 用摇床 回收黑钨矿 由于 7 3 3氧化石蜡皂 的选择性差 导致钨粗 精矿品位 低 粗精矿中 WO 3 一般为 4 5 且 矿量大 黑 钨矿 回收不充分 总钨 回收率低 近年的统计为 5 5 6 0 本研究采用 G Y法 浮钨新工 艺 有效地解决 了黑 钨矿和白钨矿的回收问题 对于 wq 0 4 7 的 原矿 工业试验获得 了 wq 7 0 0 7 的钨精矿 钨总回收率达到 8 1 6 2 这不仅显著提高了工艺指 标 简化了流程 而且由于 9 9 的 0B 进入浮钨尾矿 还 为将来从 钨尾 矿 中回收萤石 创造 了有利条 件 l 矿 石性质 试验矿石均 采 自柿竹 园多金 属矿 的 矿带 富矿 段 系石英矽卡岩 型钨钼铋矿石 主要金属矿物 为 白 钨矿 黑钨矿 辉铋矿 自然铋 辉钼矿 黄铁矿 磁黄铁 收稿日期 1 9 9 9 4 3 9 4 3 第一作者 男 教授级高级工程师 矿 锡石 磁铁矿 褐铁 矿等 非金属矿物有石榴石 萤 石 石英 长石 云母 方解石 辉石 绿泥石 绿帘石 角 闪石 磷灰石等 钨主要呈 白钨矿 黑钨矿产出 两者 关系密切 白钨矿交代黑钨矿现象较普遍 白钨矿 的粒 度一般为 0 0 2 0 1 2 r m l l 黑钨矿的粒度为 0 0 2 0 1 4 n m 属难选矿石 工业试验原矿化学分析和钨物相分 析分别见表 1 表 2 表 1 原矿化学分析 组成 质 量分 数 组成 质量分数 W0 3 0 4 6 s i I 3 6 7 8 Mo 0 0 P 0 0 1 5 B l 0 I 8 n 1 2 o 3 7 6 4 S 0 7 O Mg O 2 B 5 F e l l P b 0 C 1 9 3 2 0 0 4 0 3 2 6 2 C u 0 0I s I L 0 1 9 4 位为 表 2 原矿钨物相 分析 2原则流程的选择 柿竹园黑钨矿物与 白钨矿物的 比例 约为 3 7 一 股而论 粗 中粒黑钨矿多采用重选 细粒黑钨矿除采用 一 一 一 艺 一 钨 戴 一 Y 圹 一 一 矿 蝴 一 属 一 一 园 一卉 维普资讯 第 4期 张息汉等 柿 竹匿多金属矿 c Y法浮钨新工艺研究 高效流膜选矿设备如细泥摇床 离心选矿机 横流皮带 溜槽等 回收外 也 可用浮选 回收 细粒黑钨矿 的回收 可采用烷基羟肟酸类 铜铁灵 胂酸类 膦酸类 芳烃羧 酸 芳烃酰胺 美狄兰和 8一羟基喹啉等螯 合捕收剂 硝酸铅和硫酸亚铁可作为活化剂 根据 白钨矿嵌布特 性 可采用重 浮流程或单 一浮选 流程 氧化石蜡皂 油酸和环烷 酸皂 等脂肪 酸类捕收剂常用来 浮选 白钨 矿 同时采用 N a O H或 N a 2 C 0 3作调 整剂 水玻璃作脉 石抑制剂 柿竹 园黑钨矿性脆 可浮性相对较差 加之过磨泥 化后 变得难以回收 而硫化矿 和部分细粒嵌布的钨 矿物 则要求将原矿磨得相对细一些 根据粗磨下单 体早收和避免过磨损失 的原则 曾对处理柿竹 园矿石 的主干流程进行 了多方案比较 如重 浮流程 浮 重 浮 流程和全浮选流程 等 通过研究新药剂 进一步完善 全浮选工 艺 确定 了 G Y法 浮钨新工 艺 其原 则流程 见图 1 原 矿 7 U 磨矿 8 3 8 B 小于 7 5 磁 进 一 钼铋l 等浮 铁精矿 1 铋硫l 等浮 钼铋混精尸 进钼铀分离 黑白钨 l 棍浮 G Y 法 铋硫混精P L 1 遘铋硫分离 浓 缩 4 白 黑钨精矿 钨 I p 矿 图 l GY法浮 钨新工艺原 则流程 3 黑钨 矿 白钨矿粗选工艺 用浮选法选择性地将黑钨矿 白钨矿最大限度地 富集到粗精矿中的关键 是采用对黑钨矿 白钨矿具有 良好选择性的捕收剂和对脉石矿物具有选择抑制的调 整剂 研究表明 改性水玻璃 活化剂硝酸铅和新型螫 合捕收剂 G Y的作用显著 3 1 改性水玻璃对钨租选的影响 钨浮选时 常用 的脉石矿物抑制 剂是水玻 璃 G Y 法选钨时 单用水玻璃 抑制效果不理想 水玻璃用 量 为26 0 0 g t 时 钨粗精矿 中 w W0 3 仅为 1 4 8 回收 率为 7 8 6 9 改用改性水玻璃后 效果理想 其用量 与钨粗选指标 的关系见图 2 董 4 5 3 5 2 5 l 0 0 9 0薹 8 0 丑 1 6 0 0 21 0 0 2 6 0 0 3 1 0 0 图 2改 改性水玻璃用量 g t 叫 l 品位 2 回收率 当药剂用量 同为 2 6 O 时 与添加 单一水玻璃 相比 添加改性水玻璃后钨粗精矿品位和回收率大幅 度提高 分别达 3 4 和 9 3 随改性水玻 璃用 量增 加 钨粗精矿品位上升 回收率在一定范 围内也增加 但改性水玻璃加人过 量 钨矿物也受到抑制 回收率下 降 其原因是改性水玻璃较单一水玻璃能生成更多的 亲水性硅酸 含多种硅酸离子 胶粒和其它多种亲水性 胶粒 这些胶粒选择性吸附在萤石 方解石等含钙矿物 表面 阻碍捕收剂吸 附 使钨浮选受 到抑制 此外 改 性水玻璃还可有效分散矿泥 消除脉石矿泥对有用矿 物的罩盖 改善钨浮选 的效果 3 2 活化剂硝酸铅对钨租选的影响 采用硝酸铅作活化剂 图 3为在中性和弱碱性矿 浆 中 硝酸铅用量对钨粗选指标的影响 从 图3可见 随硝酸铅用量增加 钨粗精矿品位和 回收率同时增 加 但硝酸铅加人 过量 则对 回收率 无 益 根据溶液化学平衡计算 硝酸铅在矿浆 中水解后 生成 P b 2 和多种羟基络合物 在 中性和弱碱性介质条 件下 主要以 P b 2 和 P b O H 形态存在 这些离子能 与黑钨矿表面的 w 谚 呈化学吸附或呈物理吸附 使 矿物表面电性 由负变正 形成 以 和 P b O H 为中 董 0 2 0 0 4 o o 6 o o 8 0 0 l O O O 硝酸铅用量 g t I 1 图 3 硝酸铅用量对钨粗选指标的影响 卜 品位 2 回收事 维普资讯 矿冶工程 第 l 9卷 心的活性区 这些活性区的存在 可促使捕收剂 阴离 子基团在矿物表面形成化学吸附 从而改善浮选指标 硝酸铅同样能在白钨矿表面吸附 使矿物表面带正电 促进捕收剂与 白钨矿作用 使 白钨矿得到有效浮选 3 3 新型螯台捕收剂 GY对钨粗选的影响 通常的螯台捕 收剂对黑钨矿捕收作用较好 而对 白钨矿捕收作用较差 反之对 白钨矿有较 强捕收作用 的脂肪酸类对黑钨矿作用较弱 针对柿竹园黑钨矿和 白钨矿共存的状况 研制出新型螯台捕收剂 G Y 它的 极性基团可与黑白钨矿物表面产生螯合作用或化学吸 附作用 对黑钨矿和白钨矿都有 良好的捕收性能 G Y 用量对钨粗选指标的影响如图 4所示 GY用量 g t 图 4 G Y对钨粗选 指标 的影响 1 品位 2 回收率 掌 I lL 叵 随着 G Y用量增大 回收率显著提高 但粗精矿品 位略有下降 其原 因是过量的药剂使萤石 方解石等脉 石矿物上浮 3 4 钨粗选工艺流程 钨粗选采用一粗 三扫 五精流程 粗选 添加改性 水玻璃 硝酸铅和 G Y捕收剂 一 二次精选 时补加改 性水玻 璃 扫选则 朴 加 G Y 捕收 剂 对 WO j 0 5 4 的硫尾 经浮选处理后可获 WO 3 3 5 8 O 其中自钨 矿 wq 2 4 4 7 黑钨矿 wq 1 1 3 3 的钨混合粗精矿 钨 回收率达 8 5 9 1 其 中 白钨矿回收率 8 5 7 5 黑钨矿 回收率 8 6 2 6 黑钨 矿和白钨 矿都 得到充 分 回收 钨 粗精 中 C a r 7 3 6 说明 G Y法选钨的选择性相 当好 4白钨加温精选工艺 分析 WO j 3 5 8 的钨粗 精矿矿物组成 发 现仍含一定数量的石榴石 萤石 方解石 磁铁矿和硫 化物等 这些矿物与捕收剂作用后 其表面仍有较高的 活性 精选时难于抑制 为简化流程 曾试图进行常温 处理以获取合格钨精矿 结果不甚理想 于是仍采用经 典 的 彼德 洛 夫 法 工 艺 即钨 粗 精矿 的浓 度 提 高 到 5 o 矿浆加温至 9 5 然后加人水玻璃 保温约 1 h 再稀释脱药后 浮选 本研究的所改进之处是 用水玻 璃混合剂 水玻璃 无机盐 代替单一水玻璃 与单一 水玻璃 比较 水玻璃混合剂在加温脱药过程 中对萤石 方解石 石榴石 磁铁矿 硫 化物等有更 强的选择性脱 药作用 且在一定用量范围内对 白钨矿有较好活化作 用 扩大了白钨矿与非 目的矿物可浮性的差异 改善 了 分选效果 图5为水玻璃混合剂与单一水玻璃对 白钨 加温精选粗选作业的影响 茜 日 药 荆用量 k g t 图 5 两 种水 玻璃剂 对 白钨加温精选 租选 作业的影响 1 添加单一水玻璃 时的 品位 卜添加水玻璃混合剂时的品位 3 添加水玻璃混合 荆时的回收率 4 添加单一木玻璃时的回收率 由图 5 看出 在一定范围内 水玻璃混合剂使钨 精 选粗选的精矿 回收率尤其是品位得到 了提高 在白钨 加温 精 选 作 业 中 白钨 矿 的 可 浮 性 良好 精 矿 中 WO j 为 6 5 7 4 回收率达 9 5 上 部分可浮 性好的黑钨矿也进人白钨精矿 5 黑 钨矿的回收 白钨加温精选尾矿中含有黑钨矿 磁铁矿 硫化物 和萤石 石榴石等脉石矿物 经弱磁选 除铁后 对粗 中 粒的黑 钨矿 可用 摇床 回收 作 业 回收 率达 4 5 5 5 wq 可达 6 5 以上 摇床尾矿经浓缩后 可 送黑钨细泥浮选作业段进一步回收黑钨矿 活化因加 温脱药而失去可浮性的黑钨矿 并使之与脉石矿物有 效分离是该作业工序 的技术关键 本研究仍采用与黑 钨矿和白钨矿混合 浮选类似 的基本工艺 但 药剂用量 有很大变化 用硝 酸铅活化黑钨矿 用改 性水玻璃与 无机盐组台药剂选择性抑制萤石 方解石 石榴石等脉 石矿物 用 G Y捕 收黑钨矿 工艺流程为一粗 三 扫 五精 黑钨细泥浮选作业回收率可达 7 5 一8 5 黑 钨精矿中 WO j 可达 4 0 一6 5 根据市场需求 该精矿可与摇床黑钨精矿合并 出售 也可采用微细粒 重选设备如横流皮带溜槽等进一步处理 可分别获得 维普资讯 第 4期 张忠汉 等 柿竹 园多金属矿 G Y法浮钨新 工艺研究 高品位黑钨精矿和黑钨中矿 工业试验中黑钨精矿品 位为 4 2 6 经横流皮带溜槽 处理可获得 wq 分 别为 6 9 5 和 1 4 7 6 的黑钨精矿 和钨 中矿 作业 回 收率分别为 8 3 0 4 和 l 6 9 6 G Y法浮钨新工艺工 业试验指标见表 3 表 3 GY法工业试验指标 蛤 矿品 位 产 品 名 秫 兰 对钨 给矿 对 原矿 6 结 语 1 在工业试验 中 对 wq O 4 7 的原矿 采 用 G Y法浮钨新工艺 获得 wq 为 7 0 o 7 的钨精 矿 钨总回收率达 8 1 6 2 2 G Y法浮钨新工艺 采用选择性脉石抑制剂改 性玻璃 水玻璃混合剂 活化剂硝酸铅和对黑钨矿和白 钨矿都有 良好捕 收作用 的 G Y新型螯合剂 实现了黑 钨矿和白钨的混合浮选 白钨加 温精选以及黑钨细泥 浮选 使选钨指标大幅度提高 3 G Y法浮钨所得粗精矿品位高 钨粗精矿量少 可大大减少加温精选矿量 降低能耗 和生产成本 简化 生产工艺 G Y法钨粗选尾矿矿浆为中性 澄清性好 加少量石灰助沉可直接排放 有利于环保 与 7 3 3法相 比可大大节省尾矿处理费用 4 G Y法浮钨在 中性介质中进行 包括部分易浮 萤石在内的 9 9 左右的萤石进入钨粗选尾矿 为下步 综合 回收萤石 提高萤石 回收率创造 了良好条件 参加试验研究的还有林 日孝 周晓彤 李英 朱山明 胡 名川等 Th e S t u d y o n Ne w Te c h n i q u e f o r Fl o t a t i o n o f W o l f r a m f r o m S h i z hu y u a n Po l y me t a l l i c Or e s Us i n g GY M e t ho d Z H ANGZ h o n g h a n Z H ANG X i a n h u a I Z h i p i n g DA I Z h i l i n T O N G 1喈 G U O J i a n g u a 1 R e s e a r c hI n s t L n a e o fN o n f e r r o u s m e t a l l G t ta n g z h o u 5 1 0 6 5 C h n a 2 S h i z h u y u a nN o n f e r r o u s Me t a l s Mi n e H t m a n 嘞u 4 2 3 0 0 0 C h n a Ab s t r a c t Ac c o r d i n g t o t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f p r o c e s s m n e m o o f s h i z h u y n a n W Mo B i C s F 2 p o l y me t a l l i c 0 t h e a u t h o r s h a v e l o p ed aI l e wt e e h n o f o r w o l f r a mfl o t a t i o n a f t e r s e v e r a l y e a r sof r e s e a r c h e s I nt h i s t e c h n o l o g y am o d i fi e d s o d i m n s i l i c a t e i s u s e d t o s e l e c t i v e l y d e p r e s s g a n g u e min e r a l s s u c h a s fl u o r i t e e t c l e a d s a l t t o a c ti v a t e w o l f r a m mi n e r a l s a n d GY a n ty p e e hal a t a g c o l l e c t o r t o f o a t w o ff r a mi t e a n d s c h e e l i t e b u l k