钨矿细泥选矿工艺发展

钨矿细泥选矿工艺发展
黄万抚;张小冬
【摘要】With the continuous research on characteristics of tungsten slimes ,the single process, such as flotation, gravity separation, magnetic separation and extraction can not meet the requirements for tungsten slimes sorting index. Combination of multiple process methods is developed to solve this problem. This paper studies the characteristics of each separation process by filed survey. The future research directions and equipment application of fine tungsten slime are predicted.%随着对钨细泥特点的不断研究，浮选、重选、磁选、浸出等单一工艺不能满足对钨细泥选别指标的要求，多种选别方法结合的联合工艺应运而生。

文中简述了各种流程的特点以及针对钨细泥选别在选厂调研中发现的问题，对未来钨细泥的研究方向以及设备应用进行展望。

【期刊名称】《有色金属科学与工程》
【年(卷),期】2013(000)005
【总页数】4页(P54-57)
【关键词】钨细泥;选别流程;离心机;浮选柱
【作者】黄万抚;张小冬
【作者单位】江西理工大学资源与环境工程学院，江西赣州341000;江西理工大学资源与环境工程学院，江西赣州341000
【正文语种】中文
【中图分类】TD952
0 引言
钨属高熔点稀有金属（或称难熔稀有金属）.钨及其合金被广泛应用于航空航天、原子能、汽车工业、电气工业、船舶、电子工业、化学工业等诸多领域.在自然界中，钨矿物和含钨矿物有20余种，但只有黑钨矿和白钨矿具有开采经济价值.中国的钨矿储量居世界首位，为国外30多个国家总储量（130万t）的3倍多.现阶段我国开采的钨矿主要是黑钨资源[1]，但是随着不断的开采，中国的黑钨资源即将呈现出“贫、杂、细”现象.黑钨性脆，易过粉碎，在开采和碎矿的过程中不可避免的产生细泥.据统计，每年大概有20%的钨损失于钨细泥中，而且钨细泥的回收率较低，国内钨细泥中钨的平均回收率低于45%[2]，尾矿中的钨回收率达到10%～15%.钨矿中钨的损失率大部分来源于钨细泥回收过程中的钨损失，其大概占总损失率的40%～50%[3-4].因此提高钨细泥中钨回收率是选矿业的重要研究课题.
1 钨细泥选矿工艺的发展
1.1 传统钨细泥选矿工艺
在20世纪50年代之前钨细泥基本不回收，直到20世纪50年代以后，才广泛应用铺布溜槽回收钨细泥.由于回收率低（仅为30%左右），在经济和人力方面投入大，在20世纪60年代中后期又逐渐放弃对钨细泥的回收.20世纪60～70年代随着刻槽摇床、弹簧摇床的推广使用，钨细泥的回收有了显著的提高，特别是对大于37μm粒级钨细泥的回收有了显著的提高，回收率达到35%～40%.20世纪80年代，钨细泥的回收逐渐受到重视，选矿工作者不断的发明推广新设备、新技术和新
工艺，离心机、湿式强磁选机、皮带溜槽等新型设备以及新型药剂的研制使钨细泥的回收达到一个高峰.20世纪90年代受钨价低迷和经济改革的影响，大多数选矿
厂采用绒毯溜槽回收钨细泥，钨金属回收率在43%左右[5].鉴于钨细泥的特点，总结归纳几种较为成熟的钨细泥选矿工艺流程如下.
（1）全摇床流程.全摇床流程是指细泥浓缩分级后经摇床多次选别，得到钨细泥精矿的流程.江西大吉山、小龙等钨矿山还对摇床精矿再次摇床精选，进一步提高精
矿中钨的品位.该流程的优点是操作简单可靠，指标稳定，缺点是钨细泥的回收率低，小于37μm的钨细泥基本不能回收.回收率只有27%～35%.大吉山钨矿曾采
用该流程获得回收率32%~35%，品位45%~50%的钨细泥精矿[6].
（2）分级-摇床-离心选矿机流程.该流程是指浓缩分级后的细泥，分级成大于
37μm和小于37μm两个粒级，大于37μm的钨细泥用摇床选别，小于37μm细泥用离心选矿机选别.离心精矿用皮带溜槽或用浮选脱除硫化矿的方法进行精选.该
流程的特点是：离心选矿机的应用弥补了摇床对于小于37μm的钨细泥几乎不能
回收的缺陷，提高了钨细泥的回收率，回收率指标提高到46%～60%.缺点：离心机操作复杂，离心机的富集比不如摇床[7].盘古山钨选厂曾采用该流程最终获得品
位40%~45%，回收率为54.6%的钨精矿[8].
（3）湿式强磁-浮选流程.该流程是指除杂浓缩后的细泥用湿式强磁选机进行选别，磁选精矿浮选脱硫后，直接进行钨的浮选，得到高品位钨精矿（WO3≥50%）.这
类流程的特点是：大于10μm的钨矿物都可以在湿式强磁选机的作业中得到有效
的回收，而且湿式强磁选机的作业比较稳定，影响因素较少，能够大量抛尾.最终
仅有5%～6%的矿量，减少浮选的处理量，大大减少了浮选过程中药剂量，而且
该流程短、操作简单.此流程可获得回收率为54%～65%的高品位钨精矿.缺点是：用此流程选别富含硫化矿和白钨矿的细泥时，硫化矿和白钨得不到有效回收，而且磁选后的精矿浓度低，要浓缩脱水才能浮选，影响选矿效率，增加成本.用SQC-
4-1800型磁选机和6 A浮选机组成湿式强磁一浮选流程选别浒坑钨矿钨细泥品位为WO3 0.32%的原矿，最终得到品位WO3 35.41%，综合回收率为73.58%的
钨精矿.
（4）脱硫-离心选矿机-浮选-（磁选）流程.该流程操作是：首先运用浮选方法脱
除细泥中的硫化矿，综合回收硫化矿中的金属，浮选尾矿进入离心选矿机重选，离心所得粗精矿二次脱硫，最后进行钨的浮选或磁选得到钨精矿.这类流程特点：硫
化矿得到有效回收，减少了分级工艺使得离心选矿机在这个流程得到充分应用，离心选矿机可以丢弃大部分尾矿，回收粒度下限低，细粒级细泥得到有效回收，最终回收率一般能达到65%以上.缺点是：2次脱硫过程增加药剂用量，并且对后期钨
的浮选有一定影响，离心选矿机操作比摇床复杂，对给矿浓度和给矿量要求严格.
而且离心选矿机的富集比低于摇床，对大于74μm粒级的回收效果不如摇床.铁山
垄钨矿采用脱硫-离心机-浮钨-磁选流程处理原矿品位为0.35%~0.45%钨细泥，
得到品位62.08%，回收率66.36%的钨精矿[9].
随着钨矿浮选药剂的不断探索和发展，高玉德[10]在研究黑钨细泥浮选调整剂作用机理的基础上，在pH值为6.5~7.0的矿浆中采用苯甲羟肟酸为主的组合捕收剂，硝酸铅作为活化剂，以水玻璃、羧基甲基纤维素，硫酸铝等为组合抑制剂，当给矿品位含WO3 1.62%，采用一粗三精三扫浮选工艺流程，得到品位WO3 66.04%，回收率90.36%的浮选精矿.
1.2 钨细泥选矿工艺的研究进展
进入21世纪后，随着浮选药剂不断研发和推广，设备的性能不断提升，以及对钨细泥特点研究的不断深入，钨细泥选矿得到了很大的提升.选矿工作者在前辈研究
的基础上，不断地研究开发出钨细泥选矿工艺，特别是复杂的多工艺联合流程得到广泛的应用.下面列举几种常用流程：
（1）全浮选流程.此类流程是指细泥在经过浓缩后直接进入浮选流程.此类流程为
单一流程，相对于联合流程更加简单，成本减少，影响因素少，回收指标理想.但
是此类流程使用范围较小.方夕辉等[11]针对江西某黑白钨共存的钨矿细泥的特点，运用苯甲羟肟酸与731氧化石蜡皂组合捕收剂，在pH值为7～8的弱碱性条件下综合回收黑白钨.在一粗四精两扫的条件下得到品位 21.39%，回收率为 86.01%的钨精矿，回收率比一般重选方法高出20个百分点左右，钨资源得到综合回收. （2）磁-重流程.此类流程是指细泥在经过湿式强磁选机的磁选后，强磁精矿进入
摇床或离心选矿机进行精选.此类特点：工艺流程简单，操作方便，指标理想，基
本上对环境无污染、流程中的选矿用水可以反复使用.骆任等[12]对某低硫原生钨
细泥采用湿式强磁选机进行磁选富集，磁选预富集，粗精矿分级后摇床重选回收钨.在原矿品位0.75%时得到品位WO3 26.27%的综合精矿，回收率达到79.99%.张念[13]也用磁选-离心选矿机的流程获得WO3 43.52%，回收率48.80%的较好指标.韦世强等[14]根据细泥性质运用“高梯度磁选-离心机”流程选别黑钨矿，结合“离心机-浮选-离心机”的流程选别白钨和锡石，闭路试验得到黑钨精矿品位
WO3 43.52%、回收率48.80%，白钨精矿品位WO3 31.69%、回收率6.56%，
合计钨精矿品位WO3 41.67%、回收率55.36%；锡精矿品位42.23%，回收率48.95%的良好指标.
（3）重-浮-重流程.此类流程是指应用离心选矿机对细泥原矿进行预先富集，丢弃大部分尾矿，精矿进行浮选脱硫后再进行黑白钨浮选，浮选精矿最后摇床精选.此
类流程特点：对黑白钨共存的钨细泥适用，可使得细泥中的钨金属得到有效回收，离心选矿机的应用提高了浮选的入选品位，减少了浮选给矿量和浮选药剂.缺点：
该流程比较复杂，黑钨矿回收率相对低.邓丽红等[15]运用此流程选别江西某大型
钨矿细泥，在原次生细泥混合品位为WO3 0.21%时，采用离心选矿机一粗一精摇床扫选，所得离心精矿进行黑白钨混合浮选，再进行黑白钨分离，加温浮选得到白钨精矿，尾矿进行摇床得到黑钨精矿.工业试验获得品位为WO3 65.43%，回收率
31.40%的白钨精矿，品位WO3 41.90%，回收率31.12%的黑钨精矿，总钨精矿为WO3 51.48%，回收率可达62.52%.周晓彤[16]采用重-浮-重联合流程选别
WO3 0.33%钨细泥时，获得总钨精矿品位为WO3 45.26%，回收率62.37%较好的选别指标，其中白钨精矿品位为WO3 55.38%、回收率29.82%，黑钨精矿品
位为WO3 38.76%、回收率32.55%.
（4）磁-浮-重流程.此类流程是指首先用湿式磁选机对钨细泥进行磁选，磁选精矿进入摇床得到黑钨精矿，磁选尾矿浮选得到白钨、锡等其他伴生矿物.流程特点：
简单灵活、技术合理、适应性强，对比较复杂的伴生多金属钨细泥有较好回收效果，使锡、钼等伴生金属得到有效回收.缺点：运用摇床精选，对细粒级钨矿不能得到
有效回收.林鸿珍[17]根据漂塘钨矿大龙山选厂细泥的特点，改进和完善了细泥选
别流程，运用以磁-重流程为主体的磁-浮-重工艺流程综合回收黑白钨、锡及钼等
矿物.最终钨细泥回收率提高了30%，精矿品位提高了10%.李平[18]处理某选厂原细泥，采用相似流程进行小型试验，钨精矿品位比原流程提高了16.18%，回收率提高了29.71%.
除了上述流程外，针对钨细泥回收率不高的情况，尝试采用选冶联合流程选别钨细泥.卢友中[19]在传统浸出的基础上尝试应用微波辅助浸出.在确定了浮选和碱分解
的最佳实验条件后，对传统浸出和微波浸出进行对比试验.结果表明：在最佳条件下，品位为WO3 0.39%的钨细泥及尾矿在经过粗浮选、微波辅助碱分解后，
WO3的回收率可达到82.6%，可以发现微波辅助浸出比传统加热浸出效率高.周
源在处理某难选钨锡细泥时，应用振动矿泥摇床与离心机组合粗选，粗选精矿浮选脱硫，最终离心粗精矿脱硫尾矿进入水冶车间，得到合格白钨和锡精矿，摇床粗精矿脱硫尾矿进行白钨浮选得到合格白钨产品，浮钨尾矿运用干式强磁选机分离黑钨和锡石.运用重-浮-磁（水冶）的联合流程，得到最终产品，钨综合回收率89%，
锡的综合回收率达到85%，资源得到综合回收[20].
2 钨细泥回收中存在的问题
现在许多钨矿山对钨细泥的回收效果依然不理想，可能原因如下[21-22]：
（1）在选别之前忽视对钨细泥的除渣脱粗，很多选厂基本没有除渣脱粗设备，对后期的选别造成影响，容易对设备的连续作业产生影响.
（2）对钨细泥的了解不够，忽略对钨细泥的选别和金属流向等的检测.
（3）还需进一步对钨细泥选矿流程进行完善，在对细泥的性质有一定了解的基础上还是沿用老工艺，现在还有选厂采用单一的选别流程，对钨资源形成浪费. （4）对钨细泥的选别不够重视，采取能收多少收多少的态度，对新药剂，新设备的引进持保守态度.
要想获得理想的指标，除了对以上原因进行查找外，还要根据自身选厂的特点，及时发现问题并适时地进行改进和完善.
3 对未来钨细泥选别的展望
3.1 浮选工艺的发展及展望
通过查阅钨细泥处理工艺参考文献以及生产实践经验发现，近年来，对钨细泥的浮选工艺和药剂的研究方面取得了不错的成绩.在充分了解各选厂钨细泥特点的基础上，不断地改进和完善钨细泥浮选工艺，先后推出选择性絮凝、载体浮选、油团聚浮选等具有发展前景的浮选工艺.此外，细粒技术、两液分选、离子浮选等工艺也
在不断的成熟，由于各种因素的影响，大部分工艺还在实验阶段，还未应用于工业生产.钨细泥浮选药剂的理论研究和工业应用上的研究不断发展，并向着开发捕收
能力强、分选效果好、无毒、价格低廉的药剂方向不断发展.随着浮选工艺的发展，越来越倾向于工艺简单的钨细泥“全浮选”流程[23-24].
3.2 选别设备的发展
针对钨细泥选矿设备的研究也有一定进步，根据黑钨有弱磁性的特点，设计发明的湿式强磁选机现被广泛应用于钨细泥选别中.SLon型立环脉动高梯度强磁选机对黑
钨细泥的选别效果明显，可以有效回收小于10μm的细泥矿物.随着流程的不断改进，高梯度强磁选机不仅应用于细泥精矿中黑钨与锡石的分离，还被应用于黑钨细泥的预处理和粗选阶段[25].
离心选矿机是一种有效的重选设备，被广泛地应用于黑钨型矿山，但是由于操作复杂，对给矿速度和给矿浓度要求严格，被许多矿山所淘汰.随着对离心机的不断改进和完善，在控制给矿速度和给矿浓度方面做了一定的改善，操作的稳定性得到提高，相对分选效果有了较大的进步.实践证明离心机不仅可以应用于粗选，在精选阶段也可以有效地应用，应该得到大力推广[26-29].
射流浮选机是利用高速矿浆形成激流，空气在压力作用下形成旋转气流，同时在卷吸效应下空气与矿浆进行能量交换，空气弥散成微小气泡，并随着能量的进一步转换，空气在矿浆中进一步溶解，最后进入.在压力减小的情况下，气泡携带目的矿物上升，最终形成泡沫层，随着泡沫的自溢完成分选过程[30].随着微泡新理论的研究，射流浮选机可以有效应用于微细粒及尾矿的选别中.牟联胜运用射流浮选机选别某尾矿中细粒黄铁矿.实验表明射流浮选机可以降低入选品位，得到高品位的硫精矿，减少了资源的浪费.射流浮选机的单槽富集比高，可以简化流程减少浮选机的数量，节省了浮选成本[31-32].浮选是处理钨细泥的重要环节，而作为可以有效回收细粒的射流浮选机，应该得到更好的推广.
浮选柱[33-34]作为新型的浮选设备具有占地面积小、处理能力大、节约能源、易损件少、维修方便，并有浮选泡沫层厚，捕收区域长，目的矿物在泡沫上升过程中富集时间较长，还可完全实现自动控制，节省劳动力，减少成本等优点.
参考文献：
[1]李俊萌.中国钨矿资源浅析[J].中国钨业，2005，24（6）：9-13.
[2]安占涛，罗小娟.钨选矿工艺及其进展[J].矿业工程，2005，3（5）：29-31.
[3]周晓文，陈江安，袁宪强，等.微细粒级钨细泥选矿试验研究[J].有色金属科学与
工程，2010，1（2）：64-68.
[4]宋振国，孙传尧，王中明，等.中国钨矿选矿工艺现状及展望[J].矿业，2011，
20（3）：1-7.
[5]刘辉.江西钨矿细泥选矿技术发展与应用[J].中国钨业，2002，17（5）：30-33.
[6]罗伟英.大吉山钨矿选矿工艺改进的生产实践[J].江西有色金属，2009，23（3）：23-25．
[7]艾光华，李晓波.微细粒黑钨矿选矿研究现状及展望[J].矿山机械，2011 （10）：89-92.
[8]贺政权，刘树贻.盘古山钨细泥的脉动发送高梯度磁选试验[J].江西有色金属，1990（4）：32-37.
[9]林培基.铁山垅钨矿钨细泥回收工艺改进及生产实践[J].中国钨业，2002，17（6）：27-29.
[10]高玉德．黑钨细泥浮选中抑制剂的研究[J].中国钨业，1996，11（11）：3-4
[11]方夕辉，钟常明．组合捕收剂提高钨细泥浮选回收率的试验研究[J].中国钨业，2007，22（4）：26-28.
[12]骆任，魏党生，叶从新.采用磁-重流程回收某原生钨细泥中的钨试验研究[J].
湖南有色金属，2011，27 （3）：5-7.
[13]张念.西南某钨矿选矿厂细泥黑钨回收工艺研究[J].有色金属科学与工程，2011， 2（5）：77-79.
[14]韦世强，苏亚汝，谭运金，等.从某钨矿选厂钨细泥中回收钨、锡的试验研究[J].中国钨业，2011，26 （3）：23-26.
[15]邓丽红，周晓彤，罗传胜，等.江西某钨矿钨细泥选矿新工艺应用研究[J].矿产
综合利用，2010（1）：8-11.
[16]周晓彤，邓丽红.钨细泥重-浮-重选矿新工艺的研究[J].材料研究与应用，2008，
18（3）：231-233.
[17]林鸿珍.大龙山选厂钨细泥回收工艺的研究[J].中国钨业，2000，15（1）：
20-22.
[18]李平.某选厂钨细泥回收工艺的研究[J].江西有色金属，2001，15（1）：24-30.
[19]卢友中.选冶联合工艺从钨尾矿及细泥中回收钨的试验研究[J].江西理工大学学报， 2009，30（3）：70-73.
[20]周源.一种难选钨锡细泥的综合回收工艺[J].矿产综合利用，2001（1）：36-40.
[21]艾光华，刘炯天.钨矿选矿药剂和工艺的研究现状及展望[J].矿山机械，2011，39 （4）：1-4.
[22]李平，管建红，李振飞，等.钨细泥选矿现状及试验研究分析[J].中国钨业，2010，25（2）：20-22.
[23]付广钦，何晓娟，周晓彤.黑钨细泥浮选研究现状[J].中国钨业，2010，25（1）：22-25.
[24]鲁军.黑钨细泥选矿工艺研究现状及展望[J].现代矿业，2012（2）：26-29.
[25]周晓彤，邓丽红，廖锦.白钨浮选尾矿回收黑钨矿的强磁选试验研究[J].中国矿业，2010，19（4）：64-67.
[26]陈亮亮，熊大和.SLonФ1600 mm离心机分选细泥浮选粗精矿的试验研究[J].
中国钨业，2010，25（6）：46-48.
[27]林培基.离心选矿机在钨细泥选矿中的应用[J].金属矿山，2009（2）：137-140.
[28]李华杰.离心选矿机结构及其控制方法[J].中国钨业，2012，27（3）：40-42.
[29]肖芫华，黄万抚.新型离心机及其分选细粒钨泥的试验研究[J].现代矿业，2011，
508：15-16.
[30]程景峰，杜新路，张攀.影响射流浮选机分选效率的因素浅析[J].中国钼业，2005，29（5）：23-25.
[31]杜新路，胡文根.微泡浮选理论应用实践[J].有色矿山，2001，30（4）：37-41.
[32]牟联胜.采用高效射流浮选机从某尾矿中回收硫的工业试验[J].矿产综合利用，2010（3）：46-48.
[33]李小健.选钼尾矿回收低品位白钨的实践[J].中国矿山工程，2012，41（2）：20-23.
[34]王星.钨矿选矿工艺研究进展评述[J].工程设计与研究，2010，129：5-8.。