某黑钨细泥重选回收钨试验研究

ＳｅｒｉａｌＮｏ．６２１Ｊａｎｕａｒｙ２０２１
现　代　矿　业
ＭＯＤＥＲＮＭＩＮＩＮＧ
总第６２１期
２０２１年１月第１期
中国地质调查局地质调查项目（编号：ＤＤ２０２０１１７４）。

常学勇（１９８２—），男，工程师，４５０００６河南省郑州市陇海西路３２８号。

某黑钨细泥重选回收钨试验研究
常学勇１，２，３　张艳娇１
，２，３
（１．中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所；２．自然资源部多金属矿综合利用评价重点实验室；３．西北地质科技创新中心） 摘　要　某黑钨矿由于成分较为复杂，致使细泥段ＷＯ３回收率较低，为了进一步回收该尾矿中的钨，开展了试验研究工作。

试验研究确定了筛分—离心选矿机粗选—悬振锥面选矿机精选流程，可从ＷＯ３含量０．１４２％的尾矿中获得ＷＯ３含量２８ ０４％、ＷＯ３回收率４
９ ２０％的黑钨精矿。

关键词　钨矿　细泥　重选　尾矿
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４ ６０８２．２０２１．０１．０３０
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅＲｅｃｏｖｅｒｙｏｆＴｕｎｇｓｔｅｎｆｒｏｍａＷｏｌｆｒａｍｉｔｅＳｌｉｍｅｂｙＧｒａｖｉｔｙＳｅｐａｒａｔｉｏｎ
ＣＨＡＮＧＸｕｅｙｏｎｇ１，２，３　ＺＨＡＮＧＹａｎｊｉａｏ
１，２，３
（１．ＺｈｅｎｇｚｈｏｕＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭｕｌｔｉｐｕｒｐｏｓｅＵｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆＭｉｎｅｒａｌＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，ＣＡＧＳ；２．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＰｏｌｙｍｅｔａｌｌｉｃ
Ｏｒｅｓ′ＥｖａｌｕａｔｉｏｎａｎｄＵｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ，ＭＮＲ；３．ＮｏｒｔｈｗｅｓｔＣｈｉｎａＣｅｎｔｅｒｆｏｒＧｅｏｓｉｅｎｃｅＩｎｎｏｖａｔｉｏｎ）Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｃｏｍｐｌｅｘｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｗｏｌｆｒａｍｉｔｅｒａｗｏｒｅ，ｔｈｅｒｅｃｏｖｅｒｙｒａｔｅｏｆＷＯ３ｉｓｌｏｗｉｎｗｏｌｆｒａｍｉｔｅｓｌｉｍｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎｓｔａｇｅ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｒｅｃｏｖｅｒｔｕｎｇｓｔｅｎｆｒｏｍｔｈｉｓｗｏｌｆｒａｍｉｔｅｓｌｉｍｅｔａｉｌｉｎｇ，ａｒｅｓｅａｒｃｈｗｏｒｋｈａｄｄｅｖｅｌｏｐｅｄ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｆｌｏｗｓｈｅｅｔｏｆｓｃｒｅｅｎｉｎｇ，ｒｏｕｇｈｉｎｇｂｙｃｅｎｔｒｉｆｕ ｇａｌｓｅｐａｒａｔｏｒａｎｄＨＶＣｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒｒｅｃｏｖｅｒｉｎｇ．Ｂｙｔｈｉｓｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｆｌｏｗ，ａｗｏｌｆｒａｍｉｔｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｗｉｔｈＷＯ３ｇｒａｄｅｏｆ２８．０４％ａｎｄｒｅｃｏｖｅｒｙｏｆ４９．２０％ｃａｎｂｅｒｅｃｅｉｖｅｄ，ａｎｄｔｈｅＷＯ３ｇｒａｄｅｉｎｗｏｌｆｒａｍｉｔｅｓｌｉｍｅｔａｉｌｉｎｇｓｉｓ０ １４２％．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ　ｗｏｌｆｒａｍｉｔｅ，ｓｌｉｍｅ，ｇｒａｖｉｔｙｓｅｐａｒａｔｉｏｎ，ｔａｉｌｉｎｇｓ
钨是我国的优势矿产资源，在世界钨资源供需方面我国一直处于主导地位，黑钨矿在钨资源的开发利用中占有很大比重。

黑钨矿的选矿回收手段以重选为主且选矿回收率相对较高，但由于其性脆、密度大，破磨过程易于在细粒级别中富集，因此在黑钨选矿生产现场一般采取集中处理的方法回收细泥中的钨，但细泥作业回收率通常较低，大量金属在细泥作业段损
失［１ ４］
，因此细泥中钨的回收一直是选矿领域的研究
热点。

某黑钨矿选厂细泥成分较为复杂，细泥段生产采用浮选脱硫—高梯度磁选—摇床精选工艺流程，细泥作业段回收率３５％～４０％。

为了进一步回收该细泥尾矿中的钨矿物，对其开展了钨再回收的试验研究。

１　矿样性质
对矿样进行化学多元素分析、物相分析及粒度分析，分析结果见表１～表３。

表１　矿样化学多元素分析结果
％元素ＷＯ３Ｓｎ
ＡｓＳ
ＣｕＰｂＺｎ含量０．１４２０．００９４０．００４００．０７００．０１６０．０１１０．０２７
元素ＢｉＭｏ
Ｐ２Ｏ５ＭｇＯＴｉＯ２ＳｉＯ２Ｋ２Ｏ含量０．０１４０．０２６
０．１２２．４１０．４７６０．４８４．３２
元素Ａｌ２Ｏ３ＣａＯＬｉ２ＯＲｂ２ＯＮａ２ＯＭｎＣａＦ２含量
１６．５４
２．５４
０．４２
０．１６
０．３７
０．４５
１．８９表２　矿样钨物相分析结果
％
钨物相钨含量钨分布率黑钨矿中ＷＯ３０．１２７８９．３１白钨矿中ＷＯ３０．０１０７．０３钨华中ＷＯ３
０．００５３．６６合计
０．１４２
１００．００
由表１～表３可知，矿样中ＷＯ３含量为０ １４２％，ＷＯ３主要赋存于黑钨矿中，９６％以上的钨金属集中在－０．０７４ｍｍ的粒度范围内，－０．０１ｍｍ产率达３１ ４８％。

矿物物质组成研究表明，矿样中主要脉石矿物为云母、石英、绿泥石、蒙脱石及电气石等，其中绿泥石、蒙脱石等泥质矿物较多，矿物量达２０％左右，易使矿
表３　矿样粒度分析结果
粒级／ｍｍ产率／％ＷＯ３品位／％ＷＯ３分布率／％
＋０．１５３．７２０．０１００．２６－０．１５＋０．０７４１８．５００．０２３２．９９
－０．０７４＋０．０４５１３．５８０．１０２９．７３
－０．０４５＋０．０３１１２．４５０．１８０１５．７３
－０．０３１＋０．０２０１０．６２０．５１０３８．０３
－０．０２０＋０．０１０９．６５０．２３０１５．５８－０．０１０３１．４８０．０８０１７．６８
合计１００．０００．１４２１００．００
浆黏度增大，对后续分选过程有一定的不利影响。

２　选矿试验研究
２．１　流程选择与确定
由粒度分析结果可知，该矿样中＋０ ０７４ｍｍ粒级中ＷＯ
３
含量仅为０ ０２１％，但产率却高达２２ ２２％，可通过筛分方式将其分离后直接抛尾。

目前，细泥选矿一般采用重选、浮选、磁选中的一种方法或几种联合工艺对钨矿物进行回收［５］。

因样
品中ＷＯ
３
含量较低，而浮选药剂单价较高，浮选方法暂不采用。

目前微细粒重选设备有离心选矿机、Ｆａｌｃｏｎ离心机、悬振锥面选矿机，由于离心选矿机分选精度不高，针对低品位矿石难以直接获得合格的精矿产品；悬振锥面选矿机可获得较高品位的精矿，但处理能力较小，因此试验利用离心选矿机处理量大、回收率高的特点进行粗选，抛除绝大部分的细泥尾矿，再联合悬振锥面选矿机对少量离心机精矿进行精选获得黑钨精矿，实现细粒物料的有效回收。

试验原则流程见图１。

图１　试验原则工艺流程
２．２　黑钨细泥回收条件优化试验
试验采用ＬＸ８６型卧式离心选矿机进行粗选，主要进行了离心选矿机粗选浓度、漂洗水流量、样品流量以及转数等参数优化试验。

２．２．１　离心选矿机粗选浓度试验
入料浓度是影响细粒物料重选回收的重要参数之一，浓度过低则缩短了分选时间，回收率降低；浓度过高容易造成粗精矿品位偏低，产率加大，增加后续精选作业的负担，为此进行了离心选矿机入料粗选浓度试验。

固定离心机转数４５０ｒ／ｍｉｎ，离心机漂洗水流量为１ ０Ｌ／ｍｉｎ，给料时间１ｍｉｎ，给料流量为６１ｋｇ／ｍｉｎ，试验结果见图２。

图２　离心选矿机入选浓度试验结果
◆
—品位；■—回收率
由图２可见，随着给料浓度的增大，回收率增大；但当浓度大于１２％时，粗精矿品位显著降低；鉴于矿样中含泥量大，矿浆黏度相对较高，同时由于该段作业前是分级作业，入选浓度过高需要浓缩，使工艺流程复杂，故确定浓度１２％为宜。

２．２．２　离心选矿机粗选漂洗水流量试验
漂洗水是提高粗精矿品位的重要手段，但流量过大易造成金属损失。

为了确定最佳的漂洗水用量，进行了漂洗水流量试验，固定转数４５０ｒ／ｍｉｎ，给料流量６１ｋｇ／ｍｉｎ，给料时间１ｍｉｎ，给料浓度１２％，试验结果见图３。

图３　离心选矿机漂洗水流量试验结果
◆
—品位；■—回收率
由图３可见，粗精矿品位随着漂洗水流量的增大而增大，回收率缓慢降低；但当漂洗水流量大于１ ９Ｌ／ｍｉｎ后，尾矿损失量加大，因此确定漂洗水流量为２．０Ｌ／ｍｉｎ为宜。

２．２．３　离心选矿机粗选给料流量试验
重选设备的处理能力大小对分选效果具有非常大的影响，故进行离心机给料流量试验，确定该离心机合适的处理能力。

固定转数４５０ｒ／ｍｉｎ，漂洗水量２ ０Ｌ／ｍｉｎ，给料时间１ｍｉｎ，试验结果见图４。

由图４可见，入选物料流量在６０ｋｇ／ｍｉｎ以下时，可获得较好的分选效果，作业回收率均在７０％以上，因此确定给料流量为６０ｋｇ／ｍｉｎ。

２．２．４　离心选矿机粗选转数试验
离心选矿机是通过高速旋转增大矿物颗粒的比重差异从而实现细粒物料分选的［６］，不同转数产生的离心力所达到的分选效果具有很大差异，因此进行
常学勇　张艳娇：某黑钨细泥重选回收钨试验研究 ２０２１年１月第１期
图４　离心选矿机给料流量试验结果
◆
—品位；■—回收率
了离心机转数试验。

固定入料流量６０ｋｇ／ｍｉｎ，漂洗水量为２．０Ｌ／ｍｉｎ，给料时间１ｍｉｎ，入选浓度１２％，试验结果见图５。

图５　离心选矿机转数试验结果
◆
—品位；■—回收率
由图５可见，离心选矿机的转数对回收率具有较
大影响，转数为２５０ｒ／ｍｉｎ时，回收率仅为５０％左右；
随着转数的增大，作业回收率增高，当转数大于４５０
ｒ／ｍｉｎ后，作业回收率维持在７０％以上，但精矿品位
急剧下降，因此确定离心选矿机的转数为４５０ｒ／ｍｉｎ。

２．３　悬振锥面选矿机条件试验
离心选矿机条件优化试验完成后，采用最优操作
条件制备了细粒黑钨粗精矿，以该粗精矿为原料开展
精选条件试验，试验机型为ＬＸＺ １２００Ａ悬振锥面选
矿机。

悬振锥面选矿机的分选面振动频率和转动频
率是其核心参数，影响着细粒矿物在分选面上的松散
程度、分选时间以及运动轨迹，对分选效果起决定性
作用［７ ８］，因此在粗精矿精选过程中进行了转动频率
和振动频率的条件试验。

２．３．１　悬振锥面选矿机精选转动频率试验
固定给料流量２．０Ｌ／ｍｉｎ，振动频率１５Ｈｚ，进行
床面转动频率试验，试验结果见图６。

图６　悬振锥面选矿机转动频率试验结果
◆
—品位；■—回收率
由图６可见，随着分选床面转动频率的不断增
加，精矿品位降低，作业回收率提高，转动频率大于
２０Ｈｚ后增幅减小，因此确定转动频率２０Ｈｚ为宜。

２．３．２　悬振锥面选矿机精选振动频率试验
固定给料流量为２．０Ｌ／ｍｉｎ、转动频率２０Ｈｚ进
行床面振动频率试验，试验结果见图７。

图７　悬振锥面选矿机振动频率试验结果
◆
—品位；■—回收率
由图７可见，振动频率对精矿品位影响很大，低
于１４Ｈｚ时，品位低于２０％；但频率大于１５Ｈｚ时，精
矿品位升高，但回收率显著下降，因此确定床面振动
频率为１５Ｈｚ。

２．４　全流程试验
根据以上优化试验结果确定的最佳操作参数进
行了全流程试验，全流程工艺见图１，试验结果见
表４。

表４　全流程试验结果％
产品产率ＷＯ３品位ＷＯ３回收率
精矿０．２５２８．０４４９．２０
尾矿３１４．０００．２５２２４．７７
尾矿２６３．５３０．０５１２２．７５
尾矿１２２．２２０．０２１３．２８
给矿１００．０００．１４２１００．００
由表４可知，采用筛分—离心选矿机粗选—悬振
锥面选矿机精选流程可从ＷＯ
３
含量０ １４２％的尾矿
样中回收获得ＷＯ
３
品位为２８ ０４％、回收率为
４９ ２０％的钨精矿，尾矿ＷＯ
３
品位降至０ ０７２％。

３　结　语
（１）某黑钨细泥矿样中ＷＯ
３
主要赋存于黑钨矿
中，且９６％以上的钨金属量集中在－０．０７４ｍｍ的粒
度范围内；主要脉石矿物为云母、石英、绿泥石、蒙脱
石及电气石等，其中绿泥石、蒙脱石等泥质矿物较多，
对后续分选过程有一定不利的影响。

（２）试验确定采用筛分—离心选矿机粗选—悬
振锥面选矿机精选流程，可从ＷＯ
３
含量０ １４２％的
尾矿样中回收获得ＷＯ
３
品位２８ ０４％的精矿产品，
ＷＯ
３
回收率为４９ ２０％。

参　考　文　献
［１］　谢光彩，廖德华，陈向，等．黑钨矿选矿技术研究进展［Ｊ］．中国
资源综合利用，２０１４（５）：３９ ４１．（下转第１１６页）
图８　钨萤石浮选新工艺流程
［３］　王文利，白志民．中国萤石资源及产业发展现状［Ｊ］．金属矿山，２０１４（３）：１ ９．
［４］　邱显扬，董天颂．现代钨矿选矿［Ｍ］．北京：冶金工业出版社，２０１２．
［５］　刘清高，韩兆元，管则皋．白钨矿浮选研究进展［Ｊ］．中国钨业，２００９，２４（４）：２３ ２７．
［６］　胡为柏．浮选［Ｍ］．北京：冶金工业出版社，１９８３．［７］　ＨＵＯＧＳ，ＳＵＮＰＭ，ＬＩＨＧ，ｅｔａｌ．Ａｄｅｃｏｍｐｏｓｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｆｏｒｓｃｈｅｅｌｉｔｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅａｎｄｌｏｗ ｇｒａｄｅｓｃｈｅｅｌｉｔｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ［Ｊ］．ＲａｒｅＭｅｔａｌｓ，２００４，２３（２）：１１５ １１９．
［８］　李翠芬，宋翔宇，薛方科，等．某低品位黑白钨矿选矿试验研究［Ｊ］．金属矿山，２０１２（５）：１００ １０３．
（收稿日期２０２０ ０９ ０８
櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄
）
（上接第１１２页）
［２］　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．
［３］　罗仙平，路永森，张建超，等．黑钨矿选矿工艺进展［Ｊ］．金属矿山，２０１１（１２）：８７ ９０．
［４］　曹飞，杨卉秡，王威，等．球钨矿资源概况及供需分析［Ｊ］．矿产保护与利用，２０１８（４）：１４５ １５０．
［５］　宋振国，孙传尧，王中明，等．中国钨矿选矿工艺现状及展望
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［７］　邱凯，杨波，肖日鹏，等．悬振锥面选矿机对柿竹园萤石精矿再选钨试验研究［Ｊ］．矿产综合利用，２０１８（２）：３７ ４１．
［８］　李振，刘炯天，翟爱峰，等．细粒矿物分选技术探讨［Ｊ］．矿山机械，２００８（１３）：９０ ９４．
（收稿日期２０２０ １２ ０２）。