柿竹园复杂钨多金属矿选矿工艺的进展

柿竹园复杂钨多金属矿选矿工艺的进展
主要内容
简介
1
矿石性质
2
钨多金属矿选矿工艺流程历史沿革3
存在的问题
4
• 湖南柿竹园有色金属有限责任公司是湖南有色金属控股集团的核心企业，是集采、选、冶于一体的大型矿山企业。

公司目前
现已形成采掘能力现已形成采掘能力300300300万吨万吨万吨//年，选矿处理能力年，选矿处理能力150150150万吨万吨万吨/
/年，冶炼能力能力320032003200吨
吨/年的生产规模。

主要产品有钨、钼、铋、萤石等精矿和高纯铋、氧化钼等冶炼产品。

矿和高纯铋、氧化钼等冶炼产品。

201120112011年资产总值年资产总值年资产总值19.6719.6719.67亿元，
亿元，销售收入销售收入20.9220.9220.92亿元，利润亿元，利润亿元，利润2.592.592.59亿元。

柿竹园有色金属有限责任亿元。

柿竹园有色金属有限责任公司与全国多家科研院所和高等院校在“八五”、“九五”、“十五”和“十一五”国家重点科技攻关中，对柿竹园复杂钨钼铋萤石多金属矿选矿工艺进行了一系列的详细研究，取得了丰硕的成果，多项研究成果分别获国家和省部级科技奖，其中钨钼铋复杂多金属矿综合选矿新技术—“柿竹园法”获国家科技进步二等奖、复杂难选黑白钨混合矿石选矿新技术获中国有色金属工业科学技术奖一等奖。

• 柿竹园公司共有五个多金属选厂和一个萤石选厂，柿竹园公司共有五个多金属选厂和一个萤石选厂，它们分别是它们分别是380380380选厂、野鸡尾选厂、柴山选厂、千吨选选厂、野鸡尾选厂、柴山选厂、千吨选厂、二千吨选厂和萤石选厂，五个多金属选厂日处理量共计为共计为4750t/d,4750t/d,4750t/d,主要产品有钨、钼、铋、萤石等精矿，主要产品有钨、钼、铋、萤石等精矿，20112011年产钨精矿折合量年产钨精矿折合量年产钨精矿折合量530853085308吨、钼精矿折合量吨、钼精矿折合量吨、钼精矿折合量138313831383吨、吨、铋金属量铋金属量128212821282吨、萤石精矿量吨、萤石精矿量吨、萤石精矿量9
9万吨。

1、岩石性质
•柿竹园矿床属云英岩-夕卡岩型钨钼铋多金属矿，矿体集中厚大，有用矿物种类繁多，矿石储量2.17亿t，享有“世界有色金属博物馆”之美誉。

其中，WO3 69万t，Mo 9万t，Bi 26万t，萤石4450万t，锡46万t。

•柿竹园多金属矿矿体呈厚层状近水平产出，根据矿体的产状、矿石特点及矿石类型自上而下划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ矿带，其中Ⅲ矿带是主要矿体，是目前正在开采的矿体。

•2、原矿多元素化学分析和物相分析
•原矿多元素分析结果见表2-1，物相分析结果见表2-2。

表2-1 原矿多元素化学分析结果
元素WO3Mo Bi Sn Fe Mn Pb Zn Cu Be CaF2CaO 含量%0.440.080.170.198.610.330.0130.0140.0150.01221.2819.64元素P S CaCO3TiO2MgO SiO2Al2O3K2O Na2O Au g/t Ag g/t
含量%0.016 1.04 3.790.110.7535.8111.86 1.360.480.25 4.13
•表2-2 原矿物相分析
钨物相黑钨矿白钨矿钨华钨总WO3含量%0.130.290.00220.442占有率%29.4165.61 4.98100.00钼物相硫化钼氧化钼/总钼Mo含量%0.0760.0009/0.0769占有率%98.83 1.17/100.00铋物相硫化铋自然铋氧化铋铋总Bi含量%0.150.00650.0210.1775占有率%84.51 3.6611.83100.00锡物相硫化物中锡硅酸盐中锡锡石中锡总锡Sn含量%0.0030.0310.0710.105占有率% 2.8629.5267.62100.00
3、原矿矿物组成
表3-1 原矿矿物种类
矿物类型矿物种类
自然金属微量自然铋
金属硫化物主要为磁黄铁矿、黄铁矿、辉铋矿、辉钼矿、黄铜矿。

微量墨铜矿、闪锌矿等。

金属氧化物主要磁铁矿、锡石、镜铁矿，少量钛铁矿、锡钙钛矿等。

钨酸盐矿物白钨矿、黑钨矿
氟化物主要萤石。

磷酸盐矿物微量磷灰石。

碳酸盐矿物方解石和微量菱铁矿、铁白云石。

硫酸盐矿物少量石膏。

氧化硅及硅酸盐矿物主要石英、长石、钙铁榴石、白云母、黑云母，少量绿帘石、高岭石、绿泥石、硅灰石、叶腊石、磷灰石、锆石等。

表3-2 主要矿物的相对含量
矿物白钨矿黑钨矿辉钼矿辉铋矿铅铋硫盐自然铋锡石含量%0.3510.1820.1300.1580.0450.0050.07
矿物
黄铁矿/
磁黄铁矿
黄铜矿墨铜矿磁铁矿钛铁矿萤石方解石
含量% 2.3800.1110.002 3.5000.03321.600 3.821矿物锡钛榴石石榴石辉石绿帘石绿泥石石膏白云石含量%0.07414.058 1.135 1.5460.9630.2350.061
矿物绢云母/
黑云母
叶腊石硅灰石
长石/高岭
石
石英磷灰石合计
含量% 6.6950.0950.36218.67323.6610.054100.00
4、主要矿物粒度
表4-1 主要矿物粒度分布（%）
粒度（mm）白钨矿黑钨矿辉铋矿辉钼矿萤石黄铁矿石榴石0.417 4.14 5.28 2.7523.5341.4740.31 -0.417+0.295 1.38 1.72 3.95 1.3410.2911.2113.95 -0.295+0.208 2.7017.00 2.40 1.9511.809.1913.48 -0.208+0.147 4.65 5.65 2.60 1.628.768.269.08 -0.147+0.104 6.0613.32 3.6511.9510.347.628.31 -0.104+0.074 5.71 5.31 2.319.598.82 5.90 5.72 -0.074+0.04312.0619.449.4613.4910.807.14 4.88 -0.043+0.02020.8110.5912.0020.5611.29 5.14 3.79 -0.020+0.01517.10 5.987.1911.34 1.80 1.280.39 -0.015+0.01013.897.0514.9617.87 1.66 1.390.32 -0.01011.508.6641.477.540.91 1.400.13平均粒径0.0260.0300.0100.0290.0780.0970.167
5、主要有用矿物在不同磨矿细度时的单体解离度
解离度（%）
磨矿细度
（-200目）
辉钼矿辉铋矿白钨矿黑钨矿萤石6388.1482.9492.7776.5894.74 7591.3589.2996.0385.0997.35 8395.2093.0597.8488.4498.58 8997.4295.9098.8391.7999.09 9398.3497.1799.4995.6899.54
6、原矿性质的总结
⑴、矿物种类多（147种），成分复杂，主要有用矿物为白钨矿、黑钨矿、辉钼矿、辉铋矿、萤石等。

⑵、黑白钨共生，黑白钨的比例为3:7.
⑶、有用矿物呈细粒不均匀嵌布,原矿需要磨至-200目90%以上才能基本单体解离,钨性脆,比重大，过粉碎严重。

⑷、白钨矿、萤石、方解石同为含钙矿物，可浮性相近，分离困难。

(5)、辉钼矿、辉铋矿具有天然可浮性。

1、硫化矿全浮，烧碱法浮钨工艺1.1、该工艺原则流程图如下
钼精矿
尾矿
-200目：80-85%
硫化矿全浮
浮钼
浮铋
铋精矿硫精矿
钨粗选
钨加温精选
重选
白钨精矿
黒钨精矿尾矿
原矿
1.2、生产指标（%）
产品名称品位回收率
钼精矿46.9976.17
铋精矿29.9260.32
白钨精矿67.32
54.11
黑钨精矿52.03
1.3、特点
⑴、流程结构简单。

⑵、采用常规浮选药剂，药剂成本低。

⑶、采用极性捕收剂全浮硫化矿，钼铋硫分离困难。

⑷、钨浮选捕收剂选择性差，钨粗精矿品位低，黒钨回收率差，钨总回收率不高。

⑸、优先浮钨时，在高碱度下被水玻璃抑制的萤石，较难活化，萤石回收困难。

2、柿竹园法
2.1、该工艺原则流程图如下
钼铋等浮
钼铋分离浮选
铋脱硅浮选
铋硫混浮
铋硫分离浮选钨粗选
白钨加温精选
萤石浮选
摇床
黑钨细泥浮选
钼精矿
铋精矿1
铋精矿2
铋中矿
白钨精矿
黒钨精矿1
黑钨精矿2
尾矿
萤石精矿
硫精矿
原矿
-200目：80-85%
尾矿弱磁选
铁精矿
2.2、生产指标（%）
产品名称品位回收率
钼精矿44.8883.99
铋精矿31.1369.37
白钨精矿66.73
62.08
黑钨精矿32.52
2.3、特点
⑴、充分利用了钼铋硫矿物的天然可浮性差异，钼铋铋硫分离较容易，钼铋选矿指标高。

⑵、钨矿物采用螯合捕收剂混浮黑白钨，选择性好，钨粗精矿品位高，加温量少。

⑶、混浮黑白钨时，黑白钨浮选最佳PH值不尽相同，往往顾此失彼。

⑷、钨精选时，被大量水玻璃抑制的黑钨矿较难活化，精选黒钨回
收率不高。

⑸、流程结构复杂。

⑹、钨浮选药剂量大，价格高，药剂成本高。

⑺、优先浮黑白钨时，被盐化水玻璃抑制的萤石较难活化，萤石选
矿指标低。

2.3、特点
⑻、细碎采用进口圆磨机代替国产圆磨机，显著降低了碎矿粒度，实现了多碎少磨，提高了磨矿处理能力。

⑼、二段磨采用磁性衬板，大幅延长衬板使用寿命，降低能耗。

⑽、二段磨磨矿介质采用钢锻，减少了过粉碎程度。

⑾、在2000t/d选厂磨矿系统采用自动化控制系统，稳定了操作条件，提高了磨矿效率。

⑿、采用原矿浓缩手段，解决了磨矿细度与入选浓度之间的矛盾。

⒀、主干流程采用浮选柱加浮选机的设备配置，简化了流程结构，降低了能耗。

⒁、磁铁矿回收系统采用立式搅拌磨，大幅提高了磁铁矿的单体解离度，从而大幅提高了铁精矿的品位。

3、强磁选钨新工艺
柿竹园380选厂、柴山选厂和野鸡尾选厂分别采用了不同的强磁选钨新工艺。

3.1、380选厂工艺原则流程图如下
铋脱硅浮选
高梯度强磁机
白钨浮选
白钨加温精选
黑钨浮选
铁精矿 尾矿 送萤石浮选
黑钨精矿 白钨精矿精矿
原 矿
-200目：80-85%
钼铋等浮
尾矿钼铋分离浮选
铋硫混浮铋硫分离浮选弱磁选
铋精矿1 铋中矿
铋精矿2 硫精矿钼精矿
3.1.1、工业试验指标（%）
产品名称品位回收率
钼精矿44.5681.43
铋精矿33.4973.66
白钨精矿66.52
76.52
黑钨精矿33.58
3.1.2、特点
⑴、采用高梯度强磁机分离黑白钨，黑白钨分别浮选，有利于黒钨的回收。

⑵、通过高梯度强磁选，只有30%产率含黒钨磁性产品采用螯合捕收剂浮选，70%产率含白钨非磁性产品采用常规药剂浮选，大幅降低了药剂成本。

⑶、石榴子石等磁性矿物随黑钨矿进入强磁性产品，为石榴子石回收创造了有利的条件.非磁产品除去了比重较大的弱磁矿物，扩大了脉石与锡的比重差，为锡的回收创造了条件。

⑷、流程结构复杂
⑸、没有解决萤石活化问题。

3.2、柴山选厂工艺原则流程图如下:
铋脱硅浮选
钼精矿
白钨粗选
萤石浮选
高梯度强磁机
白钨加温精选
铁精矿尾矿
萤石精矿白钨精矿黑钨精矿原 矿
-200目：80-85%
钼铋等浮
钼铋分离浮选
铋硫混浮铋硫分离浮选弱磁选 铋精矿1 铋中矿
铋精矿2 硫精矿
黒钨浮选
3.3、野鸡尾工艺原则流程图如下:
铋脱硅浮选
钼精矿白钨粗选
萤石浮选
高梯度强磁机 铁精矿尾矿 萤石精矿 白钨精矿黑钨精矿原 矿
-200目：80-85%
钼铋等浮
钼铋分离浮选
铋硫混浮铋硫分离浮选弱磁选 铋精矿1铋中矿
铋精矿2 硫精矿
黒钨浮选白钨加温精选
返回钨粗选浓密机
非磁 尾矿
•1、萤石回收率低
•由于柿竹园选钨工艺都是采用浮钨抑萤石的优先浮选流程，在浮钨的过程中无论哪种工艺，萤石都受到不同程度的抑制，造成萤石的可浮性变差，同时，一部分可浮性好的萤石随钨一起上浮，进入钨粗精矿，使得萤石回收率不好。

如果采用钨和萤石的混合浮选，充分利用矿物的天然可浮性，得到萤石和钨的混合精矿，那么萤石的回收率可以大幅提高，目前存在的主要问题是萤石和钨的混合精矿怎么分离。

•2、锡的回收
•虽然柿竹园多金属矿锡的资源储量高达46万吨，但由于锡品位低（约0.1%左右），嵌布粒度极细，主要以类质同像形式与其它矿物共生，导致开采20多年来一直无法得到有效的回收。

据统计，每年排入尾矿库未能回收的金属锡量达1500余吨，导致大量的资源浪费。

目前，柿竹园主要采用重选回收锡，回收率大概5%左右。