0 前言

某钨矿矿区(东段)矿石系云英岩石英细脉型黑钨矿床, 组成复杂, 金属含量低, 嵌布粒度细, 单体解离晚, 围岩与夹石矿化严重, 且不具备手选丢废提高入选矿石品位的条件, 属难选钨矿石。1961年至1970年该矿区曾建立一个日处理量为80t的小重选厂, 采用常规选厂重选流程, 并对15mm以上块矿进行手选, 但所丢废石普遍含WO₃较高, 故矿石入选前不具备预先富集的条件, 只能直接入选。历年来所获得钨粗精矿(包活细泥部分)总回收率指标最高时才达68.30%。

1981年对此难选钨矿石又曾进行单一浮选小型流程试验的初步研究, 原矿石直接入磨, 磨至-0.074mm占79.77%, 采用一粗一扫三精及一次反浮选流程, 获得闭路试验结果:黑钨精矿含WO₃55.75%, 回收率为54.94%, 浮选过程中粗选富集比可达32以上, 然而经三次精选后, 尾矿中尚含有WO₃3.99%, 占有率为33.43%的中间产品未得到处理, 因而, 此流程未被生产采用。

为开发利用此矿区矿产资源, 赣州有色冶金研究所于1991年对该难选钨矿石进行了选矿试验研究。所用试料为1981年全浮流程研究的同一试料。试验采用了重-磁-重选矿流程, 获得了符合国标的一级黑钨精矿。钨的总回收率指标达75%。

1 矿石性质

该矿区是以原生云英岩石英细脉带型黑钨为主的岩浆期后气化-高温热液矿床。矿石多为浸染状构造, 特别是黑钨矿呈中细粒不均匀浸染体嵌布在块状石英内和白灰色及深灰色的两种矿脉中, 以致各种围岩不同程度矿化。该矿矿床的有用矿物主要是黑钨矿, 其次是白钨矿、辉铋矿、含银辉铅铋矿、泡铋矿、辉钼矿、磷钇矿、黄铁矿、黄铜矿、毒砂及锡石等。脉石矿物主要是石英与白云母, 其次有萤石、黄玉、磷灰石等。矿石多元素分析见表 1, 钨物相分析结果见表 2。黑钨矿粒度偏细, 粒径在1.5~0.01mm之间, 而大部分为1~0.lmm粒径。黑钨矿单体解离度测定, -1+0.5mm粒级单体率为63.97%, -0.5+0.3mm粒级单体率为76.32%, -0.2+0.1mm粒级黑钨矿基本已单体解离, 其解离率达91.68%。矿石中铋含量0.041%、可供综合回收。磷呈磷钇矿、磷灰石矿物相产出, 又以磷钇矿相为主。毒砂是该矿石含砷的主要矿物。锡以锡石相产出。磷、砷、锡都是影响黑钨精矿质量的杂质元索, 故该矿石属难选钨矿石。

2 选矿流程试验及其结果

根据原矿性质及其以往试验情况, 该矿石主要回收的工业矿物为黑钨矿。试验将原矿石直接入磨, 入选粒度-0.5mm, 再磨粒度为0.1mm, 试验流程为重-磁-重流程, 见附图。可获得最终黑钨精矿含WO₃70.04%, 回收率为67.69%的指标。产品质量符合国标GB 2825-81黑钨精矿一级Ⅲ类品要求, 低度钨精矿(包括细泥部分)含WO₃30.52%, 回收率为7.38%, 黑钨精矿与低度钨精矿两者合计回收率达75.07%。

3 流程结构及其特点 3.1

确定了合理的入选粒度, 采用了适应钨矿石嵌布粒度特性的两段磨矿, 达到了丢尾目的, 对提高粗选回收率有利。

根据原矿石筛析和黑钨单体解离测定结果, 矿石在-0.5+0.3mm粒级黑钨矿单体解离率为76.32%, 此粒级经重液分离, 密度小于3.3的轻产品含WO₃0.05%, 说明在此粒级, 采取重选可以丢弃较低的尾矿品位。试验确定-0.5mm入选, 矿石经螺旋溜槽选别后, 可丢弃产率为65.69%, 含WO₃0.054%的粗选尾矿。螺旋溜槽-摇床选别后的摇床中、尾矿连生体占多数, 需再磨再选, 再磨粒度为0.lmm。

3.2

螺旋溜槽作粗选既达到了排尾目的, 又节省了生产费用和基建投资。

黑钨重选厂常规以摇床作为丢尾和选出粗精矿的设备。根据该矿区矿石性质以及近几年来某些细脉型钨矿山采用螺旋溜槽作为粗选设备进行试验所取得的良好效果, 如福建行洛坑钨矿曾进行了螺旋溜槽-摇床与单一摇床选别的对比试验, 认为螺旋溜槽可以代替摇床用于粗选丢弃尾矿, 两者所得尾矿品位相近, 螺旋溜槽精矿经摇床精选后且回收率相近, 而获得的精矿品位高于单一摇床的精矿品位。螺旋溜槽既有选别又有脱泥作用, 而且具有结构紧凑、单位占地面积小、处理能力大、操作简便、省电、省水的特点, 近年来获得推广应用。本试验粗选选用ϕ900mm螺旋溜槽, 达到了排尾目的。此尾矿中钨的损失又主要在0.02mm以下级别, 见表 3。

3.3

细泥选别采用湿式强磁选机, 起了预先富集作用, 简化了流程, 且操作也方便。

湿式强磁选机是处理黑钨细泥的高效选别设备, 鉴于该矿石主要回收工业矿物为黑钨矿, 黑钨矿相中钨占总钨量的95%, 见表 2, 因此细泥选别采明了SQC-2-70湿式强磁选机。经一粗一扫工艺流程, 可丢弃产率为20.50%, 含WO₃0.12%的磁选尾矿, 其精矿由原细泥给矿含WO₃0.27%富集到0.71%, 再进摇床选别, 得部分细泥钨粗精矿。摇床溢流含WO₃0.64%, 占有率为5.34%, 其进入离心机-横流皮带溜槽选别, 可获得部分细泥低度钨精矿。细泥选别流程简单, 也便于操作。

3.4

各摇床精矿集中精选, 采用浮选-湿式强磁选-电选工艺流程, 获得低硫、低钙、低磷的国标一级黑钨精矿。

从原矿钨物相可知:白钨相约占总钨的5%, 见表 2, 而白钨精矿中, 其含钙量上限也只在0.7%, 对黑钨精矿达标影响不大, 但是摇床精矿集中后总钨粗精矿经镜下检查:硫化矿(黄铁矿、毒砂)占12%, 黄玉占15%, 云母、石英、锆石、磷钇矿等占5%, 这些矿物均影响黑钨精矿质量。此外, 原矿含锡为0.004%, 虽然很低, 但经重选富集后, 也影响黑钨精矿含锡超标。因此精选工艺较复杂。试验首先将粗精矿用弱磁除铁, 然后浮选脱除硫化矿, 再用湿式强磁选排除锡石与黄玉, 既降低了钨精矿中锡含量又提高了主品位。磁选精矿含磷钇矿, 为降磷, 利用磷钇矿与黑钨矿导电性差异, 进行电选除磷, 从而获得国标一级Ⅲ类品黑钨精矿产品。经初步估算, 该矿区按日处理400t建钨选厂, 年总产值可达600万元, 实现年车间盈利50~10万元, 年企业盈利30~50万元。

4 结语

在某钨矿难选矿石的选矿流程研究中, 重-磁-重试验流程选择了合理的入选粒度, 进行了适应钨矿物嵌布粒度特性的两段磨矿, 并采用了螺旋溜槽预先富集, 再经浮、磁、电精选除杂质, 获得了较好的试验指标。按此流程生产成本低, 操作简便, 对提高该矿山经济效益和社会效益能起一定的作用, 为这类细粒嵌布的钨矿石找到了较好的选别途径。