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某白钨矿石高效浮选回收钨试验

2021-07-24

现代矿业 2021年6期
关键词:白钨矿碳酸钠水玻璃

丁 冬

(江西都昌金鼎钨钼矿业有限公司)

钨矿资源是重大战略资源,钨是航天、机械、军工等领域不可或缺的重要金属[1-2]。我国钨资源储量丰富,但随着长期的大力度开采,钨矿床性质日益复杂,品位高、易采选的黑钨矿资源储量日渐减少,白钨矿和黑白钨混合矿资源开发利用的比例逐渐增大[3]。目前,浮选法是白钨矿资源综合回收的主要方法,而白钨矿常与方解石、萤石等钙矿物致密共生,这些脉石矿物表面具有与白钨矿相同的定位离子,且理化性质相近,浮选分离困难[4-5]。因此,白钨矿的高效浮选分离是尚未完全解决的浮选难题,目前的研究主要围绕捕收剂展开,研发的有效捕收剂主要有脂肪酸类、胺类以及阴阳离子混合类等[6-10]。

本文将从浮选药剂选择、浮选环境优化及资源高效回收利用角度,介绍江西某白钨矿资源的开发利用研究情况。

1 试样、设备及药剂

试样为矽卡岩型白钨矿石,主要化学成分分析结果见表1。

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由表1可知,试样WO3含量7.81%,是回收的主要目标成分,钼有综合回收价值。

试验设备有XMQ-240×90型球磨机、XFG及XFD系列浮选机。

试验用调整剂水玻璃、碳酸钠均为分析纯试剂,FX-6等捕收剂均为工业品,试验用水为自来水,试验温度为室温。

2 试验结果与讨论

2.1 浮选条件试验

条件试验采用1次粗选流程。

2.1.1 磨矿细度试验

矿物的单体解离度决定了浮选分离指标的好坏,而磨矿过程中产生的次生矿泥也会恶化浮选环境[11]。磨矿细度试验固定FX-6用量1 200 g/t,碳酸钠用量1 600 g/t,水玻璃用量2 000 g/t,试验结果见图1。

从图1可见,随着磨矿细度的提高,粗精矿WO3品位和回收率均先升后降。一方面表明,提高磨矿细度有利于白钨矿的单体解离;另一方面表明,过高的磨矿细度会产生次生矿泥,恶化浮选环境。因此,确定磨矿细度为-0.074 mm70%。

2.1.2 碳酸钠用量试验

碳酸钠是广泛应用的白钨矿浮选调整剂,可以有效消除矿浆中的钙离子,优化浮选环境,且与水玻璃具有协同效应[12]。碳酸钠用量试验固定磨矿细度-0.074 mm70%,水玻璃用量2 000 g/t,FX-6用量1 200 g/t,试验结果见图2。

从图2可见,随着碳酸钠用量的增大,粗精矿WO3品位和回收率均先升后降。碳酸钠用量1 600 g/t时的粗精矿WO3品位和回收率均达到最大值;碳酸钠用量超过1 600 g/t,矿浆pH升高,此时水玻璃分散在矿浆中形成的Si(OH)4减少,对脉石矿物的抑制效果降低,而Si(OH)3-的增加会抑制白钨矿的上浮。因此,后续粗选碳酸钠用量1 600 g/t。

2.1.3 捕收剂试验

2.1.3.1 种类试验

捕收剂种类试验考察了油酸钠、731、十二胺、BDDA以及新型捕收剂FX-6对矿物分离回收效果的影响。试验固定磨矿细度为-0.074 mm70%,碳酸钠用量1 600 g/t,水玻璃用量2 000 g/t,捕收剂用量均为1 200 g/t,试验结果见表2。

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从表2可见,油酸钠和731均为脂肪酸类捕收剂,选择性较差,粗精矿WO3品位较低;BDDA和十二胺均为阳离子捕收剂,主要通过静电作用吸附于白钨矿表面,选择性也较差;FX-6浮选粗精矿WO3品位和回收率均较高。因此,选用FX-6为后续浮钨试验的捕收剂。

2.1.3.2 FX-6用量试验

FX-6用量试验固定磨矿细度为-0.074 mm70%,碳酸钠用量1 600 g/t,水玻璃用量2 000 g/t,试验结果见图3。

从图3可见,随着FX-6用量的增大,粗精矿WO3回收率先大幅度上升、后趋于稳定;WO3品位先微幅上升、后大幅度下降;FX-6用量1 100 g/t时粗精矿指标最佳。因此,粗选FX-6用量1 100 g/t。

2.1.4 水玻璃用量试验

水玻璃是脉石矿物的常用抑制剂,水玻璃中的Si(OH)4和Si(OH)3-可分别抑制方解石和萤石的上浮,但过多的水玻璃会抑制白钨矿的上浮[13-15]。水玻璃用量试验固定磨矿细度为-0.074 mm70%,碳酸钠用量1 600 g/t,FX-6用量1 100 g/t,试验结果见图4。

从图4可见,随着水玻璃用量的增大,粗精矿WO3品位和回收率均先升后降;水玻璃用量2 200 g/t时的浮选指标最佳。因此,确定粗选水玻璃用量2 200 g/t。

2.2 闭路试验

在系列条件试验和开路试验基础上进行了白钨矿常温闭路试验,试验流程见图5,结果见表3。

从表3可见,采用图5所示的闭路试验流程处理矿石,可获得WO3品位64.13%、WO3回收率70.02%的白钨精矿,WO3品位2.56%的白钨矿浮选尾矿及钼矿物的回收将另文介绍。

3 结 论

(1)江西某矽卡岩型白钨矿石WO3品位为7.81%,钼有综合回收价值。

(2)以FX-6为捕收剂常温浮选WO3品位为7.81%的白钨矿石,在磨矿细度为-0.074 mm70%的情况下,采用1粗2扫浮钨,粗精矿浓缩1粗4精2扫浮选流程处理,最终获得含WO3品位64.13%、回收率70.02%的白钨精矿。

(3)WO3品位2.56%的白钨矿浮选尾矿及钼矿物的回收将另文介绍。

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