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黑钨细泥选矿工艺研究现状及展望

2019-02-27   
       我国是国际上钨资源较丰厚的国家,钨矿储量、钨消费量、钨品出产量和钨品出口贸易量均居国际首位。我国首要耗费的是黑钨矿,冶炼工艺基本上也是以黑钨矿为质料。黑钨矿密度大、性脆、易过破坏和泥化。黑钨细泥通常指<74μm粒级的物料,因为粒度小,各矿藏的比表面积增大,颗粒间的运动差异变小,分选难度大大添加。跟着钨矿床采掘的延深,在挖掘、运送和选矿进程中,细泥不断发作,即便在各工序采纳必要的办法,也避免不了细泥的发作。据报道,一般选厂钨在矿泥中的损失率达20%。因此加强细泥收回,进一步研讨更为有用的细泥收回工艺和设备,一直是钨矿选矿的重要课题之一。环绕进步钨细泥收回率方面的工艺技能,如重选、浮选、磁选及选冶归纳工艺从未中止过研讨并不断进行了各种技能改造。
1 浮选工艺及药剂
黑钨属高密度的氧化矿藏,黑钨细泥浮选一直是国内外公认的难题。跟着黑钨细泥浮选理论研讨的不断深入、浮选出产实践的不断改善和完善,浮选法正逐渐成为黑钨细泥的首要收回手法,用浮选法处理黑钨细泥越来越为人们所注重。选用浮选法有或许较大起伏进步黑钨细泥的收回率,要害是选用合理的工艺及有用的浮选药剂。
1.1 浮选工艺
惯例浮选对-10μm的有用矿藏难以有用收回或收回率较低。跟着黑钨细泥浮选工艺不断改善和完善,推出了挑选性絮凝、载体浮选、油聚会浮选等许多有出路的分选工艺。细粒技能也是浮选技能的一个重要分支。此外,还有浮选柱分选工艺等。
挑选性絮凝:挑选性絮凝工艺就是在高速拌和的矿浆中,添加适合的调整剂(pH调整剂和脉石涣散剂)调浆,使各种矿藏处于涣散状况,然后再添加挑选性絮凝剂,使意图矿藏絮凝成团,脉石矿藏处于涣散状况,依据矿石性质再辅以各种分选办法(重选、磁选、浮选等),使意图矿藏与脉石矿藏别离。
挑选性絮凝工艺进程简略,易工业化,是一种很有开展出路的收回微细粒有用矿藏的分选工艺。成功的挑选性絮凝工艺需求处理两大问题:
(1)研讨意图矿藏的挑选性絮凝剂;
(2)研讨战胜Ca2+、 Mg2+不良影响的调整剂和有用的脉石矿藏涣散剂。
对微细粒黑钨矿而言,杨久流等选用Na2C03,(NaP03)6和FD絮凝剂的最佳药剂准则可以使黑钨矿与石英、萤石、石榴石和方解石四种脉石人工混合矿藏(粒度均为-10μm粒级)别离。
卢毅屏等研讨了聚酸(PAA)对细粒黑钨矿的絮凝行为,以油酸钠为捕收剂,进行了细粒黑钨矿(-21μm)絮团浮选的研讨,并提出了一种新的絮团浮选工艺—CPC絮团浮选工艺。在pH为6.8的条件下,油酸用量100g/L,不加与加1mg/LPAA—5,对粒度为-2μm的细粒黑钨矿进行浮选实验比较,后者比前者钨的收回率高17.83%,精矿W03档次高2.94%。对后者浮选粒度测定分析标明,-0.005mm粒级含量由原试猜中的34%削减到4%,最大浮选颗粒由O.02mm增大到0.088mm。在上述混合用药条件下,对-0.02mm粒级黑钨矿和石英(1:1)的混合试料进行絮团浮选,取得钨精矿含 WO368.46%、钨收回率91.3l%的分选目标,分选功率达69.10%,比惯例浮选进步17.83个百分点。
载体浮选:载体浮选工艺就是运用一般浮选粒级的矿粒作载体,使细粒罩盖于载体上浮,载体可用同类矿藏或异类矿藏。
邱冠周等用+O.01mm的不同粒级黑钨矿对-O.005 mm粒级的黑钨矿进行载体浮选,收回率从本来的40.5%上升到70.38%。朱建光用-0.005mm粒级黑钨矿进行载体浮选,并与相同条件下的惯例浮选作比较,参加的载体为+0.01mm的不同粒级的黑钨矿,实验成果可进步-0.005 mm细粒黑钨矿的浮选速率,极大地改善微细粒黑钨矿的分选作用。
有研讨标明:在pH为8的乙烯溶液中,-0.005mm的微粒黑钨矿可在粗粒黑钨矿上粘附,粗粒黑钨矿是-0.005mm黑钨矿的载体,而-O.005mm的石英与粗粒黑钨矿表面之间彼此作用为排挤,细粒石英难以在粗粒黑钨矿上粘附,也难和细粒黑钨矿发作异凝集,阐明以粗粒黑钨矿作载体,用载体浮选工艺完成细粒黑钨与石英的别离是或许的,这对改善微细粒黑钨浮选具有重要意义。
细粒技能:细粒技能首要包含油聚会浮选工艺、疏水聚团分选和高分子絮凝,其间高分子絮凝在钨矿选别中还不老练。
油聚会是指在中性油的桥联作用下,矿粒间彼此聚合构成大而健壮的球状团。这种工艺的长处是在别离细粒矿石的一起也进行了脱水,可以简化固液别离工艺,可是它的药剂用量很大,本钱高。
疏水聚团分选是指先用调浆剂调浆使细等级的矿藏和脉石矿藏彻底处于别离状况,再用有用的表面活化剂使意图矿藏表面疏水,进而添加非极性油作桥联介质,在剪切力场的作用下使表面疏水的意图矿藏集合成团,随后选用惯例工艺与脉石矿藏别离。
浮选柱工艺:微泡浮选柱是一种能高效收回微细粒的浮选设备,在微细粒级浮选和资源再运用方面都得到了广泛的运用。微泡浮选柱运用微泡强化微细粒矿藏的捕收来进步收回率、运用泡沫区淋洗水削减脉石矿藏搀杂来进步精矿档次。
黄光耀等针对湖南安化湘安钨业公司白钨浮选尾矿中微细粒级在浮选机中未能有用分选的特色,运用微泡技能开发了CMPT微泡浮选柱,运用专家系统操控浮选柱要害参数,确保浮选柱处于较好的作业状况。半工业实验和工业实验标明,微泡浮选柱能从浮选尾矿中收回微细粒级白钨。经过半工业实验取得了浮选柱的较优的作业参数,工业实验标明其均匀精矿质量和收回率分别为24.52%和43.41%,富集比35.03。水析实验标明5~10μm、10~19μm和19~38μm三个粒级的收回率均到达65%以上。因为微细粒级矿藏具有质量效应和表面效应,因此CMPT工艺在技能上存在必定难度,其要害是微细粒级颗粒中有用矿藏的高效收回。可以选用的有用途径首要有调药、调粒、调泡三种,即寻觅高效的浮选药剂、挑选合理的工艺流程、开发针对微细粒级颗粒浮选的浮选设备。
除上述浮选工艺外,还有两液分选、离子浮选等。这些浮选工艺和上述工艺相同,还有许多要素需求完善,信任经过研讨者的尽力,必将会有越来越多的黑钨细泥浮选工艺运用于出产。
1.2 浮选药剂
就黑钨细泥矿藏浮选来说,药剂最为要害,尤其是捕收剂的挑选应是首要需求处理的问题。选矿研讨作业者对此已进行了很多的研讨作业,取得了不少开展。
新式高效螯合捕收剂:长期以来,为进步钨细泥的收回率,研讨者们在药剂准则方面展开了不少研讨,以进步黑钨矿细泥的浮选作用。
近几年来,特别加强了对黑钨矿的浮选理论和浮选药剂的研讨,而螯合捕收剂仍然是我国黑钨矿细泥浮选药剂研讨的要点。新式羟肟基螯合捕收剂 COBA对黑钨矿有杰出的捕收功能,但独自运用 COBA时,黑钨矿基本不浮,只要与油酸钠和2#油混合运用才干发挥其捕收功能。-75+38μm黑钨矿单矿藏浮选实验标明:独自运用油酸钠8×10-5mol/L时钨的收回率才达90%,而选用COBA与油酸钠的混合捕收剂用量只需3×lO-5mol/L并辅加2#油50mg/L(以改善起泡作用)时,钨的收回率就可到达90%,当混合捕收剂用量增大至5×10-5mol/L时,钨的收回率可到达99.1%,阐明运用COBA可以大大削减药剂的用量,COBA对黑钨矿细泥有很好的捕收功能。
江西某矿钨细泥(-30μm70%)中WO3在白钨矿、黑钨矿和钨华中的散布率分别为45.30%,53.01%,l.69%,选用Na2CO3、改性Na2Si03和Pb(N03)2作调整剂,TA—4作捕收剂对是非钨矿进行粗选,然后加温精选别离,其泡沫经酸浸取得白钨精矿,加温精选尾矿经摇床选别取得黑钨精矿。实验成果标明,Na2CO3的合理添加直接影响是非钨混合浮选的选别作用;选用新式选钨捕收剂TA—4是进步钨选别目标的要害。精选中参加NTA有利于白钨矿与黑钨矿的别离。当钨细泥给矿档次(WO3)为O.2%时,取得WO3档次59.55%、收回率47.21%的白钨精矿,WO3档次36.62%、收回率19.53%的黑钨精矿,钨精矿的WO3均匀档次为50.60%、总收回率为66.74%。
组合药剂:选用混合用药,特别是捕收剂,按必定份额组合运用后发作l+1>2的增效效应,不光可以进步药剂的浮选作用,也可以下降药剂的用量以及药剂的费用。
方夕辉、钟常明针对钨细泥钨收回率低、金属丢失严峻的问题,对某钨矿细泥进行全浮选实验。成果标明:捕收剂甲羟肟酸与731氧化白腊皂组合运用,既能有用收回黑钨矿,也能有用收回白钨矿,在pH值为7~8的弱碱性条件下,钨的收回率到达86.01%,比惯例重选高20个百分点以上。从现在看来,对钨细泥浮选,尤其是钨金属以白钨矿和黑钨矿两种矿藏形状存在而言,甲羟肟酸与731氧化白腊皂组合药剂是较为适合的捕收剂。
在pH6.5~7.0的矿浆中,以为活化剂,水玻璃、硫酸铝等为组合抑制剂,甲羟肟酸与塔尔皂组合捕收剂,当给矿档次WO31.62%,钙矿藏含量大于70%,-40μm粒级约90%时,选用一次粗选、三次精选、三次扫选工艺流程,可取得W0366.04%、收回率90.36%的浮选精矿,技能目标到达先进水平,基本处理了富含钙矿藏黑钨细泥收回的技能难题。
研讨成果标明,以为活化剂,添加以甲羟肟酸为主、塔尔油与火油为辅的组合捕收剂,可以充沛发挥药剂间的互补和协同效应,强化捕收作用,大大下降主捕收剂用量;选用以水玻璃为主、组合添加羧甲基纤维素、硫酸铝为抑制剂浮选柿竹园矿-40μm90%的黑钨细泥时,给矿含WO31.63%,取得粗精矿含W038.78%,粗选收回率79.03%的实验目标。粗精矿精选时再添加改性钠为抑制剂,选用一次粗选、三次扫选、三次精选流程,取得黑钨矿细泥精矿含W0348.91%,收回率70.89%的工业实验目标。
2 改善离心机重选工艺
离心机用于钨细泥收回工艺,它具有出产能力大、收回粒级下限低、选矿收回率高级长处。
出产实践标明,离心选矿机是黑钨细泥收回较为抱负的选矿设备,可以取得较好选矿技能经济目标。江西钨业公司经过对离心选矿工艺存在的问题进行分析与改善,使钨细泥离心选矿工艺在铁山垅钨矿得到老练的运用,为其在黑钨矿山的推行运用奠定了根底。铁山垅钨矿钨细泥流程自改造投产以来,经不断完善改善,工作正常,出产作用杰出。依据单机调查和屡次的流程测定成果证明:该机用于粗选作业,富集比可达3~6倍,收回率可达75%~80%;用于精选作业,富集比可达3~5倍,收回率可达85%~90%,钨细泥归纳收回率可达66%以上。
自20世纪60年代以来,离心流膜选矿技能一度成为钨重选工艺的一枝新秀。云锡公司依据流膜选矿原理,于20世纪90年代研制出一种新的流膜选矿设备,该设备能有用添加矿浆流膜中的涣散压,强化松懈分层,被称为复合力转盘选矿机。该设备选用重锤旋转发作剪切力,强化了矿粒层的松懈分层,盘面的滚动可构成粗选区、精选区,能发作出多个产品。
周晓彤、邓丽红依据钨细泥的矿石特性,选用重-浮-重联合流程收回钨,即先用离心选矿机脱除部分微细粒级可浮性较好的轻矿藏,再进行是非钨混合浮选,经加温浮选取得白钨精矿及摇床重选取得黑钨精矿。在钨细泥WO3档次为0.33%时,取得WO3档次55.38%、收回率29.82%的白钨精矿,W03档次38.76%、收回率32.55%的黑钨精矿,总钨W03均匀档次为45.26%,总钨收回率为62.37%的选别目标。
3 高梯度强磁选工艺
高梯度磁选机在选别黑钨细泥方面,越来越得到注重。孙仲元、周为吉用振荡高梯度磁选法处理韶关精选厂的黑钨细泥可以得到较好的分选目标,当原矿含WO3为5.7%左右,一次选别可取得 WO3档次18%~21%、收回率60%~62%的精矿。该目标优于现场浮选作业目标(浮选作业原矿W03档次7.37%,精矿WO3档次18%,收回率60%)。原矿分级当选,并使磁介质振荡,能消除磁介质的机械搀杂,然后有用的进步磁选目标。当选加适量涣散剂,矿浆激烈拌和,使矿浆充沛涣散,是取得杰出目标的条件,特别是对微细矿藏的分选尤为重要。矿浆pH值是影响微细矿藏分选的首要要素之一,操控矿浆pH值,可以改动矿藏的表面电性,然后能有用地消除异质凝集的发作,确保矿粒充沛涣散。
赣州有色冶金研讨所研制的Slon-1000立环脉动高梯度磁选机分选通风防尘搜集的细粒钨粉尘取得较好的作用。此种细粒钨粉尘试料粒度细(-74μm80%),黑钨占74%,白钨占26%。当给矿 W03档次为4.6%时,可取得钨精矿WO3档次59.55%,钨收回率为77.88%,其间黑钨收回率到达89.08%。
中南工业大学对钨细泥进行高梯度磁选机的研讨作业,对湖南瑶岗仙钨矿钨细泥选用高梯度磁选机一次粗选、一次精选、二次扫选磁选流程实验。当给矿W03档次O.43%时,取得精矿WO3档次21.89%,钨收回率为77.11%。
贺政权、刘树贻选用脉动梯度磁选分选盘古山钨细泥,只需一次分选就可取得满足的目标:精矿 W03档次为21.87%时,收回率为60.88%,精矿 W03档次为17.90%~18.03%时,收回率可达73.78%~75.54%。
上述研讨成果阐明,高梯度磁选机用于黑钨细泥选别是可行的,关于-10μm的微泥收回作用优于其他选别办法。
4 选冶联合工艺
经过钨细泥选矿取得档次恰当的钨细泥精矿直接制取仲钨酸铵,既能进步细泥的收回率,又能取得较好的归纳经济效益。
卢友中研讨了浮选—钨粗精矿直接碱分化的选冶联合流程处理钨尾矿、细泥及浸出渣,断定了浮选和碱分化的较优实验条件,对传统浸出和微波浸出钨精矿作用作出了客观的点评。成果标明:在选冶联合工艺条件下,WO3档次为O.39%的钨尾矿及细泥经粗浮选、微波辅佐碱分化后W03收回率可达82.6%,微波辅佐浸出比传统加热浸出功率高。
江西某钨矿日处理量2200~2500t,日产原生细泥150~400t,WO3档次O.13%~0.3%、次生细泥300~400t,WO3档次O.15%~0.3%,混合细泥日产500~800t,WO3档次0.13%~O.3%。经多计划比照,选用重选预富集—浮选—重选联合流程选别该矿的混合细泥,小型闭路实验取得W03档次55.30%的白钨精矿和WO3档次38.76%的黑钨精矿,收回率分别为38.25%、41.76%,总钨精矿WO3档次45.26%,收回率62.33%。白钨浮选精矿经酸浸后可得WO3档次70%的终究白钨精矿。
5 展望
(1)“钨细泥”概念可从头界说,由本来的-74pμm界定-40pμm乃至更小,选用多种办法彼此结合和完善新式浮选工艺是钨矿浮选开展的趋势。钨细泥处理工艺不久或许出现“全浮选”概念流程,细泥的收回率有望进一步进步。
(2)钨细泥浮选药剂的理论研讨和运用研讨是长期性的课题。选用低廉价质料,改进制药工艺,下降新式高效浮选药剂的报价,或研制报价更低的高效药剂是推行运用钨细泥浮选新技能的重要根底,也是面临行将开发运用贫、细、杂难选钨矿资源应做好的技能储备之一。
(3)活跃研讨和引入新式高效细泥重选设备关于黑钨细泥收回将会起到杰出的促进作用,具有很强的实际意义。
(4)高梯度磁选机用于黑钨细泥选别是值得推行和注重的高效设备。
(5)借助于多种办法彼此结合和选用选冶联合流程已成为黑钨细泥收回的开展趋势。

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