CN108187901B

CN108187901B - 一种采用金属堆积和自生载体浮选相结合的选矿方法

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Publication number: CN108187901B
Application number: CN201711467806.1A
Authority: CN
Inventors: 杨和平; 杨峻
Original assignee: Individual
Current assignee: Yang Heping; Yang Jun
Priority date: 2017-12-29
Filing date: 2017-12-29
Publication date: 2019-11-26
Anticipated expiration: 2037-12-29
Also published as: CN108187901A

Abstract

本发明涉及一种采用金属堆积和自生载体浮选相结合的选矿方法，从低品位黑钨有色金属细泥矿中回收矿产品，采用金属堆积和黑钨细泥自生载体浮选的工艺相结合，就能满足黑钨细泥浮选的要求，其黑钨精矿品位35%，钨作业回收率91%以上，钨总回收率72%以上。

Description

一种采用金属堆积和自生载体浮选相结合的选矿方法

技术领域

本发明属于矿产品回收技术领域，具体一种采用金属堆积和自生载体浮选相结合的选矿方法。

背景技术

我国是钨资源大国，钨资源极为丰富，是世界上最大的钨精矿生产国。黑钨主要采用重选法回收，从1953年建成第一个机械化的钨选矿厂以来，一直在进行钨选矿工艺的改革和研究，黑钨细泥选矿工艺的研究更是取得了很大的进展，出现了很多的新工艺、新设备、新药剂，积累了丰富的研究和生产实践经验。研究表明，黑钨矿性脆，在破碎和磨矿过程中易碎，易泥化，-200目黑钨矿的产率是石英的2.95倍。据国内10几个主要黑钨选矿厂统计，粗粒级的黑钨矿采用重选法处理可得到很好的选矿指标，细粒级的黑钨矿采用重选法回收因受粒度下限的影响，指标不高。当前我国的钨选厂相当一部分的钨金属主要还是从钨细泥中流失。为提高黑钨细泥的选矿技术指标，多年来，我国的广州有色金属研究院和北京矿冶研究院和钨矿山广大技术人员一直致力于黑钨细泥的选矿研究，虽取得了很大的成绩和进步，但生产指标仍然还有少许差距，工艺复杂，生产成本偏高的问题仍需解决。因此，黑钨细泥的回收技术研究则越显重要。

黑钨细泥的来源主要有两个部分，原生细泥和次生细泥，原生细泥主要来自出窿矿石的洗矿脱泥后的溢流，次生细泥来自破碎、磨矿作业所产生粉矿的分级溢流。目前，我国的黑钨矿主要采用重选法回收，黑钨细泥的重选回收率大多都在45%以下，据报导一般选厂钨在细泥中的损失达20%以上。因此强化黑钨细泥回收是提高选矿技术指标的关键。

2009年赣州有色冶金研究所对江钨集团的七个钨矿山的11座以黑钨为主的重选厂进行钨细泥选别工艺流程调查，据调查资料归纳，钨细泥具有以下特点：

(1)产率，钨金属占有率高低不一。平均产率为出窿原矿的8.85%，钨金属占有率为11.30%。

(2)品位比出窿原矿高。出窿原矿平均品位0.25%，而原、次生细泥平均品位为0.32%。

(3)粒度较细，粒级范围宽。-0.076mm的含量为70-80%,其中-0.01mm的含量在10%左右，有的选厂细泥分级脱泥效果差，有跑粗现象。

(4)钨矿物以黑钨为主，黑白钨共生，有少量钨华。

(5)有值得综合回收的有价元素，细泥中普遍还有一定量的钼、铋，有的含有较高的铜或铅锌，还有的含有锡；这些元素是细泥处理可供综合回收的元素。

(6)矿物组成复杂，但钨矿物与主要脉矿石之间的比重差较大。钨细泥中几乎都含有黑钨矿，白钨矿，钨华三种钨矿物，但各选厂钨矿物的含量不同。

大部分细泥中伴生有辉铜矿、辉铋矿、黄铜矿等硫化矿。有些细泥含有锡石。脉石矿物主要有石英、云母、长石、电气石、萤石、绿泥石等。钨矿物与石英、云母、长石（占73-91%）等主要脉石矿物为主的比重差较大（6.0～7.5:2.65～2.7），此乃钨细泥选别当前以重选为主的先决条件。但由于钨精矿对WO₃含量要求高，细泥精矿的富集比往往需要达到100～150倍。

由于钨细泥性质独特，比较复杂，因此钨细泥的选矿回收工艺很少采用单一的选矿方法和工艺流程，而往往都是采用联合工艺，尤其是对黑白钨共生矿石更是如此。但选择哪种工艺更好，则主要取决于原矿性质，既是单一黑钨矿，还是黑白钨混合矿。它还与入选的原矿品位，黑白钨的比例含量，嵌布粒度，脉石矿物种类、成分，伴生有价矿物种类，含量等一系列因素有关。选择适合原矿性质合理的选矿方法和工艺流程，是钨细泥选矿工作技术人员的最主要任务，它需要广泛的理论知识与很丰富的选矿生产实践经验。

利用黑钨矿比重大，弱磁性的特点，其选矿方法主要有重选法、浮选法和磁选法三种。对微细钨矿泥来说，采用重选法回收，由于受到回收粒度下限的制约，所得选矿指标较低，近几年虽加大了微细矿泥重选设备和工艺的试验研究工作，但未取得明显效果。浮选处理由于加大了钨浮选药剂的研究，新型钨捕收剂获得了较大的突破，由于新型钨捕收剂选择性好，捕收能力强，使钨的选矿指标获得较大提高，但也存在药剂成本高，操作复杂麻烦等。磁选法由于SLon立环高梯度强磁选机的出现，使黑钨细泥粗选的选别指标获得了重大突破，其选别获得的粗精矿品位和钨回收率都大幅度提高。单一重选、浮选、磁选由于受矿石性质及设备本身条件不足的影响，都难以适应钨细泥选别的要求，只有优化组合创新，取每种选矿方法、设备的优点长处，组成新的联合工艺流程，才能把钨细泥的选矿技术和经济指标提高到一个新的高度。

“磁-浮”工艺是黑钨细泥目前最好的选别工艺，磁选作为黑钨细泥选别工艺的粗选，但钨细泥的精选工艺还存在提升的潜力。既钨细泥的浮选工艺没有达到理想的状态。钨细泥不能很好的浮选回收的原因有：1)钨的微细粒级需要很长的浮选时间，一般的浮选工艺很难满足得到；2）钨的微细粒级需要更多的捕收剂；3）原料中还含有少量的连生颗粒及粗颗粒混杂在一起，这部分物料浮选速率最慢。

黑钨细泥的选矿回收一直是道选矿难题，由于粗粒易选的黑钨矿床越来越少，因此人们的注意力也逐渐转移到细粒黑钨矿的回收上，并在不断的探索回收细粒黑钨矿的新技术，新工艺，黑钨细泥选矿工艺的选择至关重要。柿竹园矿2010年开始采用磁-浮工艺流程选别黑钨细泥，使黑钨细泥的选矿取得了较好的生产指标，获得了很大的经济效益（2011年创利3997万元）。但其浮选工艺是采用一粗三精三扫的常规浮选工艺（即流水线工艺），该工艺不能很好地满足钨细泥精选工艺的要求，还存在不足和潜力。

为了更好的满足钨细泥浮选不同粒级矿物的工艺流程，需要满足以下几方面的要求：

1）需设计很长的钨细泥浮选时间，满足不同粒级对浮选时间的需要；

2）可以在钨浮选之前排除一部分对黑钨浮选影响最大的-20u以下的细粒级轻脉石矿物（Al203、Si02、Ca、K20、Na20。）；

3）在浮选过程可以清洗矿物表面，并尽快的浮选；

4）可以根据钨浮选的变化，在其需要捕收剂时，可以立即按需要及时进行补加；

5）设计一种简单可行，操作管理方便，生产成本低廉，简单的原则方案，使浮选条件能满足和适应不同粒级的浮选要求，减少循环负荷，实现使很宽粒级范围的物料都能达到很高的回收率。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种采用金属堆积和自生载体浮选相结合的选矿方法，从低品位黑钨有色金属细泥矿中回收矿产品，采用金属堆积和黑钨细泥自生载体浮选的工艺相结合，就能满足黑钨细泥浮选的要求，其黑钨精矿品位35%以上，钨作业回收率由83～85%提高到91%以上，钨总回收率72%以上，少数原矿性质好、品位高，比较好选的黑钨细泥，钨回收率可达到78%～80%的先进指标，如瑶岗仙钨矿。

本发明采用如下技术方案：一种采用金属堆积和自生载体浮选相结合的选矿方法，从低品位黑钨有色金属细泥矿中回收矿产品，包括以下步骤：

（1）磁选：先对黑钨有色金属细泥矿进行强磁粗选，然后强磁扫选，而后丢弃尾矿，得到粗精矿的产率一般为4.2-8.5%，含WO₃2-5%；

（2）采用金属堆积方法，按粗精矿产率的大小，采用改进的大容积的浮选机单槽，将粗精矿堆积起来，集中处理，充分搅拌，并加入矿泥分散剂，让矿泥充分分散开；

（3）通过对加入矿泥分散剂的粗精矿进行沉降试验，掌握其准确的沉降分层数据，在浮选作业前，将影响浮选的小于20微米的细粒级脉石矿物排除，并得到矿量更少且含WO₃品位大大提高的粗精矿；

（4）采用粗、精、扫合为一体的改进型大容积浮选机单槽间断式浮选，加入高效组合调整剂、活化剂、高效组合捕收剂，进行强力高浓度搅拌10分钟之后，进行自生载体浮选，得到黑钨精矿，而后在丢弃尾矿。

本发明通过强磁选作业获得的粗精矿的富集比可达到10-30倍，但此时的强磁粗精矿含WO₃仅为2-5%，主要是因为强磁粗选精矿中会夹带95%左右的细粒级脉石。且在这些细粒级脉石中含有约16-25%的对浮选影响很大的20微米以下的矿泥，这部分微细矿泥若不能排除，在浮选过程中将会消耗相当大一部分选矿药剂，且微细粒级矿泥会粘附和罩盖在少数细粒级黑钨矿物表面上，影响这部分细粒级黑钨矿不能上浮而最终流失，造成最终钨精矿产品质量低和回收率低。

强磁粗选后的粗精矿的产率一般为4.2-8.5%，如日处理1000吨原矿，粗精矿的产率约为42-85吨每天。采用现有一粗三扫三精流水线式工艺流程直接进入浮选（精选）作业的矿量较少，浓度较稀。本发明采用金属堆积即采用改进型的大容积浮选槽，将磁选后所得精矿集中起来进行浮选，使进入浮选（精选）作业的钨金属量较传统工艺流程多5-10倍以上，先加入矿泥分散剂，让矿泥充分分散开，依据黑钨矿比重大，脉石矿物比重较小，沉降速度相差3-4倍。通过对粗精矿进行沉降试验，掌握其准确的沉降分层数据，就可将影响浮选的细粒级脉石很好的排除，并得到矿量更少且含WO₃品位大大提高的粗精矿，从而可以很好的实现黑钨精矿的自生载体浮选，即在后面的浮选（精选）作业中通过简化现有的一粗三扫三精流水线式工艺流程。改流水线式浮选为间断式浮选，使粗、精、扫浮选作业得以一次性完成。大大节省了浮选时间、能耗和药剂使用量。

自身载体浮选工艺是利用同一种矿物的粗粒级（15-40 um）作载体的浮选工艺，载体浮选是解决黑钨细泥精选的特殊工艺，是根据多家钨矿山选矿厂的试验研究，反复改进提高总结出来的成功经验。载体浮选，又叫背负浮选，它是利用粗粒矿物作载体，在捕收剂选择性疏水作用下，细粒矿物选择性粘附在载体矿物表面，达到细粒矿物与载体一起浮出的一种浮选新工艺。但在以往的一粗三扫三精流水线式工艺流程中，细粒级脉石含量较高，能作为载体的大于15-40um的钨金属量较少，一直以来并没有很好的在实际生产中应用。因为进入浮选（精选）的粗精矿矿量较少，含WO₃量较低，一直无法达到较为理想的各粒级较为均匀自生载体所需要的理想条件。且细粒级脉石也容易依附在粗粒矿物上浮出，造成产品品质下降。

本发明通过金属堆积改变浮选（精选）须处理的粗精矿性质，去除对浮选影响较大的微细粒级矿泥，使进入浮选（精选）的精矿含WO₃量大大提高，各粒级钨金属量集中，并使其中大于15-40um的钨金属量增加了5-10倍以上。且各粒级金属含量比较均匀，从而达到了黑钨自生载体需要的理想条件，使小于5微米非常难回收的细粒矿也得到了很理想的回收效果。

与现有技术相比，本发明具有以下的优点：

(1) 原矿含量低，精矿要求高，矿物本身密度大的矿物，通过重选、浮选、磁选的粗精矿，富集比达到10～20倍，已丢弃了80～90%以上的尾矿，其粗精矿产率很小，此时其精选工艺采用金属堆积方法，按粗精矿产率的大小，采用改进的大容积的浮选机单槽，将数小时，或一个班至多个班的粗精矿堆积起来，集中处理。利用金属堆积体系中同类矿粒的粗粒效应与载体作用的浮选精选工艺即可称为自生载体浮选。因为它比常规浮选增加了N倍的钨金属量，钨金属中各粒级的分布量更均匀，已由贫矿变成了富矿，难选矿变成了易选矿。这是采用金属堆积技术（配改进的大容积浮选槽）改进后的新方案在黑钨浮选（精选）工艺中的绝妙设计之一。

(2)通过金属堆积，改常规的一粗三扫三精的流水线工艺流程为间断式浮选工艺，即配改进型的大容积浮选单槽，一般数小时，或一个班、二个班开一次，根据生产能力大小，灵活根据选矿厂实际情况把握设计，这是采用金属堆积（配改进的大容积浮选槽）改进后的新方案在黑钨浮选（精选）工艺中的绝妙设计之二。

(3)钨细泥中微细粒级轻脉石矿物的排除:钨细泥中比原矿含有较多的易碎、易泥化的细粒级轻矿物，进入粗精矿中小于20微米的轻矿物占有率达到20～25%，这部分矿泥会严重干扰黑钨细泥精选作业。我们利用黑钨矿密度大，脉石矿物密度小，它们的沉降速度相差3～4倍的差距，通过沉降试验摸清和掌握它们的沉降分层特性，采用灵活的方法合理排除这部分微细粒矿泥，排除它对黑钨浮选的干扰，对黑钨细泥的精选作业起到了很好的作用，这是采用金属堆积（配改进的大容积浮选槽）改进后的新方案在黑钨浮选（精选）工艺中的绝妙设计之三。

(4)自生载体黑钨浮选大大的简化了原先复杂的常规的流水线流程，将原先一粗三精三扫变为了简单的粗、精、扫合为一体的单槽间断式浮选，使黑钨浮选由难变易了，精矿品位和回收率得到了大幅度的提高。本发明的黑钨细泥自生载体浮选新工艺，由于通过钨金属堆积，各粒级的钨金属量都比常规流水线浮选多了N倍，尤其是能做载体的粗粒级钨矿物（15～40um）量增加后，提高了浮选速率，且钨精矿质量和回收率也同时得到了提高。自生载体黑钨浮选与常规的黑钨浮选流程相比，工艺流程非常简单，我们形象的比喻成是：变江河里捕鱼为小池塘里捕鱼，江河水里捕鱼，水多鱼少，鱼非常灵活，游动性很大，鱼很难捕捞到手，而小池塘里捕鱼，鱼养的多了，又在不流动的死水里捕捞，鱼就很容易捕捞上来，而且漏网的鱼非常少，这就是钨产品质量和钨作业回收率能大幅度提高的主要原因。

(5)单槽间断式浮选作业能保证黑钨细粒有充足的浮选时间，可以一直将鱼捕干净了就收网，另富集良好的浮选泡沫还可以分步浮选出一个含钨60%左右的高钨精矿产品和一个含钨20%左右的低钨精矿产品（使钨精矿产品升值），按市场需要调节生产，还能按需要分层次补充捕收剂，节省选矿药剂。

(6)还能实现浓浆搅拌，单槽的矿量可以计算给入，水量、药剂都可以准确掌握加入，这样就能实现浓浆搅拌，浓浆搅拌有利于药剂与矿物表面的作用，道理也较简单，在浓浆时，药剂浓度就比较浓，药剂与矿物表面的接触作用的机会比较多，有利于吸附层的形成，同时还节省了选矿药剂的用量，对环境保护也有利。

(7)由于简化了浮选（精选）工艺，浮选机数量大量减少了，设备管理、操作、维护也简单，浮选机备品备件消耗，浮选药剂，电力的消耗都大大的减少和降低了，较大的节约了选矿生产成本，节约的生产成本既是增加的利润。

总之，本发明简化了原有复杂的工艺流程，改连续浮选作业为间断浮选作业，在较短时间内，就能得到黑钨精矿品位达到35-40%，黑钨回收率由常规的83-85%提高到91-93%以上的较理想效果，钨总回收率72%左右，彻底解决了黑钨细泥难选的历史性难题。

在传统的一粗三扫三精工艺流程中，因细粒级脉石含量较高，能作为载体的大于15-40um的钨金属量较少。所以自生载体浮选一直没有很好的在实际生产中应用。因为进入浮选（精选）的粗精矿矿量较少，含WO₃量较低，一直无法达到较为理想的各粒级较为均匀自生载体所需要的理想条件。且细粒级脉石也容易依附在粗粒矿物上浮出，造成产品品质下降。

传统的一粗三扫三精工艺流程为相对复杂的连续性浮选（精选）工艺流程。本方法改连续性浮选为间断式浮选，一次单槽的浮选时间大约为90分钟左右，规模较小的矿山，一个班只需开一次单槽，有的甚至一天只需开一次单槽，大大节省了浮选所需时间、设备、能耗及选矿药剂。

本发明还可以延伸应用于锡、锑、钼和钽铌等细粒级有色金属矿的浮选（精选）工艺中，在硫化锑矿和硫化钼矿的精选中也可通过金属堆积，试验分析沉降分层数据，清除对浮选（精选）工艺影响较大的细粒级轻脉石矿物，得到品质更好，矿量更少，纯度更高的的粗精矿，能简化目前锑和钼的浮选（精选）工艺流程，变5-7次连续性精选为间断式浮选工艺流程，提高选矿回收率，并大幅节省生产成本。

附图说明

图1为现有技术的黑钨细泥选矿工艺流程图（一粗三扫三精工艺）；

图2为本发明的黑钨细泥选矿工艺流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及有益效果更加清楚，本发明用以下具体实施例进行说明，但本发明绝非限于这些例子。

实施例

以湖南某多金属矿选矿厂为例，选矿厂原设计生产能力为日处理原矿量2000吨，黑钨细泥粗选采用2台SLon-3000立环脉动高梯度强磁选机，浮选（精选）工艺流程为一粗三精三扫的常规浮选工艺。而采用本发明的选矿方法后，可显著提高经济效益。

（1）减少选矿厂投资

原工艺流程浮选机配置为粗扫选配置GF-6m³浮选机，粗选4台，扫选Ⅰ3台，扫选Ⅱ2台，扫选Ⅲ2台，精选配置GF-3m³浮选机，精选Ⅰ3台，精选Ⅱ2台，精选Ⅲ1台，共用GF-6m³浮选机11台，GF-3m³浮选机6台，还需配置直径2米搅拌桶1台。而采用本发明的选矿方法，更改设计流程后，只需配置2台GF-24m³浮选机。具体如表1和表2所示。

表1 一粗三精三扫的常规浮选工艺投资及能耗表

表2 本发明的选矿方法的投资及能耗表

本发明共减少浮选设备投资：61.55-21=40.55万元。减少设备装机容量：318-110=218千瓦。

（2）节省生产能耗

年节省耗电量为：（318-110）×24×0.85×300=1272960千瓦，按1.0元/度电，则每年节省电费约127.3万元。

（3）可提高黑钨精矿选矿回收率5～7%

原矿品位含WO30.2%，日处理原矿2000吨，进入黑钨浮选的粗精矿金属量为每日3.28吨，回收率提高5%，每日多回收金属量约3.28×5%=0.164吨，年工作300日，则可多回收钨金属量约300×0.164=49.2吨，折合65%的钨精矿49.2÷0.65≈75.69吨，以钨精矿价格为8万元/吨计算，则可增加产值约75.69×8≈605万元。

（4）还可节省选矿药剂费用和浮选机的备品备件及维修费用，在此忽略不计。

本发明同时实现了选矿生产过程的产品高质量和高产出率。低能耗与低药剂消耗，具有工艺流程简单，管理操作方便，对原矿性能波动适应性强，及对环境友好等特点，具有很高的经济价值和社会价值，值得推广使用。

尽管通过参照本发明的优选实施例，已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims

1.一种采用金属堆积和自生载体浮选相结合的选矿方法，其特征在于，从低品位黑钨有色金属细泥矿中回收矿产品，采用金属堆积和黑钨细泥自生载体浮选的工艺相结合，获得的黑钨精矿品位35%以上，钨作业回收率91%以上，钨总回收率72%以上；包括以下步骤：

（4）采用粗、精、扫合为一体的改进型大容积浮选机单槽间断式浮选，加入高效组合调整剂、活化剂、高效组合捕收剂，进行强力高浓度搅拌10分钟之后，进行自生载体浮选，得到黑钨精矿，而后再丢弃尾矿。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）所述的采用金属堆积方法，将磁选所后数小时，一个班或多个班所得的粗精矿堆积起来，采用改进的大容积的浮选机单槽，集中处理，使进入精选作业的钨金属量较传统的一粗三扫三精工艺流程多5-10倍以上。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用改进的大容积的浮选机单槽，根据不同选矿厂磁选后粗精矿的产率，进行计算后，选型合理容积的浮选机单槽。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将集中处理的粗精矿充分搅拌，并加入如水玻璃、羧甲基纤维素作为矿泥分散剂，让矿泥充分分散开；利用黑钨矿密度大，脉石矿物密度小，它们在水中的沉降速度相差3-4倍的原理，通过对粗精矿进行沉降试验，掌握其准确的沉降分层数据，就可将影响自生载体浮选的细粒级轻脉石很好的排除，并得到矿量更少，含WO₃品位大大提高，且各粒级金属含量比较均匀的粗精矿，从而达到了黑钨自生载体需要的理想条件，可以很好的实现黑钨精矿的自生载体浮选。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的自生载体浮选方法是利用粗粒矿物作载体，在捕收剂选择性疏水作用下，细粒矿物选择性粘附在载体矿物表面，达到细粒矿物与载体一起浮出的一种浮选新工艺，能高效的回收细粒级金属，对小于10微米并大于5微米的细粒级矿物有高达96%的回收率，对小于5微米的细粒级矿物还有84%的回收率。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（4）采用间断式浮选，一次单槽的浮选时间大约为90分钟，规模较小的矿山，一个班只需开一次单槽，大大节省了浮选所需时间、设备、能耗及选矿药剂。