一种白钨预富集精矿脱磷的选冶方法
技术领域
本发明涉及矿物加工处理技术领域,特别是涉及一种白钨预富集精矿脱磷的选冶方法。
背景技术
白钨矿为含钙钨酸盐矿物,常与方解石、萤石、石榴石及磷灰石等含钙矿物伴生。由于白钨精矿富集比较高(约100~600),一般采用浮选方法先预富集白钨矿,同时抛除大部分的脉石矿物;之后再对得到的白钨预富集精矿进一步脱杂。由于伴生的磷灰石的可浮性与白钨矿相近,磷灰石在浮选时极易夹带进入白钨预富集精矿,不利于钨精矿品质的提高。我国钨精矿质量标准要求磷含量小于0.10%(折合P2O5含量约0.23%),钨精矿磷含量过高会影响钨制品的性能,进而制约钨的用途。因此,对含磷白钨预富集精矿,通常需要进行钨、磷的深度分离。
公开号为CN105463217A的专利申请中公开了一种高磷高钼复杂白钨矿的处理方法,其中脱除含磷矿物的方法是采用硝酸进行酸浸脱除。经试验发现,若对白钨预富集精矿即该高磷低钨精矿直接进行酸浸脱磷,耗酸量较大,不利于工业化的生产。公开号为CN106917049A的专利申请中公开了一种钨钼铁合金制备工艺,其中也涉及钨矿脱磷,其采用的是还原炉焙烧脱磷。该方法耗能高。目前,还未见有白钨浮选降磷的研究报道。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种白钨预富集精矿脱磷的选冶方法,可有效降低磷含量、提高钨精矿品质。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种白钨预富集精矿脱磷的选冶方法,包括但不限于以下步骤:
S1:调整白钨预富集精矿的矿浆浓度为60~70%,向调整后的矿浆中通入水蒸汽,使矿浆温度保持为80~100℃;
之后向所述矿浆中加入改性脂肪酸捕收剂,改性脂肪酸捕收剂的添加量为:每吨矿浆添加改性脂肪酸捕收剂100~300g,然后搅拌作用5~10min;
然后向所述矿浆中加入抑制剂A,抑制剂A的添加量为:每吨矿浆添加抑制剂A2000~6000g,之后搅拌作用5~10min;
再向所述矿浆中加入抑制剂B,抑制剂B的添加量为:每吨矿浆添加抑制剂B 60~120kg,待抑制剂B加入后,矿浆搅拌并保温60~90min;
其中,所述改性脂肪酸捕收剂为氧化石蜡皂、塔尔皂或改性油酸;抑制剂A为氢氧化钠、硫化钠及磷酸氢二钾的组合物,氢氧化钠、硫化钠及磷酸氢二钾的重量比为:氢氧化钠∶硫化钠∶磷酸氢二钾=(1~3)∶(0.5~2)∶(0.3~1);抑制剂B为水玻璃;
S2:将步骤S1处理得到的矿浆稀释至矿浆浓度为20~30%,直接进行钨浮选粗选,得到钨浮选粗选尾矿和钨浮选粗选精矿;
钨浮选粗选尾矿经三次扫选,得到钨尾矿,三次扫选分别得到的扫选泡沫依次返回上一级作业;
钨浮选粗选精矿进行3~4次空白精选,得到低磷钨浮选精矿,各级空白精选得到的精选尾矿依次返回上一级作业。
进一步地,本发明提供的白钨预富集精矿脱磷的选冶方法,还包括步骤:所得低磷钨浮选精矿再进行酸浸,酸浸处理时,每吨低磷钨浮选精矿中盐酸加入量为100~300kg,得到的浸渣为白钨精矿产品,所述白钨精矿产品中P2O5含量低于0.005%。白钨预富集精矿原料中WO3含量为2~6%、P2O5含量为3~8%。
优选地,本发明提供的白钨预富集精矿脱磷的选冶方法,所述钨浮选粗选尾矿的扫选作业为:向所述钨浮选粗选尾矿中加入所述改性脂肪酸捕收剂,改性脂肪酸捕收剂的添加量为:每吨所述钨浮选粗选尾矿添加改性脂肪酸捕收剂300~600g,进行第一次扫选,扫选得到的第一次扫选泡沫返回至钨浮选粗选工序,进行钨浮选粗选,扫选得到的第一次扫选尾矿中加入所述改性脂肪酸捕收剂,改性脂肪酸捕收剂的添加量为:每吨第一次扫选尾矿添加改性脂肪酸捕收剂150~350g,进行第二次扫选,扫选得到的第二次扫选泡沫返回与所述钨浮选粗选尾矿混合进行第一次扫选,扫选得到的第二次扫选尾矿中加入所述改性脂肪酸捕收剂,改性脂肪酸捕收剂的添加量为:每吨第二次扫选尾矿添加改性脂肪酸捕收剂50~150g,进行第三次扫选,扫选得到的第三次扫选泡沫返回与所述第一次扫选尾矿混合进行第二次扫选,扫选得到的第三次扫选尾矿即为钨尾矿,钨尾矿丢弃。
优选地,本发明提供的白钨预富集精矿脱磷的选冶方法,所述钨浮选粗选精矿的空白精选作业为:所述钨浮选粗选精矿经第一次空白精选,得到的第一次精选尾矿返回至钨浮选粗选工序,进行钨浮选粗选,得到的第一次精选泡沫再进行第二次空白精选,第二次空白精选得到的第二次精选尾矿返回与所述钨浮选粗选精矿混合进行第一次空白精选,第二次空白精选得到的第二次精选泡沫再进行第三次空白精选,第三次空白精选得到的第三次精选尾矿返回与第一次精选泡沫混合再进行第二次空白精选,第三次空白精选得到的第三次精选泡沫即为低磷钨浮选精矿;
或者,第三次空白精选得到的第三次精选泡沫再进行第四次空白精选,第四次空白精选得到的第四次精选尾矿返回与第二次精选泡沫混合再进行第三次空白精选,第四次空白精选得到的第四次精选泡沫即为低磷钨浮选精矿。
本发明中使用的药剂如改性脂肪酸捕收剂氧化石蜡皂、塔尔皂或改性油酸均为市售商品。
本发明提供的白钨预富集精矿脱磷的选冶方法,在研究中发现,将白钨预富集精矿的矿浆浓度调整为60~70%,选冶效果非常突出,主要是在该浓度下有利于增强药剂与矿物表面的作用;矿浆温度保持为80~100℃时,改性脂肪酸在方解石表面脱附,而在白钨矿表面吸附仍较好,先加入改性脂肪酸可进一步扩大药剂在矿物的吸附差异;采用抑制剂A与抑制剂B相配合,抑制剂A为氢氧化钠、硫化钠及磷酸氢二钠的组合药剂,抑制剂B为水玻璃,抑制剂A除起到调整矿浆环境的作用外,同时辅助强化抑制剂B的抑制效果;该组合抑制剂对白钨矿的抑制作用微弱,而对磷矿物的抑制较为明显,实现了对白钨预富集精矿中磷矿物的选择性抑制,提高了浮选作业的效率;在矿浆加温、捕收剂、多种抑制剂协同作用下,磷灰石矿物表面因被抑制、且大部分脂肪酸捕收剂脱附而在浮选时进入浮选尾矿,而白钨矿因弱抑制、脂肪酸捕收剂吸附仍较好而上浮为钨浮选精矿,实现白钨矿的有效回收;通过在钨浮选段抑制磷矿物夹带进入钨精矿,有效降低了钨浮选精矿中的磷含量。
本发明从选冶联合的思路出发,在选矿阶段采用加温浮选工艺对白钨预富集精矿进行钨、磷分离,通过添加组合抑制剂,扩大白钨矿与磷灰石的可浮性差异,尽可能降低钨浮选精矿中磷的含量,为降低酸浸脱磷作业耗酸量创造有利条件。同时,该浮选工艺对磷灰石的抑制能力强,工艺中间产品的产率低,降低了选别作业的循环负荷,提高选别效率和作业稳定性,进而实现减少选矿作业段数,减轻生产和操作压力的目的。
附图说明
图1是本发明提供的白钨预富集精矿脱磷的选冶方法工艺流程图;
图2是钨浮选工艺流程图;
图3是试验例1加温浮选温度试验工艺流程图;
图4是试验例2加温浮选水玻璃用量试验工艺流程图;
图5是试验例3加温浮选矿浆浓度试验工艺流程图;
图6是试验例4加温浮选保温时间试验工艺流程图;
图7是试验例5加温浮选NaOH用量试验工艺流程图;
图8是试验例6加温浮选Na2S用量试验工艺流程图;
图9是试验例7加温浮选K2HPO4用量试验工艺流程图;
图10是试验例8加温浮选改性脂肪酸用量试验工艺流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
对WO3含量2.76%、P2O5含量7.53%的白钨预富集精矿,按照图1流程操作,将白钨预富集精矿浓缩至矿浆浓度为61.2%,矿浆中通入水蒸汽,保持温度为85℃;依次往矿浆中加入改性脂肪酸捕收剂120g/t,搅拌作用10min;抑制剂A 5100g/t(氢氧化钠、硫化钠和磷酸氢二钾三者的质量比为2.5∶1.8∶0.8),搅拌作用10min;抑制剂B:水玻璃120kg/t,待抑制剂B加入后,矿浆搅拌并保温90min。对加温后的白钨预富集精矿稀释矿浆至浓度为20%后直接进行钨浮选粗选,钨浮选工艺流程图见图2,钨浮选粗选尾矿加入改性脂肪酸350g/t进行第一次扫选,扫选得到的第一次扫选泡沫返回至钨浮选粗选工序,进行钨浮选粗选,扫选得到的第一次扫选尾矿中加入改性脂肪酸捕收剂,改性脂肪酸捕收剂的添加量为:每吨第一次扫选尾矿添加改性脂肪酸捕收剂200g,进行第二次扫选,扫选得到的第二次扫选泡沫返回与钨浮选粗选尾矿混合进行第一次扫选,扫选得到的第二次扫选尾矿中加入改性脂肪酸捕收剂,改性脂肪酸捕收剂的添加量为:每吨第二次扫选尾矿添加改性脂肪酸捕收剂80g,进行第三次扫选,扫选得到的第三次扫选泡沫返回与第一次扫选尾矿混合进行第二次扫选,扫选得到的第三次扫选尾矿即为钨尾矿,钨尾矿丢弃;钨浮选粗选精矿经四次空白精选,具体为:钨浮选粗选精矿第一次空白精选,得到的第一次精选尾矿返回至钨浮选粗选工序,进行钨浮选粗选,得到的第一次精选泡沫再进行第二次空白精选,第二次空白精选得到的第二次精选尾矿返回与钨浮选粗选精矿混合进行第一次空白精选,第二次空白精选得到的第二次精选泡沫再进行第三次空白精选,第三次空白精选得到的第三次精选尾矿返回与第一次精选泡沫混合再进行第二次空白精选,第三次空白精选得到的第三次精选泡沫再进行第四次空白精选,第四次空白精选得到的第四次精选尾矿返回与第二次精选泡沫混合再进行第三次空白精选,第四次空白精选得到的第四次精选泡沫即为低磷钨浮选精矿。获得的低磷钨浮选精矿含WO3 65.87%,作业回收率92.25%。钨精矿磷含量降至1.22%,有效提高了钨精矿品质。
对得到的低磷钨浮选精矿进行酸浸,每吨钨浮选精矿盐酸加入量为250kg,得到的浸渣为最终白钨精矿,白钨精矿磷含量降低至小于0.005%。
如果对白钨预富集精矿直接进行酸浸,每吨白钨预富集精矿盐酸加入量要在600kg以上,且白钨精矿中磷含量远高于0.005%,约为0.1%。
本实施例改性脂肪酸捕收剂为氧化石蜡皂。
实施例2
对WO3含量3.89%、P2O5含量5.12%的白钨预富集精矿,按图1流程操作,将白钨预富集精矿浓缩至矿浆浓度为65.3%;矿浆通入水蒸汽,保持温度为90℃;依次往矿浆中加入改性脂肪酸捕收剂180g/t,搅拌作用10min;抑制剂A 3700g/t(氢氧化钠、硫化钠和磷酸氢二钾三者的质量比为2.0∶1.2∶0.5),搅拌作用10min;抑制剂B:水玻璃90kg/t,待抑制剂B加入后,矿浆搅拌并保温80min。对加温后的白钨预富集精矿稀释矿浆至浓度为25%后直接进行钨浮选粗选,钨浮选工艺流程图见图2,钨浮选粗选尾矿加入改性脂肪酸450g/t进行第一次扫选,扫选得到的第一次扫选泡沫返回至钨浮选粗选工序,进行钨浮选粗选,扫选得到的第一次扫选尾矿中加入改性脂肪酸捕收剂,改性脂肪酸捕收剂的添加量为:每吨第一次扫选尾矿添加改性脂肪酸捕收剂250g,进行第二次扫选,扫选得到的第二次扫选泡沫返回与钨浮选粗选尾矿混合进行第一次扫选,扫选得到的第二次扫选尾矿中加入改性脂肪酸捕收剂,改性脂肪酸捕收剂的添加量为:每吨第二次扫选尾矿添加改性脂肪酸捕收剂100g,进行第三次扫选,扫选得到的第三次扫选泡沫返回与第一次扫选尾矿混合进行第二次扫选,扫选得到的第三次扫选尾矿即为钨尾矿,钨尾矿丢弃;钨浮选粗选精矿经四次空白精选,具体为:钨浮选粗选精矿第一次空白精选,得到的第一次精选尾矿返回至钨浮选粗选工序,进行钨浮选粗选,得到的第一次精选泡沫再进行第二次空白精选,第二次空白精选得到的第二次精选尾矿返回与钨浮选粗选精矿混合进行第一次空白精选,第二次空白精选得到的第二次精选泡沫再进行第三次空白精选,第三次空白精选得到的第三次精选尾矿返回与第一次精选泡沫混合再进行第二次空白精选,第三次空白精选得到的第三次精选泡沫再进行第四次空白精选,第四次空白精选得到的第四次精选尾矿返回与第二次精选泡沫混合再进行第三次空白精选,第四次空白精选得到的第四次精选泡沫即为低磷钨浮选精矿。获得的低磷钨浮选精矿含WO3 66.34%,作业回收率93.53%。钨浮选精矿磷含量降至0.98%,有效提高了钨精矿品质。
对得到的低磷钨浮选精矿进行酸浸,每吨钨浮选精矿盐酸加入量为200kg,得到的浸渣为最终白钨精矿,白钨精矿磷含量小于0.005%。
同样,如果对白钨预富集精矿直接进行酸浸,每吨白钨预富集精矿盐酸加入量要在600kg以上,且白钨精矿中磷含量远高于0.005%,约为0.1%。
本实施例改性脂肪酸捕收剂为塔尔皂。
实施例3
对WO3含量5.41%、P2O5含量3.64%的白钨预富集精矿,按图1流程操作,将白钨预富集精矿浓缩至矿浆浓度为68.9%;矿浆通入蒸汽,保持温度为95℃;依次往矿浆中加入改性脂肪酸捕收剂260g/t,搅拌作用5min;抑制剂A 2500g/t(氢氧化钠、硫化钠和磷酸氢二钾三者的质量比为1.4∶0.7∶0.4),搅拌作用5min;抑制剂B:水玻璃65kg/t,待抑制剂B加入后,矿浆搅拌并保温70min。对加温后的白钨预富集精矿稀释矿浆至浓度为30%后直接进行钨浮选粗选,钨浮选工艺流程图见图2,钨浮选粗选尾矿加入改性脂肪酸550g/t进行第一次扫选,扫选得到的第一次扫选泡沫返回至钨浮选粗选工序,进行钨浮选粗选,扫选得到的第一次扫选尾矿中加入改性脂肪酸捕收剂,改性脂肪酸捕收剂的添加量为:每吨第一次扫选尾矿添加改性脂肪酸捕收剂320g,进行第二次扫选,扫选得到的第二次扫选泡沫返回与钨浮选粗选尾矿混合进行第一次扫选,扫选得到的第二次扫选尾矿中加入改性脂肪酸捕收剂,改性脂肪酸捕收剂的添加量为:每吨第二次扫选尾矿添加改性脂肪酸捕收剂120g,进行第三次扫选,扫选得到的第三次扫选泡沫返回与第一次扫选尾矿混合进行第二次扫选,扫选得到的第三次扫选尾矿即为钨尾矿,钨尾矿丢弃;钨浮选粗选精矿经三次空白精选,具体为:钨浮选粗选精矿经第一次空白精选,得到的第一次精选尾矿返回至钨浮选粗选工序,进行钨浮选粗选,得到的第一次精选泡沫再进行第二次空白精选,第二次空白精选得到的第二次精选尾矿返回与钨浮选粗选精矿混合进行第一次空白精选,第二次空白精选得到的第二次精选泡沫再进行第三次空白精选,第三次空白精选得到的第三次精选尾矿返回与第一次精选泡沫混合再进行第二次空白精选,第三次空白精选得到的第三次精选泡沫即为低磷钨浮选精矿。获得的低磷钨浮选精矿含WO3 66.87%,作业回收率94.51%。钨浮选精矿磷含量降至0.71%,有效提高了钨精矿品质。
对得到的低磷钨浮选精矿进行酸浸,每吨钨浮选精矿盐酸加入量为150kg,得到的浸渣为最终白钨精矿,白钨精矿磷含量小于0.005%。
同样,如果对白钨预富集精矿直接进行酸浸,每吨白钨预富集精矿盐酸加入量要在600kg以上,且白钨精矿中磷含量远高于0.005%,约为0.1%。
本实施例改性脂肪酸捕收剂为改性油酸。
本发明中的百分比分数均为质量百分比分数。
在本发明技术方案的研究过程中,考察了诸多因素,具体研究过程如下。
试验例1加温浮选温度试验
加温浮选温度试验工艺流程图见图3,其中药剂用量单位为:g/t给矿,试验结果见表1。
表1
从表1可以看出,当加温温度为90℃,保温60min时,加温精矿的品位为58.56%,尾矿的WO3品位0.18%,效果较好。
试验例2加温水玻璃用量试验
加温浮选水玻璃用量试验工艺流程图见图4所示,其中药剂用量单位为:g/t给矿,结果见表2。
表2
增加水玻璃的用量有利于提高钨精矿的品位,当水玻璃的用量为105000g/t给矿时,钨精矿的WO3品位为58.56%,尾矿WO3品位为0.18%,效果最佳。
试验例3加温浮选矿浆浓度试验
加温浮选矿浆浓度试验工艺流程图见图5,其中药剂用量单位为:g/t给矿,结果见表3。
表3
上表试验结果表明:适当增加矿浆浓度有利于提高加温精选的指标,同时降低加温精选的成本。
试验例4加温浮选保温时间试验
加温浮选保温时间试验工艺流程图见图6,其中药剂用量单位为:g/t给矿,试验结果见表4。
表4
与保温60min相比,保温90分钟时钨精矿的品位提高较小,但WO3在尾矿中的损失增加,故加温浮选适宜的保温时间为60min。
试验例5加温浮选NaOH用量试验
加温浮选NaOH用量试验工艺流程图见图7,其中药剂用量单位为:g/t给矿,结果见表5。
表5
增加NaOH用量,可以提高钨精矿的品位,但不利于对钨精矿的回收;当NaOH用量为2000g/t给矿时,钨精矿WO3品位为58.56%,尾矿WO3品位为0.18%,指标较好。
试验例6加温浮选Na2S用量试验
加温浮选Na2S用量试验工艺流程图见图8,其中药剂用量单位为:g/t给矿,结果见表6。
表6
增加Na2S用量,可以提高钨精矿的品位,但不利于对钨精矿的回收;当Na2S用量为1000g/t给矿时,钨精矿WO3品位为58.56%,尾矿WO3品位为0.18%,指标较好。
试验例7加温浮选K2HPO4用量试验
加温浮选K2HPO4用量试验工艺流程图见图9,其中药剂用量单位为:g/t给矿,结果见表7。
表7
增加K2HPO4用量,可以提高钨精矿的品位,但不利于对钨精矿的回收;当K2HPO4用量为600g/t给矿时,钨精矿WO3品位为58.56%,尾矿WO3品位为0.18%,指标较好。
试验例8加温浮选改性脂肪酸捕收剂用量试验
加温浮选改性脂肪酸捕收剂用量试验工艺流程图见图10,其中药剂用量单位为:g/t给矿,结果见表8。
表8
增加改性脂肪酸用量,钨精矿回收率增加,但钨品位降低;当改性脂肪酸用量为200g/t给矿时,钨精矿WO3品位为58.56%,尾矿WO3品位为0.18%,指标较好。
各试验例使用的改性脂肪酸均为氧化石蜡皂。