CN111715399A - 一种高钙高镁细粒嵌布白钨矿的预处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于矿物处理技术领域，具体公开了一种对高钙高镁细粒嵌布白钨矿进行预处理的方法。该方法将白钨矿原矿一段磨矿后进行两次重选分级，将一次精矿与二次精矿合并进行二段磨矿，然后磁选处理；二次尾矿脱泥处理得到溢流，对溢流与细泥、一次尾矿进行富集，获得细泥精矿；细泥精矿进入磁选处理；将第二段磨矿矿浆和细泥精矿合并进行磁选处理，得到预处理精矿。本发明的预处理方法，克服了高钙高镁矿泥团聚导致细粒嵌布的白钨矿难以回收的技术难题，通过预处理抛弃了大部分脉矿物和矿泥，减少了进入后续白钨浮选的矿石量，提高了浮选矿石中WO3的入选品位，大幅降低了后续浮选时药剂的用量。

Description

一种高钙高镁细粒嵌布白钨矿的预处理方法
技术领域
本发明涉及矿物处理技术领域，特别是涉及一种高钙高镁细粒嵌布白钨矿的预处理方法。
背景技术
钨主要用于制造各种合金钢，是枪炮管、发动机用高温合金、火箭喷嘴、穿甲弹、电磁炮等生产的必须元素，被誉为“战争金属之王”，是国家重要的战略性矿产资源。我国钨资源丰富，但经多年来的过度开采，易采选的黑钨矿资源已接近枯竭，而占全国钨资源70％的白钨矿虽然储量大，但85％的资源因为品位低、粒度细、回收成本高，因此难以开发利用。
镁质矽卡岩型白钨矿具有矿物嵌布粒度细、含钙、镁脉石矿物如方解石、蛇纹石、白云石等含量高的特点。需要细磨才能实现白钨矿与脉石矿物的解离度大于90％。然而，方解石、蛇纹石、白云石等含钙、镁的脉石矿物硬度低，在破碎、磨矿过程中易产生大量的矿泥，这些矿泥覆盖在白钨矿表面降低了白钨矿的可浮性，在浮选时增大药剂消耗量的同时，还会通过泡沫夹带上浮进入浮选精矿，严重影响了浮选得到的精矿的品位。此外，矽卡岩型白钨矿普遍含有磁性矿物，磁性矿物的存在严重干扰了白钨矿的回收。因此，目前对镁质矽卡岩型白钨矿矿石，采用原矿磨矿至白钨矿解离度>90％，经磁选脱除磁性矿物后全浮选，或者脱泥预富集、磁选脱除磁性矿物后浮选的选矿方法，是回收白钨矿较为有效的选矿方法。
在选矿过程中，由于白钨矿与方解石、白云石等含钙脉石矿物具有相似的表面性质，其浮选分离一直是选矿行业的难题。并且在复杂的浮选体系环境中，矿物表面离子的溶解使矿物间产生交互影响，对于高钙高镁的矽卡岩型白钨矿，白钨矿、方解石、蛇纹石、白云石等矿物在较宽pH值范围内，存在矿物间异相絮凝团聚的现象，如直接采用旋流器、沉降脱泥的预处理方法，脱除的矿泥量很少，进入浮选的矿泥量大，造成了药剂用量大、成本高、白钨回收效率低的问题。一般仅能得到含WO3 20％左右、回收率约45％的白钨精矿。
而采用磁选脱除磁性矿物后全浮选的方法，因矿物间的团聚和高钙富镁脉石矿物的影响，导致白钨矿在尾矿中的损失量大，回收率低，效果差，得到的白钨精矿含WO3少于20％。
基于以上所述原因，目前这种高钙高镁细粒嵌布的白钨矿即镁质矽卡岩型白钨矿一直未被开发利用，造成了稀有金属资源的浪费。因此，急需研究开发一种可提高该类型白钨矿的资源利用率，且成本低、选矿效率高的选矿方法。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种高钙高镁细粒嵌布白钨矿的预处理方法，通过预处理抛弃大部分脉矿物和矿泥，减少进入后续白钨浮选的矿石量，提高浮选矿石中WO3的入选品位。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种高钙高镁细粒嵌布白钨矿的预处理方法，包括以下步骤：
(1)先将白钨矿原矿进行第一段磨矿，磨矿至白钨矿单体解离度为70～80％，得到第一段磨矿矿浆；
(2)对所述第一段磨矿矿浆进行第一次重选分级，分别得到一次精矿、一次中矿和一次尾矿，所述一次中矿进行第二次重选分级，分别得到二次精矿、二次尾矿和细泥；
(3)所述一次精矿与所述二次精矿合并，之后进行第二段磨矿，磨矿至白钨矿单体解离度≥90％，得到第二段磨矿矿浆，然后进入磁选处理；
所述二次尾矿再经脱泥处理得到沉砂和溢流；对所述溢流与所述细泥、一次尾矿进行富集，将所述溢流与细泥、一次尾矿合并，采用离心机或悬振毛毯选矿机富集，分别获得细泥精矿和细泥尾矿；所述细泥精矿进入磁选处理；
(4)将所述第二段磨矿矿浆和所述细泥精矿合并进行磁选处理，得到含WO3≥0.4％、WO3回收率≥70％的预处理精矿。
作为本发明一种优选的实施方案，本发明处理的所述白钨矿原矿为含WO3 0.15～0.5％、CaCO3≥30％、MgO≥15％的高钙高镁细粒嵌布白钨矿。
作为本发明一种优选的实施方案，所述第一段磨矿时，向所述白钨矿原矿中添加六偏磷酸钠，所述六偏磷酸钠的添加量为每吨白钨矿原矿添加100～1000克。
作为本发明一种优选的实施方案，向所述白钨矿原矿中添加六偏磷酸钠后，还包括调浆步骤，优选调浆至原矿矿浆质量百分比浓度为60～70％，之后进行第一段磨矿。
作为本发明一种优选的实施方案，第一次重选分级采用螺旋溜槽进行重选分级。其中所述的一次精矿、一次中矿和一次尾矿可以分别对应为螺旋精矿、螺旋中矿和螺旋尾矿。
作为本发明一种优选的实施方案，第二次重选分级采用摇床进行重选分级。其中所述的二次精矿、二次尾矿和细泥可以分别对应为摇床精矿、摇床尾矿和摇床细泥。
作为本发明一种优选的实施方案，所述二次尾矿即摇床尾矿脱泥处理采用旋流器进行，脱泥粒度为0.074mm，得到沉砂和溢流。
作为本发明一种优选的实施方案，对所述溢流与细泥、一次尾矿进行富集时，将所述溢流与细泥、一次尾矿合并，先浓缩至料浆质量百分比浓度为15～25％，然后向料浆中添加六偏磷酸钠，所述六偏磷酸钠的添加量为每吨白钨矿原矿添加30～100克，之后采用离心机或悬振毛毯选矿机富集，获得细泥精矿和细泥尾矿。
作为本发明一种优选的实施方案，所述磁选处理的磁场强度为0.08T～0.35T。
作为本发明一种优选的实施方案，所述六偏磷酸钠配制成水溶液进行添加，优选六偏磷酸钠水溶液的质量百分比浓度为0.5～1％。
本发明提供了一种针对高钙高镁细粒嵌布白钨矿进行预处理的方法，在白钨矿原矿第一段磨矿中，添加六偏磷酸钠分散矿物，阻止白钨矿与钙镁脉石矿物间的异相絮凝，磨矿至白钨矿单体解离度为70～80％，使白钨矿与粗粒的脉石矿物解离的同时，减少白钨矿的过粉碎；之后利用白钨矿与脉石矿物间的密度差异，采用螺旋溜槽重选分级，螺旋精矿中白钨矿含量高，脉石矿物主要进入螺旋尾矿；螺旋中矿再进行摇床重选，对其中的白钨矿进行富集，得到摇床精矿，得到的摇床尾矿旋流器脱泥，抛弃已与白钨矿解离的+0.074mm粒级的高钙高镁等脉石矿物，形成沉砂；螺旋尾矿与旋流器溢流(即摇床尾矿中-0.074mm粒级的矿物)和摇床细泥混合、浓缩后，添加六偏磷酸钠分散矿泥，利用离心机高速旋转的离心力或悬振毛毯选矿机偏心锤转动驱使选矿带回转摇动，强烈分散微细粒级矿物的同时，增大不同密度矿物间的分选差异，达到脱除细泥(-0.074mm粒级矿物中高钙高镁等脉石矿物)，回收因夹带进入螺旋尾矿和摇床细泥中细粒级(一般为-0.043mm粒级)的白钨矿的目的，回收的白钨矿即细泥精矿，脱除的细泥即细泥尾矿；螺旋精矿和摇床精矿经第二段磨矿至白钨矿解离度>90％，之后再与细泥精矿混合磁选，得到预处理精矿和脱磁精矿，脱磁精矿主要为以磁铁矿为主的磁性矿物。预处理精矿含WO3≥0.4％，且WO3回收率≥70％。本发明得到的预处理精矿经浓缩至浓度为30～40％后，进入白钨浮选系统，采用现有工业常用的白钨浮选工艺，即可得到含WO3≥60％的白钨精矿。
本发明方法的优点是通过预处理，抛弃了白钨矿原矿中60％以上的高钙高镁等脉石矿物(其中包含因磨矿产生的原矿质量20％以上的矿泥)，减弱了含钙脉石矿物对后续白钨浮选的影响；同时解决了脱泥过程中因细粒级白钨矿、方解石、蛇纹石、白云石等矿物团聚，导致脱泥效果差、进入后续白钨浮选系统的矿泥量大，药剂用量大、选矿成本高，白钨矿回收效率差的技术难题，为低品位镁质矽卡岩型白钨矿资源的开发利用提供了有力的技术条件，达到了降低成本，提高白钨矿选矿效率的目的。
本发明的预处理方法，克服了高钙高镁矿泥团聚导致细粒嵌布的白钨矿难以回收的技术难题，通过预处理抛弃了大部分脉矿物和矿泥，减少了进入后续白钨浮选的矿石量，提高了浮选矿石中WO3的入选品位，大幅降低了后续浮选时药剂的用量。本发明的预处理方法适用于含WO3 0.15～0.5％、CaCO3≥30％、MgO≥15％的高钙高镁细粒嵌布白钨矿原矿的预处理。
附图说明
图1为本发明提供的一种高钙高镁细粒嵌布白钨矿预处理方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，对本发明的技术方案作进一步说明。如未进行特殊说明，在以下实施例中的百分数均为质量百分数。药剂的用量针对的是白钨矿原矿的重量。
实施例1
对白钨矿矿石进行预处理，白钨矿矿石的成分为：0.155％WO3、30％CaCO3、15％MgO，参照图1，按以下步骤进行预处理：
第一段磨矿：白钨矿原矿即白钨矿矿石中添加100克/吨六偏磷酸钠(即每吨的白钨矿矿石添加六偏磷酸钠100克)，六偏磷酸钠配制成水溶液进行添加，六偏磷酸钠水溶液的质量百分比浓度为1％。然后调浆至质量浓度为62.5％，磨矿至白钨矿单体解离度70％。
第一次重选分级：调整磨矿后矿浆浓度至质量浓度23.5％，进行螺旋溜槽重选分级，获得螺旋精矿、螺旋中矿和螺旋尾矿；螺旋精矿中白钨矿含量高，螺旋尾矿主要是脉石矿物。
第二次重选分级：螺旋中矿经摇床重选获得摇床精矿、摇床尾矿和摇床细泥；摇床精矿中白钨矿含量高。摇床尾矿经旋流器脱泥，脱泥粒度0.074mm，得到沉砂和溢流。
细泥分散再富集：螺旋尾矿与旋流器溢流和摇床细泥合并浓缩至浓度为15％，添加30克/吨六偏磷酸钠(即每吨的白钨矿矿石添加六偏磷酸钠30克)，六偏磷酸钠配制成水溶液进行添加，六偏磷酸钠水溶液的质量百分比浓度为1％，搅拌3分钟，进行离心机再富集，获得细泥精矿和细泥尾矿。
第二段磨矿：螺旋精矿与摇床精矿合并，浓缩至浓度为55％，磨矿至白钨矿解离度90％，得到第二段磨矿后矿浆。
磁选：第二段磨矿后的矿浆与细泥精矿合并进行磁选，磁场强度0.1T，获到了含WO3 0.43％、回收率73.10％的预处理精矿。
将预处理精矿浓缩至浓度为40％后，进入白钨浮选系统，采用现有的浮选工艺，即采用水玻璃为抑制剂、731为捕收剂进行白钨粗选，白钨粗精矿加温精选的浮选工艺，获得含WO3 61％的白钨精矿。
在本实施例中，其中螺旋溜槽重选分级、螺旋中矿摇床再选、摇床尾矿旋流器脱泥，可抛弃相对原矿46.41％的旋流器沉砂，离心机脱泥再富集可抛弃相对原矿21.67％的细泥尾矿，进入到第二段磨矿的矿量为原矿矿量的19.12％，进入至浮选的矿量仅为原矿矿量的26.40％，原矿中WO3含量从0.155％提高到0.43％，WO3回收率为73.10％。
实施例2
对白钨矿矿石进行预处理，白钨矿矿石的成分为：0.447％WO3、35％CaCO3、28％MgO，参照图1，按以下步骤进行预处理：
第一段磨矿：白钨矿原矿中添加800克/吨六偏磷酸钠(即每吨的白钨矿矿石添加六偏磷酸钠800克)，六偏磷酸钠配制成水溶液进行添加，六偏磷酸钠水溶液的质量百分比浓度为0.5％。然后调浆至质量浓度为67.5％，磨矿至白钨矿单体解离度78％。
第一次重选分级：调整磨矿后矿浆浓度至质量浓度为28.5％，进行螺旋溜槽重选分级获得螺旋精矿、螺旋中矿和螺旋尾矿；螺旋精矿中白钨矿含量高，螺旋尾矿主要是脉石矿物。
第二次重选分级：螺旋中矿经摇床重选获得摇床精矿、摇床尾矿和摇床细泥；摇床尾矿经旋流器脱泥，脱泥粒度0.074mm，得到沉砂和溢流。
细泥分散再富集：螺旋尾矿与旋流器溢流和摇床细泥合并浓缩至浓度为20％，添加六偏磷酸钠80克/吨(即每吨的白钨矿矿石添加六偏磷酸钠80克)，六偏磷酸钠配制成水溶液进行添加，六偏磷酸钠水溶液的质量百分比浓度为0.5％，搅拌3分钟，进行悬振毛毯选矿机再富集，获得细泥精矿和细泥尾矿。
第二段磨矿：螺旋精矿与摇床精矿合并，浓缩至质量百分比浓度为60％，磨矿至白钨矿解离度92％，得到第二段磨矿后矿浆。
磁选：第二段磨矿后的矿浆与细泥精矿合并进行磁选，磁场强度0.35T，得到WO31.07％、回收率86.64％的预处理精矿。
预处理精矿浓缩至浓度为33％后，进入白钨浮选系统，采用现有的浮选工艺，获得含WO368％的白钨精矿。
在本实施例中，其中螺旋溜槽和摇床重选分级及旋流器脱泥，可抛弃相对于原矿矿量30.62％的旋流器沉砂，悬振毛毯选矿机再富集可抛弃相对于原矿矿量25.15％的细泥尾矿，进入第二段磨矿的矿量为原矿矿量的26.70％，进入到浮选的矿量仅为原矿矿量的36.21％，原矿中WO3含量从0.447％提高到1.07％，WO3回收率86.64％。
实施例1和实施例2处理所得产物的成分分析详见下表1。
表1
Figure BDA0002558603900000071

Claims (10)

1.一种高钙高镁细粒嵌布白钨矿的预处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)先将白钨矿原矿进行第一段磨矿，磨矿至白钨矿单体解离度为70～80％，得到第一段磨矿矿浆；
(2)对所述第一段磨矿矿浆进行第一次重选分级，分别得到一次精矿、一次中矿和一次尾矿，所述一次中矿进行第二次重选分级，分别得到二次精矿、二次尾矿和细泥；
(3)所述一次精矿与所述二次精矿合并，之后进行第二段磨矿，磨矿至白钨矿单体解离度≥90％，得到第二段磨矿矿浆，然后进入磁选处理；
所述二次尾矿再经脱泥处理得到沉砂和溢流；对所述溢流与所述细泥、一次尾矿进行富集，将所述溢流与细泥、一次尾矿合并，采用离心机或悬振毛毯选矿机富集，分别获得细泥精矿和细泥尾矿；所述细泥精矿进入磁选处理；
(4)将所述第二段磨矿矿浆和所述细泥精矿合并进行磁选处理，得到含WO3≥0.4％、WO3回收率≥70％的预处理精矿。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述白钨矿原矿为含WO3 0.15～0.5％、CaCO3≥30％、MgO≥15％的高钙高镁细粒嵌布白钨矿。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一段磨矿时，向所述白钨矿原矿中添加六偏磷酸钠，所述六偏磷酸钠的添加量为每吨白钨矿原矿添加100～1000克。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，向所述白钨矿原矿中添加六偏磷酸钠后，还包括调浆步骤，优选调浆至原矿矿浆质量百分比浓度为60～70％，之后进行第一段磨矿。
5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，第一次重选分级采用螺旋溜槽进行重选分级。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，第二次重选分级采用摇床进行重选分级。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述二次尾矿脱泥处理采用旋流器进行，脱泥粒度为0.074mm，得到沉砂和溢流。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，对所述溢流与细泥、一次尾矿进行富集时，将所述溢流与细泥、一次尾矿合并，先浓缩至料浆质量百分比浓度为15～25％，然后向料浆中添加六偏磷酸钠，所述六偏磷酸钠的添加量为每吨白钨矿原矿添加30～100克，之后采用离心机或悬振毛毯选矿机富集，获得细泥精矿和细泥尾矿。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述磁选处理的磁场强度为0.08T～0.35T。
10.根据权利要求3或8所述的方法，其特征在于，所述六偏磷酸钠配制成水溶液进行添加，优选六偏磷酸钠水溶液的质量百分比浓度为0.5～1％。
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