3矿石的化学成分分析和光谱分析原矿光谱分析见表1.钨在成矿过程中,绝大多数形成化物,即钨酸盐类,很少形成硫化物,没有自然钨。在目前已知的各种矿物中,最有工业价值的为黑钨矿即钨锰铁矿MiFeWO4和白钨矿即钨酸钙矿CaW4.云南省某地白钨矿储量十分丰富,几十年来的无序开采使当地钨矿资源严重贫化。2008年初在由当地政府主管部门牵头对钨矿资源进行整合,引进国内知名矿业公司来经营管理,自此该地钨矿资源开发走上了科学管理、综合利用的良性循环之路。但针对品位只有0.35%左右的原矿,该矿石矿物构成又很复杂,要得到合格的钨精矿又要保证钨充分回收,是摆在众多选矿工作者面前的一个难题。
1白钨矿选矿历史本世纪四十年代以前,重选是处理白钨矿的主要方法,四十年代到七十年代苏联专家彼得洛夫发明的加温浮选法风靡一时,但因该方法成本高逐渐被淘汰,整个七十年代人们着重于常温浮选法的研究和推广。八十年代以后,新工艺、新药剂在白钨矿选矿中得以应用。
2白钨矿难选特性及矿石构造、结构2.1白钨矿的难选特性白钨矿与方解石、萤石等含钙脉石矿物的可浮性十分相近。因而它们的浮选分离十分困难。在前苏联和国内大部分选矿厂,这类矿石一般采用加温浮选,但此法操作复杂、能耗大、成本高、生产环境差,因而钨矿物与含钙脉石矿物在常温条件下的浮选分离一直是选矿界探索探索的课题。虽然有些选矿厂实现了白钨矿与含钙矿物分离的常温浮选,但仅限于矿物组成简单的矿石,且技术指标较低,如我国香花铺选矿厂采用常温浮选,白钨矿回收率仅为62%.因此,研究常温条件下钨矿物与含钙脉石矿物的浮选分离具有重要。
白钨矿性脆容易泥,再加上多数白钨矿矿石组成复杂,在矿石中多以细粒、微细粒存在,致使复杂白钨矿选矿困难重重。2.2白钨矿石的构造矿石多呈浅灰色,少数夹白色及黄褐色,矿物集合体无明显方向性分布,构成矿石的块状构造;部分矿石中萤石或石英的集合体呈条纹条带状,与透闪石、透辉石、黑云母等相间分布,构成矿石的条纹条带状构造;矿石中可见磁黄铁矿、白钨矿稀疏浸染状分布,使矿石具稀疏浸染状构造;个别矿石局部绿泥石的集合体呈片状分布,使矿石具片状构造;另外部分矿石中透闪石定向排列构成矿石的定向构造。
2.3白钨矿石的结构纤柱状粒状变晶结构:是矿石的主要结构,由透闪石、透辉石、绿帘石、石英、黑云母、长石等组成,透闪石呈纤柱状,透辉石短柱状、粒状、绿帘石、石英、长石呈它形粒状,黑云母片状,彼此镶嵌,相互混杂分布。
粒状变晶结构(变余砂状结构):也是矿石的主要结构,主要由石英、透闪石及少量透辉石组成,石英它形粒状;颗粒边缘常有-薄层状粘土矿物将石英颗粒分开,透闪石纤柱状,沿长轴方向定向排列,于石英颗粒之间,具透闪石及透辉石中常有火星铁泥质尘点包裹于其中。
柱粒状变晶结构:主要由石英、透辉石及少量透闪石、黑云母组成,石英呈它形粒状,透辉石短柱状,颗粒之间彼此紧密线状镶嵌,有少量透闪石、黑云母夹于其中。
它形粒状结构:是矿石矿物的主要结构,矿石中白钨矿呈它形粒状,浸染状分布于石英、透闪石、绿泥石等矿物之间。
假像结构:见于矿石局部,矿石中黑云母已完全蚀变为绿泥石,仍保留黑云母假像。
蚀变残余结构:矿石少见结构,矿石中黑云母多数蚀变为绿泥石,少数残余状于绿泥石中。
包含结构:是矿石的普通结构,矿石中常见石英及长石的巨大颗粒中包裹云母、透辉石、透闪石、磷灰石等;透闪石中包裹黑云母、长石、绿帘石等。
粒状、片状、束状变晶结构:见于矿石局部,矿石中绿泥石呈片状,束状定向排列,有少量白钨矿、透辉石、绿帘石、透闪石稀疏浸染状分布于其中。
包含结构:石英、透辉石中常包裹细小的锡石、磷灰石、透闪石、透辉石等。构成包裹结构。
表1原矿光谱分析结果原矿多元素分析见表2.表2原矿多元素分析结果元素SnO2含量原矿中钨物相分析见表3.表3钨物相分析结果物相白钨黑钨钨华总钨含量分别率光谱结果表明,矿样含有的主要元素为S、Ca、Fe、W,其他元素少量或微量。
化学全分析结果表明:矿样的主要元素是CaO、SiQ2、。
可以开发利用的主要元素是有W和Sn,但Sn的含量很低。
4该选厂应用的浮选工艺该选厂使用球磨机一段闭路磨矿,分级机溢流浓度为30-32%,-200目含量68%-70%,由于该矿山矿石含少量的硫化物及黑云母,总量在2- 3%,这部分硫化物及黑云母在浮选白钨矿时会随白钨矿同时上浮,对精矿品位影响很大,故在选钨之前先进行浮选脱硫,脱硫为一次粗选,两次精生产流程图选,硫精矿产率3%- 3.2%,含WO30.18%左右,占矿石中总钨的1.2%-1.4%.脱硫后的矿浆进行白钨矿浮选,采用一次粗选,三次扫选,五次精选可获得含WO345%左右的精矿,回收率50%-55%.该工艺虽然优于单一重选流程精矿品位40%-45%,回收率25%-27%的指标,但低精矿品位,低回收率的结局仍未打破。
5改变选矿工艺及使用新药剂对指标的影响该矿山曾把彼得洛夫的加温浮选法应用到精选作业中,最终可提高精矿品位约3%-5%,但回收率却不理想。
在选矿药剂方面,原来用731做捕收剂,用碳酸钠做PH值调整剂,改为用731的改进品733做捕收剂,用碳酸钠和氢化钠做PH值调整剂,并适当加大粗选抑制剂水玻璃的用量,虽然浮选指标有些起色但进步不大。
由于该选厂使用的是段球磨闭路磨矿,在实际生产中提高磨矿细度的范围是有限的,不能用改变磨矿细度的办法跟踪选矿指标。在试验室中做了不同磨矿细度下的模拟试验,结果都不理想,甚至出现了细度增加指标恶化的现象,估计是过磨的结果。
在试验室中对“石灰法”进行了试验,在粗选之前加石灰搅拌,再加碳酸钠搅拌后加抑制剂水玻璃然后进行粗选,其它工艺及条件不变。结果回收率有明显增加,但随之而来的是精矿品位的下降。
所以,工艺条件的改变和选矿药剂的改变,均不能达到使用单一浮选法来处理该矿石的理想结果。
6结束语6.1根据白钨矿性脆、容易过磨的物理特性,建议采用阶段磨矿阶段选别工艺。在实际生产中我们可考虑多段磨矿,一段磨矿采用棒磨开路,后续磨矿采用球磨,可进一步提高磨矿细度,让更多的白钨矿实现单体解离。
6.2可采用浮选-水冶联合流程,即浮选产出低品位钨精矿,最大限度提高回收率,低品位钨精矿再用水冶法处理。如30%以上的钨精矿采用高压氨浸,制成仲钨酸氨,仲钨酸氨可作为成品销售,这就保证了矿石中的白钨矿得以充分回收。
6.3如果采用浮选――水冶联合流程,该矿生产中应用的脱硫工序可以拿掉,避免了钨在硫精矿中的损失。可以试探应用“石灰法”提高白钨矿回收率。
6.4在试验室中试探“细粒浮选法”对该矿石的可行程度,为更好地选别该矿石提供其他出路。