钨细泥选矿研究现状综述

潘加彬，蒋茂林，韦新彦，陆薇宇

（1.广西安全生产监督管理局，广西 南宁 530021；2.广西冶金研究院，广西 南宁 530023；3.广西高峰矿业有限责任公司广西 南丹 547205）

钨细泥选矿研究现状综述

潘加彬1，蒋茂林2，韦新彦3，陆薇宇2

（1.广西安全生产监督管理局，广西 南宁 530021；2.广西冶金研究院，广西 南宁 530023；3.广西高峰矿业有限责任公司广西 南丹 547205）

我国钨矿资源逐渐贫、细、杂化，易采选黑钨矿资源严重消耗，钨细泥选别受到重视。文章介绍了钨细泥选矿研究现状。钨细泥因粒度细、成分复杂、选别工艺和设备不理想等因素使其回收难度增加。传统的单一重选、浮选、磁选工艺已逐渐被不断完善的重磁浮联合工艺所取代，随着新型离心机、高梯度磁选机等新型选矿设备的出现，显著地提高了钨细泥的选别指标。加强联合工艺应用和新型选矿设备研究以及研发高效的浮选药剂是钨细泥选别技术的重要发展方向。

钨细泥；选矿工艺；浮选；重选；磁选

0　引言

我国钨矿资源丰富，约占世界钨总储量的40%，其中以白钨矿为主，据统计，2007年底我国钨矿储量中黑钨矿、白钨矿、混合钨矿分别占钨矿基础储量的20.4%、72.1%与7.5%[1]。我国长期以来以开采高品位、易采、易选的黑钨矿为主，而随着白钨矿选别技术的不断提高以及黑钨矿资源的不断消耗，低品位、富矿少的白钨矿资源也逐渐被利用起来。

目前我国钨资源呈现入选品位降低，嵌布粒度变细，组分越来越复杂，回收难度增大的趋势。而且大量钨金属量在采掘、破碎等过程中进入细粒级产品，据统计，国内黑钨选矿厂细泥产率约占原矿矿量的14%，金属占有量超过14%，但是钨细泥回收率普遍较低，一般仅在40%左右[2]，不仅造成资源浪费，而且大量的固体尾矿也给日益脆弱的生态环境带来危害，同时也造成了企业经济上的损失，因此，为保证钨选矿综合回收率以及矿山经济效益，提高钨细泥选矿回收指标显得尤其重要。

1　钨细泥回收困难原因

钨细泥组成复杂、粒度细且微泥化程度高、选矿工艺以及选矿设备不理想等因素是导致钨细泥回收困难的主要原因。

钨细泥通常是指粒度小于0.074mm粒级的物料。钨细泥中小于10μm的金属占有率一般在10%左右，高的达到20%～25%；10～37μm粒级的金属占有率一般为20%～40%[3]，由于细泥粒度小，比表面积增大，颗粒间的运动差异变小，致使细泥分选难度增加。钨细泥中除含有黑、白钨矿和钨华等钨矿物外还含有大量脉石矿物，而且大部分细泥中伴生有钼、铋、铜、铁等硫化矿以及锡石等，组成复杂，极大地影响了钨细泥的选别效果。另外，选矿工艺和选矿设备等对钨细泥的回收效果也有较大影响。随着新型重选设备离心机以及高梯度磁选机的出现，钨细泥的回收得到了质的提高[4]，因此选矿设备的研发和创新十分必要。面对性质复杂的矿石，单一的选矿工艺流程有时很难获得理想的选别效果，如果采用磁、重、浮多工艺联合流程往往可以克服单一工艺流程的局限性。

2　钨细泥回收工艺

钨矿的分选经历了从手拣露头块钨到水力淘洗，从简单的机械重选到规范化流程重选，从单一重选到重、浮、磁多种工艺联合应用的过程[5]。

2.1重选工艺

黑钨矿密度大，主要采用重选的选矿方法回收，具有成本较低且比较环保等优点。钨细泥重选工艺常使用的选矿设备有摇床、离心机、螺旋溜槽等。

（1）摇床重选工艺。摇床是一种选分精确性很高的细粒分选设备，处理金属矿石时的有效选别粒度范围是0.04~3mm。摇床的分选是利用机械摇动和水流冲洗共同作用，矿粒群在重力、摩擦力、流体动力、矿粒惯性力联合作用下按密度分选。该工艺具有简单可靠、指标稳定、容易操作等优点，但是，细泥的摇床回收率低，小于37μm的钨细粒几乎不能回收[6]。目前针对黑钨细泥的回收，摇床多与其他选矿设备联合使用。

（2）离心机重选工艺。离心机是一种在锡、钨、铁等细泥选别领域应用广泛的细粒分选设备，其工艺性能表现良好。离心机的工作原理是：矿浆进入离心机转鼓后，在离心力、重力和斜面水流等联合作用下，矿粒按密度分层分选，最终密度大的重矿物沉在底层而轻矿物被流动的矿浆带出转鼓外，达到矿物分选目的。离心选矿机处理能力大，回收粒度下限低，工作稳定，操作方便，但是富集比不够高，工作不能连续，因此目前主要用于微细粒级矿石的粗选作业。近年来多种新型离心选矿机也不断被研制出来。如某公司新研制的离心机不仅增加了连续工作的能力，而且结构简单、维修方便、占地面积小，同时对钨细泥的回收具有回收粒度细、富集比高、抛尾品位低等特点。肖芫华等[7]用该公司的新型离心机对WO3品位为0.22%的钨细泥进行选别，考察了给矿浓度、选矿周期、离心机转速、补加冲洗水量等因素对选别的影响，最终经过离心机分选获得WO3品位为0.65%，回收率为74.18%的钨粗精矿，实现了对钨细泥的大量抛尾。

（3）螺旋溜槽重选工艺。螺旋溜槽出现于20世纪60年代末，由一个窄的长槽绕垂直轴线成螺旋状而成，其槽底为宽而平缓的立方抛物线形状，适合处理细粒级原料。其工作原理是利用槽底纵向和横向的倾斜度，矿浆自上端给入后在槽底流动过程中粒群发生分层，重矿物进入底层向槽内缘运动，而轻矿物被甩向外缘而达到选别效果。螺旋选矿机处理能力大，结构简单、本身无需动力，但机身高度大，给矿需砂泵输送。螺旋溜槽可回收下限粒度为0.03mm，因此广泛应用于黑钨细泥的回收[8]。早前单国霞[9]就采用螺旋溜槽对钨细泥WO3品位0.078%~0.088%的粗选尾矿进行扫选试验，最终在螺距405mm，给矿浓度23%~25%，给矿体积0.2m3/h左右的条件下，获得钨精矿WO3品位0.27%~0.28%、回收率60.04%~69.44%的粗选指标。

2.2浮选工艺

2.2.1黑钨细泥的浮选工艺

随着对黑钨细泥研究的不断深入，浮选工艺也逐渐成为黑钨细泥回收的一种重要方法，黑钨细泥常以脂肪酸、胂酸、膦酸类、羟肟酸类为捕收剂，硝酸铅为活化剂，水玻璃为抑制剂。主要浮选方法除常规浮选外，还有选择性絮凝、载体浮选、油团聚浮选等。

选择性絮凝主要是先添加pH调整剂和脉石分散剂将各种矿物分散，然后加入选择性絮凝剂使目的矿物絮凝，再使用重、磁、浮等工艺将目的矿物与脉石分离。该工艺过程简单易工业化，但目前任需要加强絮凝剂、调整剂和分散剂的研发。王淀佐等[2]针对细粒黑钨矿以FD为选择性絮凝剂，分别研究了水玻璃、六偏磷酸钠、氟硅酸钠、酸化水玻璃对石英、萤石、方解石、石榴子石的分散作用，结果表明六偏磷酸钠是微细粒黑钨矿选择性絮凝工艺中的最佳分散剂。

载体浮选是细粒矿物在捕收剂疏水作用下以粗粒矿物为载体达到浮选目的，该工艺对目的矿物和载体有严格的要求，在实践应用中还有一定困难。在黑钨细粒的载体浮选中可将粗粒级的黑钨矿作为载体，改善微细粒黑钨矿的分选效果。

油团聚浮选工艺是指在中性油的桥联作用下，使矿粒间聚合成球状团而达到分选。该工艺具有药剂用量大导致生产成本高的缺点。

选择性絮凝、载体浮选、油团聚浮选目前尚处于试验研究阶段，在工业生产中较少应用。

2.2.2黑、白混合钨细泥的浮选工艺

大部分钨选矿厂的钨细泥中既含有黑钨矿也含有白钨矿，由于白钨矿嵌布粒度较细，重选流程对其适应性较差，浮选就成为白钨选矿的主要方法。白钨矿的浮选一般采用碳酸钠、石灰等作矿浆pH值调整剂，水玻璃、六偏磷酸钠等作脉石抑制剂，脂肪酸类为捕收剂，也有少量使用螯合捕收剂[10-11]。BK416是一种改性脂肪酸的混合物，具有良好的选择性和捕收能力，而且抗低温性强，对微细粒白钨矿有很好的回收效果。朴永超等[12]以WO3品位0.45%的某白钨重选尾矿为研究试样，以BK416为钨矿捕收剂，采用“预先浮选-常温浮选-加温精选”的全浮选工艺。最终闭路试验获得WO3品位59.13%，回收率65.72%。

当黑、白钨矿细泥混浮回收时，浮选适宜的pH值在7~8范围内，一般采用以改性水玻璃或水玻璃为主的组合药剂为脉石抑制剂，硝酸铅为活化剂，多种捕收剂组合使用，根据矿石性质选择合理的工艺流程，最终能获得较好的选别效果[13]。

羟肟酸可用于钨、锡及铜、锌、铁的氧化矿等矿物的浮选，其中应用于黑钨矿浮选以苯甲羟肟酸为佳[14]。731氧化石蜡皂是一种复杂的有机混合物，其主要成分为脂肪酸皂，是最为常用的白钨矿的捕收剂。方夕辉等[15]针对钨细泥钨回收率低、金属流失严重的问题，对某钨细泥进行全浮选试验，结果表明：组合捕收剂苯甲羟肟酸+731氧化石蜡皂能有效回收黑、白钨矿，在pH值为7~8的弱碱性条件下，钨的回收率达到86.01%，比常规的重选方法高20个百分点以上。

某选厂钨细泥为白钨加温精选-黑钨摇床重选后的尾矿，作业回收率仅为20%左右，产品中90%的钨分布于30μm以下的粒级，且该细泥若直接浮选选别难度较大。周晓彤等[16]根据细泥性质，考察了脱药-浮选法、脱泥脱药-浮选法、加酸中和浮选法、直接浮选法等的选别效果，经试验研究，采用预先脱泥脱药-浮选工艺流程选别效果最佳。结果表明，可从WO3品位4.14%的钨细泥给矿，获得WO3品位为35.20%、回收率为86.34%的钨细泥精矿。

2.3磁选工艺

黑钨矿具有弱磁性，可用强磁场磁选机将其与非磁性矿物分离。高梯度磁选机强化回收小于10μm微细粒的黑钨细泥[17]。高梯度磁选机的工作原理是在大电流螺线管所产生的强磁场中，设置钢毛、钢板网等聚磁介质，使之被磁化后径向表面产生高度不均匀的磁场，分离一般磁选机难以分离的磁性极弱的微细粒物料。在选别钨细泥的实践中，该工艺流程畅通，富集比大，对品位、浓度、给矿粒度波动适应性强，对弱磁性矿物分选指标好，工作可靠、操作维护方便[11，18]。孙仲元等[19]通过使用振动高梯度磁选机处理原矿含WO3品位5.7%的钨细泥，一次磁选获得的钨精矿WO3品位18%～21%、回收率60%～62%。刘清高等[20]对某黑钨矿采用高梯度磁选机进行粗选，重选-磁选-重选相结合的联合工艺流程，从含WO30.43%的原矿中获得品位为66.03%的精矿，回收率达到75.46%。

2.4联合工艺

随着浮选-重选-磁选联合工艺的发展和应用，使钨细泥回收效率得到了很大提高[4]。

江西某选厂钨细泥原选别流程为：原、次生细泥集中通过浓密机浓缩后，水力分级箱分级，细砂摇床一粗一扫，摇床尾矿采用绒毯溜槽粗选、摇床精选。该原细泥回收工艺流程较简单，回收效果不佳，钨回收率不到30%，同时细泥原矿中伴生的Cu、Mo、Bi在细泥尾矿中没有得到有效回收。因此，该选厂针对此工艺进行改造，将原来的全重选流程改为浮硫化矿-高梯度磁选机-快速微细摇床的细泥回收工艺组合流程，使细泥WO3及Cu、Mo、Bi等伴生金属的回收率得到大幅度的提高，较合理地利用了矿产资源[21]。

付广钦等[18]以湖南某WO3品位4.68%的钨细泥为试料进行试验研究。该试料钨矿物主要为黑钨矿，黑钨矿、白钨矿的粒度极微细，其中粒度小于0.01mm的黑钨矿和白钨矿分别占其总量的62%和79%，回收难度较大。根据该钨细泥的矿物特性，采用“强磁选-浮选”工艺，以新型改性水玻璃SA作为抑制剂，对钨细泥中的钨矿物进行了有效回收，最终获得钨精矿WO3品位43.01%、回收率81.16%的较好指标。

张念[4]针对西南某钨矿选矿厂细泥钨进行回收试验研究，试验对比了摇床和离心机的选别效果，最终采用高梯度磁选机粗选-离心机精选的联合工艺流程，取得了黑钨矿WO3品位43.52%，回收率48.80%的较好指标。

韦世强等[22]采用白钨的常温浮选分离技术，优化合理的组合药剂制度，对某钨矿的钨细泥进行高梯度磁选、浮选、摇床重选、离心机选别的对比试验，确定“高梯度磁选-离心机”选别黑钨矿、“离心机-浮选-离心机”联合流程分选白钨和锡石的适宜工艺，经全流程闭路试验，可获得钨精矿品位41.67%、回收率55.36%，试验指标良好。

3　结语

钨作为重要的矿产资源，提高钨资源的综合利用效率，加强钨细泥中钨的回收利用势在必行。

经过多年的研究探索，钨细泥的选矿回收水平不断提高，在选矿工艺、选矿药剂和选矿设备方面都有所突破。在选矿工艺方面，要充分考虑磁选、浮选、重选的优点与适用范围，加强多种工艺流程的联合应用；在钨细泥浮选药剂方面，提高捕收剂的选择性和强化脉石抑制剂的高效性应该是其主要研究方向；在选矿设备方面，新型离心机、螺旋溜槽、高梯度磁选机等优良的选矿设备对钨细泥的选别效果明显提升，因此，选矿设备的更新也是钨细泥选别的重要研究方向。

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Research Status of Tungsten Lime Separation

PAN Jia-bin1,JIANGMao-lin2,WEIXin-yan3,LUWei-yu2

(1.GuangxiAdministration ofWork Safety,Nanning 530023,Guangxi,China;2.Guangxi InstituteofMetallurgy,Nanning 530023,Guangxi,China;3.Guangxi GaofengMining Co.,Ltd.,Nandan 530023,Guangxi,China)

Based on introducing the characteristics of tungsten resources in China,and analyzing the causes for the existing problems of tungsten fines recovery,this paper summarized the research status of tungsten fines recovery process.The key direction of tungsten fines separation were pointed out,including the development of flotation collectors,depressantswith high efficiency,reinforcing the application of combined technology,and developmentof new typesofmineralprocessingequipment.

tungsten fines;mineralprocessing technology；flotation；gravity；magnetic separation

10.3969/j.issn.1009－0622.2015.04.009

TD922；TD91

A

2015-05-11

潘加彬（1968-），男，广西隆安人，工程师，副调研员，主要从事非煤矿山安全监管工作。

陆薇宇（1962-），男，浙江海宁人，高级工程师，主要从事工艺矿物学方面的研究。