分枝粗选、分速精选、浓浆充气搅拌浮选钨矿泥新工艺试验

中南矿冶学院浮选教研室目前，我国钨矿泥大都是用重选法选别，作业回收率仅30%～40%。由细泥中损失的钨约占各厂总损失的一般。因此，进一步提高钨细泥的回收率，已成为提高钨矿选矿总回收率的关键之一。遵照毛主席关于“教育必须为无产阶级政治服务，必须同生产劳动相结合”的教导，我们结合学员毕业实践，对湘东钨矿的钨细泥（含0.32% WO₃）进行了浮选试验。试验工作是以数理统计方法安排试验，找主要矛盾，揭内因联系，求最佳条件的基础上，以甲苯胂酸为捕收剂，采用分枝粗选、分速精选、浓浆充气搅拌等新工艺进行的。试验取得了初步成果：钨精矿品位28.13% WO₃，回收率59.1%，富集比91；若将次精矿合并计算，则精矿品位23.4% WO₃，回收率70.1%，达到了烧碱浸出法生产三氧化钨对钨精矿品位（含20% WO₃）的要求，使浮选－水冶处理钨矿泥成为可能。下面介绍试验的一些情况。一、矿样性质矿样取自1975年12月湘东钨矿选矿厂细泥工段的混合钨矿泥，即原生和次生矿泥混合浮铜的尾矿。含0.32% WO₃。钨矿物主要是黑钨矿和白钨矿，脉石矿物有石英、长石、云母、方解石和萤石等。由于取样期间选铜生产不正常，矿样中混入少量黄铁矿、黄铜矿等硫化物。矿样的多元素分析结果见表1；矿样中－200目含量近80%，WO₃含量在各粒级中的分布基本均匀，详见表2。表1 矿样多元素分析结果

元素	WO3	Pb	Cu	Zn	S	Ca	Mg	Na2O
含量（%）	0.32	0.06	0.16	0.079	0.23	4.04	0.19	1.28
元素	K2O	Fe	Mn	Sn	Al2O3	TiO2	SiO2	Cr
含量（%）	4.79	1.83	0.058	0.057	14.19	0.20	64.8	0.006

表2 矿样筛析水析结果（红色为数据不全）

级别（微米）	产率（%）	品位（WO3%）	分布率（%）
＋150 －150＋74 －74＋37 －37＋19 －19＋10 －10 合计	4.0 18.8 32.0 20.0 8.2 17.0 100.0	0.0 0.2 0.2 0.2 0.3 0.2 0.2	0.8 19.9 33.9 20.4 11.0 14.0 100.0

二、最佳条件试验试验的第一阶段，试验安排采用数理统计方法，找主要矛盾，揭内因联系，求最佳条件。分别以甲苯胂酸、美狄兰、731氧化石腊皂、苯乙烯膦酸为捕收剂做了一系列试验。试验结果表明，上述四种药剂对湘东钨矿泥都有较好的捕收能力，其中以甲苯胂酸较好。试验工艺流程和最佳的工艺条件见图1。图1 浮选工艺最佳条件闭路试验结果：精矿品位12.5%，回收率78.0%，富集比37，分选效率12.3%，效果较好，但用药量太高（甲苯胂酸1.2公斤/吨），搅拌时间太长（50分钟），生产上比较不好办。三、新工艺试验试验第二阶段是在上述最佳工艺条件的基础上进行的。为了进一步提高选别指标，降低药剂用量，缩短搅拌时间，我们进行了一些新工艺的试探。其中以分枝粗选、分速精选的效果较好，浓浆充气搅拌也有成效。现分别简述如下。（一）分支粗选分支粗选的作法是将第一支粗精矿与第二支原矿一起粗选，其粗精矿由于第三支原矿一起粗选（见图2）。它不同于常见的粗选流程（即不分支粗选，见图3），其用药量一支比一支少，平均用量比不分支的省。分支粗选与不分支粗选试验的对比结果见表3。从表3可看出，分支粗选的精矿品位高，分选效率也高，尾矿品味同不分支粗选的相近。显然，分支粗选比不分支粗选好，用药量少。表3 分支粗选和不分支粗选试验结果

工艺流程	品位（WO3 %）						粗精矿回收率 （WO3 %）	分选效率· （%）
	原矿 （三支平均）	粗精矿	尾矿
			尾矿1	尾矿2	尾矿3	平均
分支粗选	0.30	3.05	0.03	0.05	0.03	0.037	89.02	3.15
不分支粗选	0.28	2.45	－	－	－	0.034	89.78	2.40

· 分选效率图2 分支粗选流程图3 不分支粗选流程分支粗选对低品位矿泥为什么比通常的不分支粗选好呢？通过初步试验观察，有下列几点体会。1、人为地提高入选原矿品位。钨矿泥难选，其品位低是原因之一。把前一支粗选精矿泡沫加入次一支的原矿，次支入选品位认为地提高。例如，湘东钨矿第一支入选品位为0.3%，把第一支精矿泡沫加入第二支，第二支入选品位达0.5%左右；再将第二支精矿泡沫加入第三支，第三支入选品位提高到0.7%左右。在我们的试验中，以分三支比较恰当。2、节省药剂用量。在精矿泡沫中有许多剩余药剂，加到次一支，可大量节省起泡剂（我们试验证明，第二支起泡剂用量只有不分支粗选的1/2，第三支基本可不加）；同时捕收剂、活化剂也可相应减少；避免过剩药剂的危害，有利于分选效率的提高。3、改善泡沫结构及矿浆离子组成。把前一支精矿泡沫加入次支，次支的泡沫结构及矿浆离子组成与通常浮选的情况不同。从现象观察，矿化过程中细泥罩盖混杂的恶劣影响减弱了。（二）分速精选我们用美狄兰、甲苯胂酸等作为捕收剂时，都发现前几分钟浮出的粗精矿品位高，随着浮选时间的延长，泡沫品位逐步降低，这实质上是一个浮选速度问题。同时感到钨矿泥粗选富集比和回收率都相当高，只是精选效率很差，粗精矿品位难于进一步提高。分速精选的作法是：粗选时分批刮泡，按等品位、等浮选速度原理合并，多次精选（见图4，Ⅰ）。让浮选速度快的尽快浮出，避免集中精选的混杂降低质量现象。它与不分速精选即通常的几种精选（图4，Ⅱ）不同。图4 分速精选与不分速精选示意分速精选与不分速的试验结果列入表4。从表4可看出，分速精选的回收率和分选效率都高，分速精选比不分速精选好。表4 分速精选和不分速精选的试验结果

工艺流程	入选品位（WO3 %）	精矿品位（WO3 %）	回收率（WO3 %）	分选效率（E%）
分速精选	3.05	28.13	72.94	23.97
不分速精选	2.81	25.82	56.87	16.75

分速精选为什么会提高精选效率呢？我们初步试验观察认为：1、泡沫精矿品位是与槽内目的矿物含量相关的。刚开始浮选时，钱几分钟的泡沫产品品位较高，到浮选后期，刮出来的大多是脉石泥浆，品位很低；ε这是与“浮选动力学”及“浮选速度方程式”（dε/dt）的基本概念相符合。2、分速精选让“先浮快浮品位高的泡沫”与“后浮慢浮品位低的泡沫”分别进一步精选，各得其所，较为合理。3、分速精选按快慢分别精选，可少用精选药剂。我们试验表明，用一般精选时，要加入草酸作抑制剂，加入甲苯胂酸再捕收，还要加入起泡剂。但分速精选因各种不同浮游速度的泡沫条件适合各自的精选条件，基本上可以不加或少加药剂，就能达到精选的目的。分速精选牵涉到不少理论问题，要在工业生产中逐步提高认识。（三）浓浆充气搅拌浮选这是在反复试验过程中发现总结出来的。在试验中发现，用同类型XFD叶轮搅拌式浮选机，用500克矿样，在1升的槽子里浮选，比在1.5升槽子里浮选的效果好，比用1000克矿样在3升槽子里浮选的效果也好些。反复证明浓浆搅拌对浮选有利。加甲苯胂酸搅拌时并略加充气，可以缩短搅拌时间。这是从一台新浮选机气门漏气的偶然现象发现的。原先用气门密闭的浮选机加入甲苯胂酸后，发现要搅拌40分钟才有灰黑色泡沫出现，到50分钟泡沫层才变黑，此时浮选效果才好（搅拌时间条件试验表明50分钟最好）。但当试用一台新浮选机时，发现8分钟左右就出现灰黑色泡沫，10～15分钟泡沫颜色变黑，过后泡沫又逐渐消失，找过去搅拌50分钟，结果浮选得很不好。改用搅拌10～15分钟，浮选效果与过去搅拌50分钟相似（还略高一些），经检查是新浮选机气门有漏气现象，消除漏气搅拌又需50分钟。从这个发现得到启发，试验成功并微开气门（用流量计测定，进气量为100毫升/分），充气搅拌，可以缩短甲苯胂酸搅拌时间，由50分钟缩短到10分钟。（四）分支粗选和分数精选等综合我们进行了分支粗选、分速精选、不分支粗选、不分速精选，分支粗选、不分速精选，不分支粗选、分速精选等四种工艺的对比试验。试验结果列入表5。表5 几种工艺的组合试验结果

工艺	精矿产率 （%）	原矿品 位（%）	精矿品位 （WO3 %）	精矿回收率 （%）	分选效率 （%）
分支粗选，分速精选 分支粗选，分速精选 不分支粗选，不分速精选 分支粗选，不分速精选 不分支粗选，分速精选	0.66 0.89* 0.61 0.55 0.62	0.31 0.30 0.30 0.31 0.30	28.13 23.40 21.84 25.82 23.51	59.10 70.15* 44.18 45.30 48.51	21.34 21.05* 12.31 14.97 14.66

*是精矿和次精矿合并指标从表5可以看出，分支粗选、分速精选的分选效率最高（21.34%）；其次是分支粗选、不分速精选，分选效率为14.97%；再次是不分支粗选、分速精选，分选效率为14.66%；不分支粗选（即常见的浮选工艺）的分选效率最差，仅为12.31%。也就是说，分支粗选、分速精选的效果最好；分支粗选提高粗精矿品位，分速精选可提高精矿回收率。图5 分支粗选、分速精选工艺条件刮泡时间（分钟），浮硫浮钨均为1升浮选槽分支粗选、分速精选的工艺流程及工艺条件见图5。钨矿泥原矿预先浮出硫化矿物（条件相同），后分支粗选（浮钨），再分速精选；粗选时矿浆浓度为45%（固体重量），加入甲苯胂酸搅拌时稍稍充气100（毫升/分）。分支粗选时用药量一支比一支减少，粗选时间一支比一支稍长。精选时根据分批刮泡的泡沫产量变化适应容积的浮选槽，三次精选不加药剂。这阶段的试验处于较低气温（10℃或5℃以下）下进行的。在秋、冬、春的气温下试验，其指标波动不大，表明将来生产上不致受季节气温太大的影响。（五）小结分支粗选、分速精选、浓浆充气等新工艺试验结果表明：采用分支粗选、分速精选可以节省药剂用量。捕收剂甲苯胂酸由1.2（公斤/吨）减至0.8（公斤/吨），活化剂硝酸铅由0.7（公斤/吨）减至0.6（公斤/吨），起泡剂二号油由40（公斤/吨）降至20（公斤/吨），抑制剂草酸及分散剂水玻璃可以不用；采用浓浆充气搅拌，使甲苯胂酸的搅拌时间由50分钟缩短为10分钟；采用上述有效且易行的工艺，达到了较好的指标，精矿品位28.31% WO₃，回收率59.1%，富集比91，若将次精矿合并计算则精矿品位为23.4% WO₃，回收率70.2%，分选效率由原来的（即常见的）12.99%提高到21.34%。四、新工艺有待继续完善试验方法的改进，新工艺的采用，使钨矿泥的浮选有了一些效果，出现了新的苗头。但由于我们人力、水平、条件有限，工作刚刚开始，有待继续完善，选别指标还得进一步提高。钨矿泥浮选能否在工业上实现，药剂成本是个问题，需要继续降低药剂用量。初步试探表明，补加二次捕收剂（煤油）可以节省甲苯酸酸用量。上述新工艺虽不很复杂，但用于工业试验，还会发生许多实验室试验中难以发现的问题，有待工业试验中发现、解决，在生产上见效。同时，希望大家试验，指正。（本文及试验研究工作由胡为柏，黄开国完成）