白钨浮选尾矿回收黑钨矿强磁选工艺技术

    某大型钨矿山含0.44% WO₃左右，白钨矿与黑钨矿比例为6.5∶3.5，采用先浮选回收白钨矿，其尾矿再黑钨浮选。由于白钨浮选尾矿钨品位低，直接浮选黑钨矿效果不理想。因此，提高黑钨浮选的人选品位是提高黑钨浮选指标的关键。

    一、矿石性质

    该矿石为矽卡岩型多金属矿，主要金属矿物为白钨矿、黑钨矿、辉铋矿、辉钼矿，其次为自然铋、钨华、磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿、磁铁矿、锡石、镜铁矿，少量钦铁矿、锡钙钦矿等；主要脉石矿物为萤石，其次为石英、长石、钙铁榴石、白云母、黑云母，少量绿帘石、高岭石、绿泥石、硅灰石、叶腊石、磷灰石、锆石等。原矿多元素分析见表1。WO₃在白钨矿、黑钨矿和钨华中金属分布率分别为65.61％、29.41%和4.98％。

    二、试验研究及讨论

    采用广州有色金属研究院研制的SSS－I型高梯度磁选机进行实验室试验研究，分别对白钨浮选尾矿进行高梯度磁选机的磁介质、脉动冲次进行试验研究，并在不同磁场强度的条件下进行试验比较，以及对白钨浮选尾矿回收黑钨矿强磁选工艺流程进行试验研究。

表1  原矿多元素分析结果

    （一）高梯度磁选机的磁介质的选择

    选择适合的磁介质的棒直径和高度尺寸，是取得较好选别指标的关键之一。在磁选机脉动冲次300次／min、冲程12cm,磁场强度0.80T的条件下进行试验。采用磁介质的棒直径φ2＋1mm、分别在磁介质高度为10cm和14cm的条件下进行试验；采用磁介质的棒直径φ2＋1.5＋1mm，磁介质高度为14 cm的条件下试验。试验结果见表2。

表2  磁介质的试验结果

    由表2可见，磁介质的棒直径φ2＋1mm，且磁介质高度为14cm时，在较低的磁场强度(0.48T）条件下，获得较好的选别指标；磁介质的棒直径φ2＋1mm，且磁介质高度为10 cm，在磁场强度为0.48～0.61T的条件下，选别指标次之；磁介质的棒直径φ2＋1.5＋1mm，且磁介质高度为14cm，在磁场强度为0.8T的条件下，选别指标较差。因此，最终选用棒直径φ2＋1mm、高度为14cm的磁介质。

    （二）高梯度磁选机的脉动冲次变化对磁选试验结果的影响

    在磁介质的棒直径φ2＋1mm、磁介质高度为10cm、脉动冲程为12cm、磁场强度为0.8T的条件下进行磁选机脉动冲次试验。

    高梯度脉动磁选机的冲次对磁选指标影响曲线见图1。在冲次200～300次／min范围内，由图1可见，随着冲次的增加，黑钨强磁精矿品位逐渐提高，回收率逐渐降低。

    （三）磁场强度对试验结果的影响

    在磁介质的棒直径φ2＋1mm、磁介质高度为14cm、磁选机脉动冲次在300次／min，冲程12cm的条件下进行磁场强度试验。磁场强度对试验指标的影响见图2。

图1  冲次对强磁选的影响

图2  磁场强度对强磁选的影响

    由图2可见，在磁场强度0.28～0.80T范围内，随着磁场强度的提高，黑钨强磁精矿回收率逐渐提高，且幅度较大；而在0.28～0.48T范围内，黑钨强磁精矿品位没有变化；在0.48～0.8T范围内，黑钨强磁精矿品位有降低趋势。因此，选择粗选磁场强度为0.48T较为合适。

    （四）强磁选工艺流程研究

    在磁介质的棒直径φ2＋1mm、磁介质高度14cm、磁选机脉动冲次在300次／min、冲程12cm的条件下，分别对精选和扫选工艺进行试验研究。

    1、精选工艺流程的研究

    对白钨浮选尾矿进行一次粗选和一次粗选、一次精选工艺流程进行对比试验。一次粗选工艺流程（图3）：随着磁场强度变化，强磁精矿品位和回收率的变化曲线见图5。一次粗选、一次精选工艺流程（图4）：当粗选磁场强度为0.80T，随着强磁精选的磁场强度变化，黑钨强磁精矿的品位和回收率的变化曲线见图5。

图3  一次粗强磁选工艺流程

图4  一次粗选、一次精选强磁选工艺流程

图5  精选次数对强磁选的影响

    采用一次粗选（磁场强度0.8T）、一次精选工艺流程，其精选磁场强度与一次粗选工艺流程的粗选磁场强度相同时，一次粗选工艺流程的黑钨强磁精矿的品位和回收率较高。因此，该强磁选工艺不宜采用精选作业。

    2、扫选土艺流程的研究

    对白钨浮选尾矿进行一次粗选、二次扫选（图6）对比试验。扫选一和扫选二的磁场强度为0.8T。随着粗选磁场强度的变化，黑钨强磁粗精矿、黑钨强磁粗精矿＋扫－黑钨强磁精矿和黑钨强磁粗精矿＋扫－黑钨强磁精矿＋扫二黑钨强磁精矿的回收率和品位变化曲线见图7、图8。

图6  一次粗选、二次扫选强磁选工艺流程

图7  扫选次数对黑钨强磁精矿回收率的影响

图8  扫选次数对黑钨强磁精矿品位的影响

    从图7、图8可知，采用一次粗选得到的黑钨强磁精矿品位较高，回收率较低。经一次扫选后，可较大幅度地提高回收率，但精矿品位有所下降；而第二次扫选后，回收率的提高幅度很小，精矿品位变化不大。因此，采用一次粗选、一次扫选工艺流程较合适。

    由试验确定：白钨浮选尾矿黑钨强磁选，应采用一次粗选、一次扫选强磁选工艺流程。

    （五）全流程试验结果

    通过小型试验研究，在磁介质的棒直径φ2＋lmm，磁介质高度14cm、磁选机脉动冲次在300次／min、冲程12cm的条件下，采用一次粗选（0.48T）、一次扫选（0.8T）强磁选工艺流程（图9），试验结果见表3。

图9   一次粗选、一次扫选强磁选工艺流程

表3  全流程流程试验结果

    由表3可知，白钨浮选尾矿（0.235%WO₃）经一次粗选、一次扫选强磁试验可得品位为0.47％WO₃、回收率为90.64％的黑钨强磁精矿。

    三、工业试验结果

    工业试验在规模260t/d的选矿厂进行。工艺流程：白钨浮选尾矿经强磁选（一次粗选、一次扫选）得到黑钨强磁精矿；采用高梯度强磁选机2台，脉动冲程12cm，冲次200次／min;粗选和扫选磁场强度为1.0T。连续4天12个班的工业试验累计指标：强磁选给矿（即白钨浮选尾矿）品位0.20%WO₃，经一次粗选、一次扫选（图9），获得品位为0.43%WO₃。作业回收率73. 26％（对原矿回收率为29. 36％）的黑钨强磁精矿。

    四、结论

    （一）根据黑钨矿具有弱磁性的特点，采用高梯度磁选机磁选回收白钨浮选尾矿中的黑钨矿，既可提高人选品位，又可减少黑钨浮选处理量。

    （二）在磁介质的棒直径φ2＋lmm、磁介质高度14cm、磁选机脉动冲程l0cm、冲次300次／min的条件下，采用一次粗选、一次扫选工艺流程可获得较好的黑钨强磁精矿选别指标。

    （三）工业试验结果表明，该工艺是用于预处理低品位黑钨矿的有效方法。