针对某地钨钼铋矿体矿石性质复杂多变、原矿品位低、嵌布粒度细的特点,确定了全优浮选+重选相结合的选矿工艺流程,在合适的成本消耗下,取得了较为理想的选矿工艺指标,为该矿钨钼铋的综合回收提供了较为合理的工艺流程和工艺条件。
一、矿石来源及原矿性质
(一)矿石的来源
某地目前已探明的钨钼铋矿体分布在5个矿体群,其地质储量(B级+C级)369.40万t,前期可开采的主要为一号矿体群,试验样取自一号矿体群的165、129、92、56各中段中已探明的矿体,从物质组成、矿物特性及主要组分品位等方面分析,矿样具有一定代表性,流程试验样与地质品位列于表1。
表1 流程试验样与地质品位比较表 %
(二)原矿性质
试样属接触交代矽卡岩气化高温热液矿床。主要金属矿物有辉钼矿、白钨矿、黑钨矿、辉铋矿。脉石矿物主要以石榴子石、萤石、透辉石、方解石、石英等为主。
辉钼矿主要呈叶片状、条状,偶见呈粒状,嵌布粒度不均匀,主要在0. 02~0.4mm之间,粗者可达数毫米,细者0.02 mm以下。
辉铋矿主要呈柱状、细粒状,常分布在辉钼矿边部或被辉钼矿包裹,也呈细小散粒状分布于石榴子石、透辉石、透闪石、萤石等脉石基底中。
白钨矿主要呈粒状分布于矽卡岩脉石矿物中,嵌布粒度不均匀,似有呈两极分化的趋势,粗者0. 04 mm以上,个别可达1 mm以上,细粒者0.02 mm甚至于0.05 mm以下。黑矿含量较少,主要呈细粒状、板状,多在0. 05mm以下。
钨钼铋原矿多元素分析结果列于表2,钨钼铋原矿矿物组成列于表3。
表2 钨钼铋原矿多元素分析结果 %
表3 钨钼铋原矿矿物组成 %
二、工艺流程试验及结果
(一)流程探索试验及结果
该试样与湖南郴州柿竹园矿矿石性质相近,在探索试验中参照柿竹园矿的流程试验和生产实践,对钼铋进行了混合浮选再分离和优先浮选方案的对比,试验结果列于表4、表5。
表4 混合浮选开路试验结果表
表5 优先浮选开路试验结果表 %
从理论上来说,对浮选含有少量金属矿物的矿石,宜采用混合浮选后分离流程。从两个流程的开路试验结果来看,钼铋混选再分离流程获得了合格的钼精矿和较高品位的铋粗精矿,而钼铋优先浮选流程却未能获得合格的钼精矿产品,不难看出钼铋混选再分离流程更适合这种低品位钨钼铋原矿。
钨的探索试验主要进行了重选和浮选两个流程方案的研究,试验结果列于表6、表7。
表6 钨重选开路试验结果表 %
表7 钨浮选开路试验结果表 %
从试验结果可以看出,由于大量比重大的含钙矿物存在,采用重选方案回收白钨效果不理想,没能获得合格钨精矿产品。采用浮选方案效果明显优于重选方案,获得了合格的钨精矿产品。
(二)流程试验及结果
针对探索试验中原矿含硫较高,一部分浮选活性好的硫进入钼精矿影响钼精矿质量的情况,在钼铋流程试验中对钼铋分离方案进行了探索,在试验中主要进行了两个方案的对比:(Ⅰ)Mo-BiS分离后Bi-S分离;(Ⅱ)MoBi-S分离后Mo-Bi分离。试验结果列于表8、表9。
表8 钼铋分离方案(Ⅰ)闭路试验结果 %
表9 钼铋分离方案(Ⅱ)闭路试验结果 %
钨的流程试验:粗选中进行了(Ⅰ)脱硫尾矿直接回收钨工艺方案和(Ⅱ)脱硫尾矿磁选后回收钨工艺方案的对比,试验结果列于表10、表11。由于大量含钙矿物的存在,常温精选无法获得合格钨精矿,只有通过“彼得洛夫”法加温精选才获得合格的钨精矿产品。在试验中针对钨精矿含磷超标、钨浮选回收率偏低特点,采用了浮选精矿酸浸除磷、加温精选尾矿摇床重选工艺。试验结果列于表12。
表10 钨粗选方案(Ⅰ)闭路试验结果 %
表11 钨粗选方案(Ⅱ)闭路试验结果 %
表12 钨加温精选闭路试验结果 %
从试验结果来看,钼铋分离采用方案(Ⅱ)即MoBi-S分离后Mo-Bi分离,在获得合格钼精矿的同时也获得较高品位的铋粗矿产品,两种产品的回收率也比方案(Ⅰ)高,故钼铋分离宜采用方案(Ⅱ)。钨浮选从粗选来看方案(Ⅰ)较方案(Ⅱ)钨粗精矿品位低3.58%,但回收率高17.98%,综合考虑宜采用方案(Ⅰ)即脱硫尾矿直接回收钨工艺流程。钨精选通过加温浮选,浮选精矿酸浸除磷,浮选尾矿摇床重选,获得较好的选矿试验指标,酸浸精矿品位69.10%、摇床精矿品位66.08%,均成为合格精矿产品,作业回收率达88.54%。
(三)全流程闭路试验及结果
通过前期试验结果,钼铋选别采用钼铋硫混选后再钼铋-硫分离及钼-铋分离流程;钨选别采用钼铋混选尾矿脱硫后钨粗选,粗选精矿再加温精选,浮选精矿酸浸脱硫,精选尾矿摇床重选流程,获得了比较理想的选矿试验指标。试验流程如图1所示,试验结果列于表13。
图1 原则流程图
表13 全流程闭路试验结果 %
三、结语
(一)钼、铋回收采用全浮选工艺,钼铋混合粗选获得混合粗精矿后,再进行钼铋-硫分离及钼-铋分离,获得钼精矿品位45.02%,回收率81.03%;铋精矿品位45.02%,回收率71.55%。
(二)钨回收采用浮选与重选联合选矿工艺,辅以高效选择性好的脉石抑制剂,获得钨粗矿后,精选采用高浓度加温搅拌脱药后浮选,获得钨精矿品位65.40%,回收率53. 83%的综合选矿指标。
(三)选矿成本为56. 56元/t(原矿)。
(四)某地钨钼铋综合回收选矿试验的成功,有助于推动低品位钨钼铋原矿选矿工艺的发展。