从棉土窝钨矿摇床尾砂中回收铋、钼的研究

一、引言

棉土窝钨矿是以钨为主，伴生有铋、钼、铜等金属的多金属矿山，已正常生产36年。目前选厂入选品位为WO₃0.7%、Bi0.11%、Mo0.10%，选矿工艺以重选为主，其中细泥通过浮选方法获得铋钼混合精矿。

在摇床选别过程中，由于入选物料粒度较粗、解离度不够，同时也存在自然疏水上浮等因素，致使部分铋、钼矿物损失在摇床尾砂中。几十年来，铋、钼的回收率只有30%左右，目前在生产上采取了一些技术措施强化铋、钼的回收，铋、钼的回收率获得较大幅度提高，但仍然只有40%～50%。随着采矿开拓中段的下移，矿石的铋、钼品位将会升高，铋、钼在摇床尾砂中的金属损失将会增大。为此开展了从摇床尾砂中回收铋、钼的选矿试验研究，取得了较好的效果。

二、摇床尾砂矿样

矿样分析品位为铋0.08%、钼0.041%，矿样粒度分析结果见表1。结果表明，铋、钼在各粒级中分布比较均匀，只有－0.074mm粒级中铋、钼品位明显较高，但其铋、钼金属占有率分别只有4.54%、3.82%。＋2mm粒级含量为1.54%，其铋、钼金属占有率分别为1.79%、1.34%。－1.0＋0.074mm粒级产率达到77.12%，其铋、钼金属占有率分别达到71.44%、77.13%，是金属分布的主要粒级。

表1  摇床尾砂矿样粒度分析结果

三、不再磨方案

棉土窝钨矿矿床属于气化高温裂隙充填黑钨石英脉型，矿脉主要产于花岗岩中。重选摇床尾砂中主要金属矿物有黑钨矿，其次是黄铜矿、辉钼矿、辉铋矿、硫铋铜矿、铋华和锡石等：非金属矿物有石英、黄玉、正长石、萤石和方解石等。辉铋矿多呈不规则浸染分布，与黄铜矿、闪锌矿、脉石连生，辉铋矿易氧化成次生铋矿物铋华，而且部分辉铋矿表面覆盖铋华。辉钼矿呈片状或颗粒状嵌布于脉石中，自然可浮性很好。矿样粒度分析结果表明，铋、钼在各粒级中分布比较均匀，无法用分级的方法抛弃某个级别，但－1.0mm粒级占有率达到78.65%，其铋、钼金属占有率分别达到75.98%、80.94%，该粒级适宜于浮选。如果不考虑再磨，可以有两种解决方案：一是直接对摇床尾砂进行调浆浮选；二是将摇床尾砂分级，＋1.0mm粒级返回到一段棒磨机，－1.0mm粒级进行调浆浮选。第1方案优点是容易实施，运行成本也很低，但钼的回收率很低，铋几乎不能回收，分级后直接浮选试验结果见表2。钼的回收率只有21.79%，铋的回收率只有5.85%，铋几乎没有上浮。第2方案优点是投资很少，流程改造容易，预计铋、钼的回收率会有所提高，但该方案很可能会使一段棒磨负荷过大，最终效果无法确定，只能通过工业试验来考察实施效果，由于该方案在工业生产中实施相对容易，在条件允许时建议进行工业试验。

表2  分级后直接浮选试验结果

四、再磨方案

摇床尾砂粒度粗，有用矿物解离度不够，不宜采用浮选方法回收铋、钼。要根本解决摇床尾砂的铋、钼回收问题，必须实施再磨浮选。本试验主要探索了摇床尾砂进行再磨浮选回收铋、钼的可行性。

由磨矿细度试验结果可知，磨矿粒度细些，指标较好。由于棉土窝钨矿的尾矿库已经大大超过设计的库容，所以需考虑尾砂再选后仍然能易于将粗砂分级出来，销售给附近的建材厂作为制造砂砖的原料，又由于是对尾砂的再回收，选矿成本应尽可能降低，因此再磨细度选定－0.074mm占45%为宜。

（一）粗选捕收剂试验

1、捕收剂种类试验

选用煤油、Y89黄药、丁黄药、丁基铵黑药和新药剂BK－60作为捕收剂进行对比试验，结果见表3。结果表明，使用丁基铵黑药和新药剂BK－60所获得的指标较好，使用煤油和Y89黄药所获得的指标次之，使用丁黄药获得的指标较差。

表3  捕收剂种类试验结果

2、捕收剂添加方式试验

丁基铵黑药和新药剂BK－60的浮选效果较好，煤油浮选效果虽然不及丁基铵黑药和BK－60，但也不错，三种捕收剂的作用各有其特点。煤油捕收力弱且具有较强消泡作用；丁基铵黑药相对煤油捕收力强，在弱碱性介质中具有较强的起泡性能；新药剂BK－60的捕收力比煤油强得多，比丁基铵黑药弱些，且略有消泡作用。鉴于这三种捕收剂的这些作用性质，分别选用煤油、新药剂BK－60添加到球磨机中，而粗选二、粗选三加入丁基铵黑药，使粗选二和粗选三有较稳定的泡沫层。试验结果见表4。采用在球磨机中添加BK－60、粗选二及粗选三加入丁基铵黑药的方式比较合理，考虑到现场目前使用丁基铵黑药作为捕收剂，因此，该探索试验推荐使用新药剂BK－60和丁基铵黑药作为捕收剂。

表4  捕收剂添加方式试验结果

（二）粗选调整剂试验

选用石灰作为调整剂添加到球磨机中进行试验，同时考虑到该尾砂中所含的铋有一大部分以氧化铋的形式存在，因此初步考察了球磨机中加入少量的硫化钠对浮选的影响。在磨机中添加石灰或硫化钠，捕收剂BK－60也在球磨添加，粗选二、粗选三添加丁基铵黑药，试验结果见表5。结果表明，球磨机中添加石灰和硫化钠对回收铋有利，但添加硫化钠对钼的回收不利，因此，确定在球磨机中添加500g∕t的石灰作为粗选的调整剂。

表5  粗选调整剂试验结果

（三）强化选铋试验

1、硫化选铋试验

由于摇床尾砂中的铋很大一部分是氧化铋，因此采用硫化浮选方法进行回收试验。前述结果说明，硫化钠添加在球磨机中对钼的回收不利，因此硫化钠不能添加到球磨机中，而硫化钠在粗选三作业后添加再选，则浮选时间过长。为了不使铋、钼的浮选时间过长，硫化钠在粗选三作业时添加，并将粗选三作业的浮选时间由5min增加到8min。试验流程见图1，试验结果见表6。结果表明，硫化浮选对回收铋有较明显的效果，在粗选三作业添加硫化钠1000g∕t、丁黄药30g∕t时，铋钼粗选指标最好，可以获得铋、钼品位分别为1.36%、1.11%，回收率分别为58.08%、92.29%的混合粗精矿。

图1  硫化选铋的浮选试验流程

表6  硫化选铋试验结果

2、浓缩脱水选铋试验

氧化铋浮游性较差，为了强化氧化铋的浮选，对粗选二尾进行脱水后加入石灰（200g∕t）和硫化钠（1000g∕t）调浆，试验结果见表7。浓缩脱水强化选铋的试验指标并没有多大改善，初步说明浓缩脱水后重新调浆并不能显著提高铋的回收率。

表7  脱水强化选铋试验结果

（四）混合粗精矿精选探索试验

考虑到该尾砂的开发利用前景，对铋钼混合粗精矿进行了精选探索试验。由于该尾砂的铋、钼品位太低，铋的氧化率很高，粗精矿量很少，无法进行多次精选试验，精选试验只获得了铋、钼品位分别为23.56%、19.71%的铋钼混合精矿。

五、结语

（一）粒度分析结果表明，铋、钼在各粒级中分布比较均匀，只有－0. 074mm粒级铋、钼品位明显较高，但其铋、钼金属占有率分别只有4.54%、3.82%，用分级的方法无法抛弃某个级别。

（二）摇床尾砂中－1.0mm粒级直接浮选，得到铋、钼回收率分别为5.85%、21.79%和品位分别为3.79%、7.50%的铋钼混合粗精矿，直接浮选效果很差。将＋1.0mm粒级分级后返回到一段棒磨，预计铋、钼的回收效果会得到改善，由于该方案在工业生产中实施相对容易，在条件允许时建议进行工业试验。

（三）选择磨矿细度为－0.074mm占45%，采用新药剂BK－60及硫化浮选工艺，开路试验获得铋、钼品位分别为1.36%、1.11%，回收率分别为58.08%、92.29%的混合粗精矿。但由于尾砂品位太低，所获混合粗精矿矿量又少，无法进行多次精选，开路精选试验只能获得铋、钼品位分别为22.56%、19.71%的铋钼混合精矿。