論鎢礦選礦工藝的進展及方向

　　1黑鎢礦選礦工藝

　　黑鎢礦大部分為石英脈型，礦石中的礦物組成相對簡單，黑鎢礦嵌布粒度粗，因此相對白鎢礦較容易分選。黑鎢礦相對于與其共生脈石礦物的密度較大，因此黑鎢礦一般采用重選對其進行預先富集。黑鎢礦主要采用跳汰早收、搖床丟尾，多級跳汰、多級搖床、中礦再磨以及黑鎢細泥單獨處理是近幾十年來黑鎢礦選礦的核心。黑鎢礦還具有弱磁性，因此還可以考慮用磁選回收。隨著黑鎢礦的開采量日益增長，高品位的黑鎢礦日益衰竭，而低品位黑鎢礦多呈多金屬共存，對選礦工藝要求更高，因此，近幾年選礦工作者逐漸嘗試重—浮、磁—浮、重—磁—浮的聯(lián)合流程。羅仙平[26]等用(跳汰+搖床)粗選進行預先富集，粗精礦浮選脫硫，浮選精礦進行強磁精選工藝，原礦WO3含量從0.51%提高到64.27%，回收率達到77.65%。劉清高[27]等首先用高梯度磁選作粗選，重選-磁選-重選相結合的聯(lián)合工藝流程，對原礦WO3品位0.43%的某黑鎢礦進行回收，鎢精礦WO3品位提高到66.031%、回收率達到75.46%的良好技術指標。

　　2黑鎢細泥選礦工藝

　　黑鎢礦性脆、易粉碎，大部分黑鎢礦在碎礦與磨礦的過程中由于過粉碎，損失在鎢細泥中，據報道，將近20%的黑鎢礦損失與黑鎢細泥中[28]，因此必須加強對鎢細泥中鎢的回收。鎢細泥的回收的方法主要圍繞浮選、重選、磁選探索。

　　(1)捕收劑是黑鎢細泥浮選的關鍵所在，特別是捕收劑的選擇性能。為此選礦研究工作者圍繞著捕收劑的選擇性能進行研究，主要是研究新型高效螯合捕收劑和組合捕收劑，取得了不少進展。方夕輝[29]等將苯甲羥肟酸與731氧化石蠟皂組合作為組合捕收劑使用，pH為7～8的條件下，鎢細泥的回收率達到86.01%，相對于傳統(tǒng)的重選方法提高了20%的回收率。

　　(2)鎢細泥因其粒度小，用一般的搖床對其進行重選，回收率低，隨著新型重選設備離心機以及高梯度磁選機的出現(xiàn)，使得鎢細泥的回收有了質的提高。新型離心機是近些年涌現(xiàn)出來的高效重選設備，它的特點是處理量大、回收率高，特別是針對鎢細泥這種粒度細的礦，具有良好的回收效果。肖芫華、黃萬撫[30]用某公司的新型離心機對WO3品位為0.22%的鎢細泥，經過離心機分選可以獲得WO3品位為0.65%、回收率為74.18%的鎢粗精礦，實現(xiàn)了對鎢細泥的大量拋尾。

　　(3)高梯度磁選機的出現(xiàn)對黑鎢礦細泥回收有顯著提高，強化回收-10μm微細粒的黑鎢細泥[31]。孫仲元、周為吉[32]對某精選廠的黑鎢細泥進行試驗研究，通過使用振動高梯度磁選機處理原礦含WO3品位5.7%的鎢細泥，一次磁選可獲得WO3品位18%~21%、回收率60%~62%的鎢精礦。隨著選礦工作者不斷探索，浮選—重選—磁選聯(lián)合流程得到了很大的發(fā)展，使得黑鎢細泥的回收得到了很大提高。常祝春[33]等采用磁—浮—重聯(lián)合工藝流程，對加溫細泥尾礦中的細粒黑鎢礦進行回收，得到了良好的技術指標，解決了選礦工藝的難題。

　　黑白鎢混合礦的選礦工藝

　　進入20世紀后，隨著鎢礦的開采力度不斷增大，高品位的鎢礦石漸漸開采殆盡，傳統(tǒng)的黑白鎢混合浮選工藝不再適應于礦石的低、貧、雜化，更多的黑白鎢混合浮選新工藝不斷涌現(xiàn)出來，其主干流程有兩種：(1)硫化礦混合浮選—黑白鎢混合浮選—白鎢礦加溫精選—精選尾礦重選黑鎢;(2)硫化礦混合浮選—強磁選黑鎢礦—非磁性產品浮選白鎢礦—黑鎢礦浮選。其中具有代表性的是GY法、CF法、柿竹園法。

　　1GY法

　　GY法是由廣州有色金屬研究院自主研發(fā)的黑白鎢混合浮選新工藝，該工藝的關鍵在于新型螯合捕收劑GY，它的極性基團可與黑白鎢礦物表面產生螯合作用或者化學吸附，對黑鎢和白鎢都有良好的捕收性能。張忠漢[34]等針對柿竹園多金屬礦石，研發(fā)出GY法黑白鎢混合浮選新工藝。該工藝的方法主要是：用改性水玻璃作為螢石等脈石礦物的抑制劑，用鉛鹽作為鎢礦物的活化劑，自主研發(fā)的新型螯合捕收劑GY混合浮選黑白鎢礦，先進行加溫浮選出白鎢礦;再用GY浮選尾礦浮出黑鎢精礦。能夠將含0.47%WO3的原礦提高到70.07%，回收率達到81.26%。周曉彤[35]等采用改性水玻璃作為脈石礦的的抑制劑，活化劑ZP活化鎢礦，新型螯合捕收劑GY浮選鎢礦，對含WO30.599%原礦，小型試驗獲得73.26%WO3的白鎢精礦，回收率為73.20%，66.25%WO3的黑鎢精礦，回收率為13.55%，鎢總回收率達到86.73%。

　　2CF法

　　CF法時北礦院研發(fā)出來的黑白鎢混合浮選新工藝，該工藝的改變以往在堿性條件下回收黑白鎢礦，找到了一種能夠在自然pH值條件下對黑白鎢進行混合浮選的新型捕收劑CF。該藥劑的作用機理是新型螯合劑能與黑白鎢形成的螯合物能夠穩(wěn)定的固著在礦物表面，而與含Ca2+脈石礦物難于形成穩(wěn)定的螯合物，使之更加容易分離。該工藝主要是加入少量的水玻璃做為調整劑，硝酸鉛做為鎢礦的活化劑，以及新型藥劑CF作為鎢礦捕收劑，起泡劑采用起泡性能強的乳化油酸或油酸，在自然pH值(7～9)條件下進行鎢礦浮選。肖慶蘇[36]等針對柿竹園多金屬礦分別進行了燒堿法、石灰法、CF法的對比實驗，試驗結果表明，CF法的工藝指標明顯高于其它兩種工藝。CF法還可以適應低溫浮選條件。當時半工業(yè)試驗正好是寒冬時期，雖然車間溫度達到-3℃，礦漿溫度最 低時僅5℃，CF法浮選鎢仍然能夠正常運行。

　　3柿竹園

　　柿竹園法是由多個研究機構聯(lián)合共同研制成功的黑白鎢混合浮選新工藝。該技術[37]采用組合捕收劑混合浮選黑白鎢礦，新型螯合捕收劑CF和GYB聯(lián)合使用混浮黑白鎢礦和回收黑鎢細泥，該方法改變了傳統(tǒng)的黑白鎢礦分步浮出，而是將黑白鎢同時浮出，解決了白鎢礦與含鈣脈石礦物的分選困難的難題。

　　選冶聯(lián)合工藝

　　隨著鎢礦品位的日趨下降，鎢礦物的化學成分和礦物組成更為復雜，選礦面臨的壓力越來越大。雖然選礦技術不斷的進步，精礦品位能達到要求，但是回收率卻往往不高。同時隨著冶煉技術的不斷發(fā)展，冶煉對處理低品位復雜礦的適應能力日益提高。因此對于低品位鎢細泥精礦、鎢中礦、及其它難選的含鎢中間產品一般采用化學處理的方法。利用浮選選出一定品位鎢精礦，再利用化學方法處理。黑鎢礦的化學處理方法主要有[38]蘇打燒結法、蘇打溶液壓煮法、茍性鈉溶液分解法。楊利群[39]采用蘇打燒結法對低品位鎢礦和廢鎢渣進行試驗研究，可以將渣中的鎢降至0.5%以下。白鎢礦的化學處理方法主要有鹽酸分解法和硝酸分解法、蘇打燒結法、蘇打壓煮法、堿分解法、熱球磨堿煮法、氟化物分解法、氯化法。丁治英[40]等采用氟鹽對白鎢礦進行浸出，通過熱力學計算繪制平衡濃度對數圖，并通過此圖對氟鹽浸出白鎢礦工藝進行了熱力學分析。宋善章[41]發(fā)明了一種分解白鎢礦的方法，該法主要經過兩次壓煮，再進行磷酸回收。該法能夠解決堿分離后含堿過高的問題，但是該法操作較繁瑣，而且費用較高。普崇恩等[42]發(fā)明了一種黑白混合鎢礦的聯(lián)合堿分解工藝。該工藝先將黑白鎢礦磨細，再對白鎢礦和黑鎢礦分別進行堿壓煮分解;白鎢礦經過壓煮后的鎢酸鈉溶液直接用于黑鎢礦的堿分解;鎢的分解率可達到99%;李軍、謝金明[43]等采用NaOH對黑白鎢混合礦進行分解，并研究其研究因素。試驗結果表明：在溫度180℃，液固比0.8∶1，堿用量1.6倍，攪拌轉速550～650r/min，保溫時間2h，添加劑用量為1.5～2倍的條件下，鎢礦分解效率好。

　　結語

　　過去幾十年我國主要是以黑鎢礦為主，隨著黑鎢礦開采力度的增大，黑鎢礦越來越接近枯竭，因此白鎢礦的開采迫在眉睫。白鎢礦選礦的難題在于白鎢礦與含鈣脈石礦物的可浮性相近，不能很好的將它們分離。同時黑白混合鎢礦的低品位、嵌布粒度細、脈石礦物復雜等也是限制黑白混合鎢礦的因素。

　　(1)對于白鎢礦選礦所遇到的難題，人們在彼得羅夫法的基礎上對其加以改造和優(yōu)化，為了創(chuàng)造更好的工作環(huán)境和節(jié)省成本，開發(fā)出常溫浮選法，對于白鎢礦選礦的發(fā)展起了很大的作用。

　　(2)隨著黑鎢礦的儲量接近枯竭，傳統(tǒng)的單一浮選已經不能適應低品位的黑鎢礦，多種選礦方法聯(lián)合使用成為黑鎢礦選礦的發(fā)展趨勢。針對于細粒級的鎢細泥，開發(fā)出高效率的選礦設備至關重要。

　　(3)黑白鎢混合礦的低品位、嵌布粒度細、脈石成分復雜，使得傳統(tǒng)的黑白鎢混合浮選工藝不再適合，往往采用浮選、重選、磁選等多種選礦方法的聯(lián)合浮選工藝，針對不同的黑白鎢混合礦選擇合理的選礦工藝是一項重要的任務。

　　(4)雖然選礦技術的發(fā)展使精礦品位達到要求，但是回收率卻往往不高，并且隨著冶煉技術的發(fā)展，對于低品位的精礦也能進行冶煉，因此在未來的鎢選礦技術的發(fā)展可以朝著選冶聯(lián)合技術發(fā)展，回收率高且污染低。