黑钨细泥分选回收技术

陈 向，廖德华

（湖南有色金属职业技术学院，湖南 株洲 412006）

长期以来，我国黑钨矿的开采规模较大，目前黑钨资源的储量已不容乐观，呈现以下几个特点：钨入选品位降低，嵌布粒度越来越细，组分越来越复杂；由于钨性脆、泥化程度越来越高，大量钨金属在采掘、运输、破碎等过程中进入细粒级产品，导致回收难度增大[1-2]。

黑钨选厂的细泥一般相对-0.074 mm的粒级而言。黑钨细泥主要来源于两个部分：一是原生细泥，其主要是由出窿矿石带来的；二是次生细泥，这部分细泥主要产生于碎矿和磨矿生产过程中。据有关文献统计，国内黑钨选矿厂细泥产率比较高，约占原矿矿量的14%，而且金属占有量超过14%，但是由于回收技术的限制，钨细泥回收率处于40%左右，普遍偏低[3-4]。在黑钨资源日渐枯竭的形势下，为了有效提高黑钨矿的综合回收率，矿山开采企业必须采取有效的措施对黑钨细泥进行回收，从而提高经济效益，同时减少固体尾矿的排放量，保护生态环境。

1 黑钨细泥的特点

查阅各选矿厂钨细泥的相关资料，现将钨细泥的特点归纳如下[5]。黑钨细泥最主要的特征就是粒度非常细，经过前面阶段的破碎、磨矿作业后，黑钨矿基本单体解离完全。黑钨细泥中-0.074 mm粒级产率超过70%，脉石矿物的泥化程度也随之增加。例如，电气石、高岭石这些脉石粒度过细，给分选带来了很大的困难。还有些选厂细泥分级脱泥效果不理想，这些因素导致黑钨品位难以提高，部分黑钨损失在细泥中。

黑钨细泥中，大多数黑钨都已经达到了单体解离，所以钨品位比原矿要高一些。黑钨细泥中一般含有铜、铅、锡、钼、铋等可以伴生回收的金属，这些伴生金属一般根据矿石类型实际情况加以综合回收。细泥处理时综合回收矿物组成成分复杂，钨细泥中大都含有黑钨矿、白钨矿、钨华三种含量不同的钨矿物。目前，由于工艺条件等因素，大部分选厂的钨细泥回收指标差异较大，平均钨细泥作业回收率仅为40%。

2 黑钨细泥回收存在的主要问题

细粒本身存在比表面积大、吸附能力强、易发生团聚、夹杂现象严重等特点，这些特点影响了细粒回收的效果，并给回收增加了难度。经查阅相关文献，黑钨细泥回收目前存在以下问题[2]。

2.1 黑钨细泥选矿工艺流程不完善

黑钨细泥选矿工艺流程不完善，还需根据钨细泥的性质来进一步完善。影响黑钨分选工艺的因素有很多，如钨细泥矿物组分，黑钨矿、白钨矿和硫化矿的占比，比重较大的矿物含量和种类，脉石矿物性质等。目前，大多数矿山仍采用单一的选别流程，如用摇床加绒毯溜槽的流程，影响了黑钨细泥的回收率。人们可以根据这些影响因素来完善工艺流程，进而改善选别指标。

2.2 黑钨细泥技术检测工作重视程度不够

目前，有些选矿厂对黑钨细泥的日常检测工作重视度不够，使得黑钨细泥选别潜存问题，影响了黑钨细泥的回收。例如，对黑钨细泥原矿计量测定频率很低，没能准确反映黑钨细泥的矿量，以至生产指标偏高，流程测定的指标略低于生产指标10%。

2.3 需加强黑钨细泥归队和黑钨细泥浓缩工作

黑钨细泥归队和黑钨细泥浓缩是影响黑钨细泥回收指标的两个重要因素。例如，粗选段、重选分级段脱泥效果比较差，黑钨细泥归队率较低，细泥夹杂混入重选摇床段分选，浓密机的浓缩效果差，这些因素都将造成黑钨金属在溢流中的损失。

2.4 对黑钨细泥研究不够，回收重视程度不够

一些矿山企业忽略了对黑钨细泥的分选回收和金属流向等的检测。黑钨细泥回收难度较大，金属所占比例不是很高，导致回收成本较高，加之产品销售价格较低，一些矿山对黑钨细泥采取被动回收方式，能回收多少就收多少，这也是造成黑钨细泥回收率难以提高的重要原因之一。

2.5 忽视对黑钨细泥的除渣脱粗

在黑钨细泥分选之前，很多选厂忽视了对黑钨细泥的除渣脱粗工作。由于成本问题，很多选厂基本没有除渣脱粗设备，这导致黑钨细泥后期的分选回收困难度增大，同时容易影响设备的连续作业。

综上所述，如果能有效地改进黑钨细泥回收过程中的脱泥、归队、浓缩和细泥分选方法，黑钨选矿厂的回收率将会得到提高，黑钨选矿厂的经济效益也会得到改善。

3 黑钨细泥的分选回收研究

3.1 黑钨细泥的重选研究

重力分选法主要依据分选矿物的比重差异，具备成本较低、污染较小、指标较稳定的优点。黑钨矿石的比重较大，所以重力分选法一直是黑钨选矿中的优选方法，摇床、螺旋溜槽、离心选矿机等是黑钨分选中常用的重选设备。

早期的全摇床重选工艺具有操作简单可靠、指标稳定等优点，但是黑钨细泥摇床回收率低，-0.037 mm的黑钨细粒几乎全损失在尾矿中，导致黑钨细泥的回收率比较低。江西大吉山曾采用全摇床重选工艺流程对某黑钨细泥进行回收，最终获得钨回收率为32%～35%、品位为45%～50%的细泥精矿[6]。所以，针对全摇床重工艺回收黑钨细泥指标较低的情况，一般不采用单一摇床重选工艺，而将摇床与其他选矿设备联合使用，以便提高黑钨细泥的回收率。

离心选矿机在钨、锡等细泥选别领域应用较为广泛，因为它能够强化钨、锡含量较高的细泥的粗选作业，从而有效提高回收指标。离心选矿机处理能力较大，流程简单，操作方便，但同时存在富集比不够高、分选过程不能连续的缺点。目前，离心选矿机主要用于微细粒级矿石的粗选作业。铁山垅钨矿用离心选矿机对钨细泥进行粗选作业，获得了钨回收率为75%～80%，同时用离心选矿机进行精选作业，获得了钨细泥回收率为85%～90%，钨细泥综合回收率超过66%[7]。周晓文等对某钨品位0.28%的钨细泥采用离心选矿机进行一粗一扫，最终获得的钨精矿品位为22.29%，回收率为65.32%[8]。肖芫华等综合考察了给矿浓度、离心机转速、补加冲洗水量等因素对黑钨分选的影响，采用离心选矿机对某低品位钨细泥进行分选，实现了对钨细泥的大量抛尾，最终获得了钨品位为0.65%、回收率74.18%的钨粗精矿[9]。

螺旋溜具有槽单位面积处理量大、分选过程中能耗较低、指标稳定可靠等特点，目前在钨细泥的分选回收中广泛应用[10]。它的回收粒度下限可达0.03 mm。单国霞在给矿体积0.2 m3/h，给矿浓度23%～25%的条件下，采用螺旋溜槽对钨细泥含0.078%～0.088%的钨品位粗选尾矿进行扫选试验，获得了较好的分选指标。此时，钨精矿品位为0.27%～0.28%，回收率为60.04%～69.44%[11]。

3.2 磁选工艺研究

黑钨矿带有弱磁性，可通过强磁场磁选机有效提高黑钨矿的分选回收指标。目前应用最多的是高梯度磁选机，它可回收-10 μm的微细粒的黑钨细泥，并且该工艺富集比比较大，对入选矿物矿石性质适应性较强[12]。

骆任、魏党生等采用高梯度磁选设备对某低品位钨细泥进行粗选回收，获得了较好的钨粗选精矿产品[13]。周晓彤、邓丽红等通过强磁选分选工艺有效地从某白钨浮选尾矿中获得了较好的黑钨精矿产品[14]。针对盘古山钨细泥性质，贺政权、刘树贻利用脉动梯度磁选设备能有效回收细粒特点进行了一次分选，最终获得了较好的品位和回收率指标[15]。

3.3 黑钨细泥的浮选工艺研究

浮选工艺适应于大多数矿石，尤其细粒的回收。黑钨细泥浮选方法除常规浮选外，还有目前处于试验研究阶段的选择性絮凝、油团聚浮选和载体浮选，但是由于回收效果不是很理想，其还存在一定的提升空间，所以在工业生产中应用很少。

在黑钨细泥的常规浮选中，常用捕收剂为脂肪酸类、羟肟酸类、螯合剂与脂肪酸类的组合使用等，活化剂为硝酸铅，抑制剂常用以水玻璃为主的组合药剂。陈万雄等针对郴州柿竹园野鸡尾浮选厂的黑钨细泥采用GY做捕收剂、AD做组合抑制剂和硝酸铅做活化剂进行综合回收，发现硝酸铅在此回收过程中起到了比较大的作用，同时获得了黑钨精矿中钨品位66.04%、回收率90.36%的较好回收指标[16]。邹霓等针对江西某含钽铌矿的钨矿细泥，采用组合新药剂NB和NF联合使用对该矿进行综合回收，不仅获得了较好的钨回收指标，也获得了较好的钽铌矿物回收指标[17]。羟肟酸类捕收剂也常用于黑钨矿的回收，王明细针对某黑钨矿采用该类捕收剂进行回收，最终获得了较好的回收指标，回收率大于90%[18]。方夕辉等针对某钨矿细泥进行了矿石性质分析，最终选用全浮选法对钨细泥进行回收，同时证明了组合药剂在全浮选中的重要作用，获得了较好的回收指标，回收率达到86.01%[19]。针对福建行洛坑的复杂难选钨细泥，李爱民、杨美情对原工艺流程进行优化和改造，先对钨细泥进行两段预处理脱泥，再运用浮选柱和浮选机，结合组合药剂进行浮选回收，最后对所回收的粗精矿用离心选矿机进行分级精选，获得了76.52%的钨回收率[20]。

3.4 联合工艺研究

单一的分选工艺回收钨细泥存在一定的缺陷，重选-磁选-浮选联合工艺应运而生，它可以有效提高钨细泥回收率[21]。刘清高等运用重选-磁选-重选联合工艺从某低品位黑钨矿中获得了钨品位66.03%、回收率75.46%的良好指标[22]。针对某重选尾矿中的钨细泥，周晓文通过对比试验，确定采用浮选和离心选矿机重选联合流程，同时使用螯合类组合捕收剂，这样可以有效地回收低品位钨细泥，得到较好的回收指标[23]。邬海滨、李继福等采用预先脱硫浮选-强磁选-黑钨细泥全浮选工艺流程回收某矿山低品位黑钨细泥，最终获得了品位53.48%、回收率67.19%的黑钨精矿[24]。为有效提高柿竹园野鸡尾选厂细泥黑钨的分选回收，高湘海、肖宏等采用磁选和浮选相结合的工艺流程对该矿进行回收，最终使得钨精矿品位比原来提高了12.65%，回收率提高了6.14%。同时，该工艺便于现场操作和管理[25]。

4 结语

当前，我国黑钨矿资源储量明显下降，与此同时资源综合回收和绿色环保理念越来越受重视，黑钨细泥的回收利用也得到了广泛研究，并且取得了一定成效[26-27]。由于细粒本身的性质，黑钨细泥的回收存在很大的难度。近年来，选矿研究工作者主要致力于组合用药、浮选-重选-磁选联合工艺的研究，但黑钨细泥的回收仍然是大多数企业面临的难题，因此矿山开采企业要加强新药剂、新工艺、新设备的研制工作，同时积极借鉴国外综合回收钨细泥的相关工艺[28-29]。