細泥級鎢礦跳汰聯合選礦設備

　　鎢是一種寶貴的稀有金屬，被稱為“工業的牙齒”。我國鎢資源十分豐富，是公認的鎢資源大國，儲量占世界總儲量的60%左右，居世界第一。長期以來，我國開發利用的鎢礦產資源主要是黑鎢礦，但近幾年的統計資料表明，由于長期的超負荷開采，黑鎢資源在不遠的將來有可能枯竭。因此，加深對黑鎢礦選礦技術的認識和理解，對合理開發和充分利用我國鎢資源，保證鎢資源的可持續發展具有重要的指導意義。

　　長期以來，黑鎢礦的選礦一般包含了粗粒級選別和鎢細泥選別兩個方面。黑鎢礦密度較大，粗粒級礦石一般采用重選法進行回收即可得到較好的指標。但單一的重選工藝對鎢細泥回收效果不理想，且重選設備處理能力較低，所以，鎢細泥回收一般采用重選—浮選法、磁選—浮選法、磁選—重選法等聯合工藝進行回收。

　　粗粒級黑鎢礦的選礦工藝以重選為主，其中跳汰早收、搖床精選是重選的核心。多年來，黑鎢重選流程結構基本沒有變化，只是一些高效節能的重選設備有所發展。跳汰選礦是在垂直變速介質流中按密度分選礦石的過程。動篩跳汰機由于跳汰室床層篩網的上下振動與水介質運動相結合，能獲得比普通隔膜跳汰機更大的沖程，因而具有選別粒度粗(上限可達40mm)、處理能力大、選別效率高、耗水量小等特點，是一種粗、中粒礦石的優良重選設備。近年來，動篩跳汰機代替隔膜跳汰機在黑鎢礦山中得到了廣泛的應用。蕩坪鎢礦半山邊選廠用動篩隔膜跳汰機取代原丹佛隔膜跳汰機進行粗粒和中粒黑鎢礦的選別，作業回收率分別由70%和65%提高到76%和68%，節約用水3.46m³/t。大吉山鎢礦選廠根據試驗結果，將粗粒跳汰作業原先使用的隔膜跳汰機全部改為動篩跳汰機，使該選廠每年節約用水454萬m³，節約用電341萬kWh，大大降低了選礦成本。

　　跳汰選礦法在粗粒黑鎢礦選礦流程中居主要地位。同隔膜跳汰機相比，動篩跳汰機由于入選上限粒度大、分選精度高、耗能較少、自動化程度高等優點，受到選礦界的普遍關注。推廣應用動篩跳汰機來代替隔膜跳汰機，很大程度上提高了重選廠的經濟效益。

　　搖床是最古老的重選設備，在我國黑鎢選廠已經沿用了60多年。搖床選礦是在一個傾斜的寬闊床面上，借助床面的不對稱往復運動和薄層斜面水流的作用進行礦石分選的過程。搖床選別是重選廠的主要作業，具有富集比大、能直接丟尾、可以同時得到多個產品等優點。除此之外，礦物在搖床上分帶明顯，有利于觀察、調節和接取產品。據統計，黑鎢的重選過程中，有30%～70%的精礦是通過搖床選別得到的。但是搖床處理量小，使用臺數多，占地面積大，水耗和電耗也較高。鎢礦選廠重選時一般采用多級搖床流程，這種流程比較復雜，耗水量大，溢流濃度較低。

　　近年來，以更合適的設備取代搖床為大家所關注。福建寧化行洛坑鎢礦采用螺旋溜槽—搖床流程代替單一的搖床流程進行粗選，結果表明:螺旋溜槽—搖床流程所得精礦的品位高于單一搖床流程精礦的品位，而總回收率相近，可在很大程度上降低重選成本，提高經濟效益。螺旋溜槽是一種礦砂分選重選設備，分選原理是礦漿流沿垂直的中心軸向下作螺旋運動，在重力和離心力的作用下使礦石按密度和粒度分層和分帶，從而達到分離的目的。螺旋溜槽具有結構簡單、單臺設備占地面積小、無傳動部件、處理量大、耗電耗水量相對較小等一系列優點，另外分選過程兼有分級和脫泥作用，是一種重選丟尾的好設備。其有效回收粒級下限與搖床相同，也是30μm。近年來，螺旋溜槽在很多鎢礦山得到了廣泛的應用。福建寧化行洛坑鎢礦用螺旋溜槽對 -0.7+0.2mm粒級進行粗粒粗選，丟棄的尾礦產率達74.07%，含鎢只有0.05%，丟尾效果十分顯著。贛州有色冶金研究所熊新興在對江西某貧細雜鎢、鉭、鈮、鈹礦石的實驗室選礦試驗中發現，螺旋溜槽的粗選指標與搖床相近，之后在選礦廠采用螺旋溜槽代替搖床進行粗選段的擴大試驗，取得了較好的選礦指標，預計轉化為生產后每年可節約成本約60萬元。同搖床相比，螺旋溜槽本身不需動力，占用廠房面積小，節省了能耗和投資，且粗選指標與搖床相近，所以，螺旋溜槽用于鎢礦重選流程中，在經濟上比搖床優越。上述實例都說明應用螺旋溜槽的經濟效益是十分可觀的，值得推廣。

　　黑鎢礦性脆，在采選過程中容易產生鎢細泥(-0.074mm粒級)。鎢細泥有原生細泥和次生細泥兩種，選礦廠破碎系統碎礦和洗礦產生的細泥為原生細泥，磨礦系統磨礦產生的細泥為次生細泥。鎢細泥采用重選法回收難度大，回收率低。因此，強化細粒黑鎢礦的回收是提高鎢選礦經濟指標的關鍵。隨著科技進步，細粒級黑鎢礦處理工藝被不斷改進和完善，許多選廠都采用了重、磁、浮多種選礦方法相結合的聯合工藝流程，使精礦品位和回收率逐漸得到了提高。

　　全搖床流程就是使用單一搖床對鎢細泥進行回收。細泥經過濃縮后用搖床選別，獲得的精礦即為細泥精礦。早期很多礦山為了降低成本，都采用全搖床流程。有的礦山為了提高精礦品位，將獲得的細泥精礦用搖床進行再次精選。但是，這種流程獲得的鎢精礦回收率普遍偏低。單一搖床細泥回收工藝的優點是簡單可靠，成本較低。但是搖床對小于37μm的細泥幾乎不能回收，從而導致全搖床工藝獲得的鎢精礦回收率偏低，平均只有27%～35%，嚴重影響礦山企業的經濟效益。目前很多鎢礦選廠都已停止使用該工藝。

　　黑鎢礦浮選的研究始于上世紀30年代初。隨著理論研究的不斷深入及生產實踐的不斷推進，浮選法正逐漸在黑鎢細泥處理方面得到越來越多的應用。黑鎢細泥浮選的關鍵是捕收劑的選擇。過去常用的捕收劑有脂肪酸、膦酸、胂酸等。雖然這些捕收劑用于鎢細泥的浮選能取得一定的效果，但是由于脂肪酸類捕收劑選擇性太差，而膦酸、胂酸類捕收劑本身有毒性，所以都沒有得到推廣。近年來，各種羥肟酸如水楊羥肟酸、萘羥肟酸、苯甲羥肟酸等螯合捕收劑的應用取得了很好的成效。高玉德用以苯甲羥肟酸為主的混合捕收劑BH處理柿竹園礦黑鎢細泥，對于含WO3 1.7%～2.0%的給礦，獲得了浮選精礦WO3品位為66.04%、回收率為81.41%的實驗室試驗結果和浮選精礦WO3品位為52.74%、回收率為68.07%的工業試驗結果。朱一民等以萘羥肟酸為捕收劑、硝酸鉛為活化劑、水玻璃為抑制劑、硫酸為pH調整劑，采用1粗1掃1精閉路流程對某 -10μm粒級占30%、品位為1.34%的黑鎢細泥進行浮選，獲得了精礦鎢品位為19.91%、回收率為87.17%的試驗指標。浮選法在黑鎢細泥的選別中占有重要地位。處理一些礦物粒度較細、組分較為復雜的難選物料時，只有采用浮選才能獲得較理想的指標。當前，浮選法正逐漸成為黑鎢細泥的主要回收手段。

　　隨著時代的發展，單一的全搖床工藝已不能滿足鎢資源高效回收利用的要求，而聯合工藝的應用可以克服全搖床流程回收率低的缺陷。其中分級—搖床—離心選礦機工藝將細泥經過濃縮后分為+0.037mm和-0.037mm兩個級別，+0.037mm粒級用搖床回收，-0.037mm粒級用離心選礦機選別，使總回收率可以達到47%～60%。下壟鎢礦和盤古山鎢礦都曾采用這種工藝處理鎢細泥。同全搖床工藝相比，分級—搖床—離心選礦機工藝強化了-0.037mm粒級的回收，而且操作簡單、指標穩定。

　　重選預富集—浮選—重選流程是將細泥集中濃縮后，先用離心機進行預富集，然后對離心機粗精礦進行硫化礦浮選，浮選尾礦再用搖床富集黑鎢礦。江西某大型鎢礦日產-0.074mm含量大于90%、品位為0.13%～0.5%的鎢細泥400～500t，鄧麗紅、周曉彤等采用重選預富集—浮選—重選工藝對該細泥進行選別，小型試驗指標為鎢精礦WO3品位45.26%、回收率62.33%，工業試驗指標為鎢精礦WO3 品位51.48%、回收率62.52%。該工藝的優點是采用離心機進行預選，可先丟棄大量的脈石礦物，不僅大幅減少了進入后續作業的給礦量，同時對細泥起到脫泥和預富集作用，提高了給礦品位。

　　黑鎢礦具有弱磁性，利用這一點可將經過脫雜濃縮的鎢細泥先通過強磁粗選丟棄尾礦，強磁選粗精礦經脫硫浮選后再用脂肪酸、羥肟酸、水玻璃等藥劑進行精選。該工藝可獲得品位較高(WO3≥50%)的細泥精礦，回收率可達54%～65%。近年來，強磁選—浮選工藝在許多鎢選廠得到了廣泛的應用。漂塘鎢礦大龍山選廠通過試驗，在鎢細泥處理環節引入強磁選—浮選工藝改變原來的單一重選工藝，投入生產后使鎢細泥精礦品位提高10個百分點、作業回收率提高30 個百分點。某鎢選廠根據試驗結果，采用強磁選—浮選流程代替原流程對其鎢細泥處理工藝進行技術改造，使鎢細泥精礦WO3品位提高了16.18個百分點、作業回收率提高了29.71個百分點。同全浮選工藝相比，強磁選—浮選工藝能大幅度減少藥劑用量，并具有流程短、操作簡單等優點，其缺點是絕大部分硫化礦隨強磁選尾礦被丟棄，不適宜處理硫化礦和白鎢礦含量高的礦石。

　　脫硫—離心選礦機—浮選(強磁選)流程首先對鎢細泥進行脫硫，然后用離心選礦機進行粗選，得到的粗精礦再次脫硫后進入鎢浮選或強磁選，得到的鎢細泥精礦回收率一般在65%左右。目前只有鐵山垅鎢礦楊坑山選廠采用這種流程處理鎢細泥。2006年，該選廠鎢細泥精礦作業回收率達到66.87%，在國內同行業中處于領先水平。雖然這種工藝能獲得較高的鎢細泥回收率，但流程比較復雜，而且對浮選工藝要求較高。另外，離心選礦機的效率比搖床低。

　　我國鎢資源的開發和利用以黑鎢礦為主，一般采用粗粒級和細泥分別處理的工藝流程進行選礦。粗粒級黑鎢礦最主要的選別手段是重選，主要包括搖床選礦、跳汰選礦和螺旋溜槽選礦，其中跳汰早收、搖床精選是重選的核心。幾十年來，粗粒級黑鎢重選的流程結構沒有太大的變化，但一些節能高效重選設備的發展在很大程度上提高了鎢礦山的經濟效益。因此，研究開發新型的重選設備是今后的發展方向。黑鎢細泥都是采取集中歸隊后另行處理的方法進行回收。過去大多采用重選方法，但是回收率偏低。隨著選礦技術的發展，鎢細泥處理工藝被不斷優化，目前，重、磁、浮等多種方法相結合的聯合工藝流程已成熟應用于很多礦山。今后努力的方向是研發針對鎢細泥浮選的高效捕收劑以及高效回收鎢細泥的新型設備。另外，在鎢細泥回收的研究中，還出現了一些如載體浮選、選擇性絮凝浮選等比較有前景的分選工藝。但是這些新工藝還只是停留在實驗室階段，要使其應用在生產實踐中，還需進行更深入廣泛的研究。隨著鎢資源的逐漸減少，我國鎢礦業將面臨新一輪的挑戰。為了提高鎢礦山的綜合效益和促進我國鎢資源的可持續發展，開發和應用更多的貧、細、雜鎢礦已成為未來的重任。