钨是一种稀有金属,呈银白色,熔点高,原子序数74,相对原子质量183.85,密度19.35g/cm3。其分布非常广泛,几乎存于各类岩石中。因其含量低,只能通过有相关地质作用加以富集,才成形成矿床加以开采。在自然界中已发现钨矿的种类有20多种,分别包括:黑钨矿族、白钨矿族、钨华类矿及不常见类钨矿。其中具备开采价值的钨矿主要为黑钨矿族和白钨矿族。
目前,常规的钨矿选矿工艺流程(白钨矿、黑钨矿)主要包括破碎筛分、手选、预选、磨矿分级、选别、细泥处理等等多个阶段。
由于黑钨矿与白钨矿矿石性质存在差异,其选矿工艺流程及所选工艺、设备等均不相同,下面我们分别来介绍黑钨矿和白钨矿的工艺流程及选矿设备。
黑钨矿选矿工艺流程主要分为四个阶段:1.破碎预先丢废得到合格矿;2.重选丢尾矿得到粗精矿;3.粗精矿的精选分离和综合回收,得到最终精矿;4.细泥处理。
主要包括破碎筛分和手选阶段,原矿经破碎后,经手选(正手选、反手选),预先选别出合金黑钨精矿。其中,手选是预先富集的一种简单方法,是黑钨矿选矿工艺中必备作业。
破碎阶段采用的黑钨矿选矿设备主要是颚式破碎机、锤式破碎机和振动筛分机。
黑钨矿重选的一般原则流程是,1-2段磨矿、3级跳汰、4-5级摇床、细泥集中处理,获得粗精矿;粗、中粒级跳汰尾矿入棒磨再磨,磨矿产品返回至双层振动筛,构成一次循环闭路。
磨矿分级作业非常重要,主要是因为该类矿性脆,比重较大,磨矿作业中易出现过磨现象,所以工艺多采用一段磨矿、一段棒磨+中矿磨、两段磨矿等流程,来降低过磨问题。
一般采用2次选别,粗、中粒摇床中矿返回循环回路,矿泥单独处理,选别0.037-2mm的中、细粒矿石,进入摇床前来料分级成较窄的粒级进入摇床。
多采用3级跳汰,即把全部合格矿石筛分成粗、中、细3个级别进入跳汰作业,粗粒级跳汰粒度上限为13mm(一般粒度为8mm-10mm),中粒级跳汰处理的粒度范围为1.5-5.mm,粗、中粒级跳汰 尾矿再磨再选,粗中粒级跳汰作业回收率可达到65%-75%。
细粒级跳汰尾矿经水力分级后入摇床分选,摇床作业丢尾矿。黑钨矿的回收原则是"早收快收",通过多级跳汰得到粗精矿送至精选作业。
注意:细粒跳汰的作业回收率较低,主要原因是入选客物料中存在部分跳汰分选难以回收的部分物料(即-0.074mm部分),由于入选物料是-2mm(或-1.5mm)全粒级入选,造成细粒钨金属损失于尾矿中,若用高频振动筛细筛预先将入选物料中-0.5mm部分筛除,不但可减少细粒跳汰的入选矿量,而且还能提高其我作业回收率。
该阶段黑钨矿选矿设备有,磨矿阶段:湿式棒磨机,湿式格子球磨机;重选阶段:摇床、跳汰机。
黑钨粗精矿精选作业一般是间断作业。
1.精选前粗精矿需要烘干。
2.粗粒级需通过干式磁选机磁选,分离锡石、白钨矿、硫化矿等,得到合格黑钨精矿。
3.枱浮精选,是在同一台设备上(摇床)同时进行重选和浮选的方法。它是在粗粒情况下实现易浮选硫化物与其他矿物的浮游分离,同时不同比重的矿物也可以在床面上分开,枱浮法适用的粒度范围为-3+0.2mm。
4.电选,可从黑钨尾矿中分选出白钨矿和锡石,获得锡精矿。
该阶段黑钨矿选矿设备主要用干式磁选机、盘式磁选机、浮选机和电选设备。其中盘式干磁选机处理粒度为0.074-3mm,盘式干磁选机处理粒度为0.074-3mm,尾矿含钨较高,需要多次扫选。
白钨矿的选矿根据矿石浸染特性,可采用重选法、重选+浮选、单一浮选法等选矿工艺,个别白钨矿选厂需进行预选丢废。
白钨矿相对密度为5.8~6.2,与脉石矿物密度有较大差异,因此,可采用重选法直接获取合格白钨矿,主要适于嵌布粒度较粗的白钨矿,重选能很好地获得合格白钨矿。
白钨矿重选设备主要有跳汰机、螺旋溜槽、摇床、离心选矿机等。
白钨矿常伴生钼、铜、铋、铁、铅、锌等硫化矿,这些硫化矿可浮性优于白钨矿,所以,选矿时,一般先浮选硫化矿再浮选白钨矿。白钨矿浮选流程一般为白钨粗选+白钨精选,粗选主要是大限度地提高白钨矿回收率,精选则是得到合格钨精矿。
白钨矿粗选主要是用石灰法选别,利用Ca2+在脉石矿物表面的吸附,改变脉石矿物表面的电位,随后添加碳酸钠沉淀脉石矿物表面的Ca,白钨矿表面也吸附Ca,但其表面电荷不变仍带负电,不产生CaCOs沉淀,因此添加水玻璃等抑制剂只对脉石矿物抑制,对白钨矿没有影响,从而达到钨矿与脉石矿物的分离。
白钨矿精选的关键是在于能使含钙的脉石矿与白钨矿分离。工艺采用常温法和加温法。
常温法选白钨:对矿石的适应性不强,选别指标波动性较大,浮选白钨精矿品位一般为55%~60%,含杂质高,通常通过加盐酸浸出的方法最终达到回收65%以上的钨精矿。
加温法选白钨:是从粗选获得的精矿进行浓缩(矿浆浓度在60%-70%之间),然后增加大量水玻璃,在高温条件下搅拌,再对矿浆进行稀释,稀释后进行常温浮选。
白钨矿常用的浮选设备有机械搅拌式浮选机(SF型浮选机、BF型浮选机、JJF型浮选机)、充气搅拌式浮选机(KYF型浮选机、XCF型浮选机)和浮选柱。
黑白钨混合矿在钨资源总量占有相当的比例,具有选别意义,其选矿工艺流程可采用重选、浮选和联合选矿工艺。
黑白钨矿重选:黑白钨矿密度比较大,一般与脉石矿物有较大的密度差,可通过重选获得黑白钨混合精矿,然后再分离。
黑白钨矿浮选:黑钨矿可浮性没有白钨矿好,白钨矿使用脂肪酸类捕收剂就能浮起来,黑钨矿需添加捕收力强型药剂实现浮选。
黑白钨矿主要用到的选矿设备有高频振动筛(重选前分级)、螺旋选矿机、螺旋溜槽、浮选机等。
上述是黑、白及黑白混合钨矿的全部选矿工艺流程及适合的选矿设备介绍,在实际选矿中,具体选择那种工艺及设备,需根据钨矿矿石性质及嵌布共生矿物性质特点决定,因此,建议进行选矿试验,根据试验报告定制符合自己选厂的钨矿选矿工艺流程和选矿设备。
世界上没有两座一样的矿山,每一座矿山都应该选择适合自己的选矿方案!