一种白钨矿的选矿方法及应用

技术领域

本发明涉及一种白钨矿的选矿方法及应用，尤其涉及一种白钨矿的常温精选方法及应用，属于选矿领域。

背景技术

白钨矿石主要矿物组成包括白钨矿、方解石、萤石、白云石、磷灰石、石英和其他硅酸盐矿物，且白钨矿嵌布粒度较细。浮选法为细粒白钨矿主要的选矿方法，但由于白钨矿、方解石、萤石、白云石和磷灰石均属于含钙矿物，表面性质相近，在脂肪酸类捕收剂体系下，矿物之间可浮性差异较小，且含钙脉石矿物含量往往高于白钨矿，因此，白钨矿与含钙脉石矿物分离难度较大。

白钨矿常用的浮选方法为“彼得洛夫法”，该工艺由常温预选浮选作业和加温精选作业两部分组成，即常温预选作业脱除大部分的石英和硅酸盐脉石，粗精矿WO

目前，常温精选技术未能在白钨矿中广泛应用的主要原因是：常温精选精矿品位和回收率低于加温精选，且选矿指标受入选给矿矿物组成影响较大，稳定性不足。申请人经大量试验研究后发现，导致常温精选指标不如加温精选的主要原因如下：

(1)加温精选时，提高矿浆温度可以增加捕收剂分子的热运动，使方解石、萤石等含钙脉石矿物表面吸附的捕收剂分子脱落，重新吸附新加入的水玻璃，造成方解石、萤石等含钙脉石矿物表面亲水，从而实现抑制含钙脉石矿物的目的。而捕收剂分子在白钨矿表面吸附作用为氢键，加温的能量不足以使捕收剂分子脱离白钨矿表面，故白钨矿表面依然具有较强疏水性，因而白钨矿与含钙脉石矿物表面的疏水性差异显著，从而分离效果较优。常温精选时，由于没有外部热能的输入，只能通过机械搅拌将矿物表面的捕收剂解析。而机械搅拌作用后，含钙脉石矿物表面捕收剂解析并不充分，同时白钨矿表面的捕收剂不可避免被解析，造成白钨矿可浮性下降。最终导致白钨矿与含钙脉石矿物分离效率较低。

(2)加温条件下，水玻璃的活性较高，能够更好地分散矿浆，降低微细粒级脉石矿物对白钨浮选过程的影响，而常温条件下，水玻璃对矿浆的分散效果不如加温。

(3)常温精选过程中，细粒级的脉石矿物会在中矿中富集，浮选过程中，细粒级脉石矿物易于吸附或罩盖在白钨矿表面，造成白钨矿可浮性变差，导致精矿品位降低，回收率降低。

因此，如何有效提高搅拌过程中脱药选择性，降低或消除细粒级脉石矿物的影响，扩大白钨矿与含钙脉石矿物之间的可浮性差异，是提高常温精选工艺选矿指标的关键。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种白钨矿的选矿方法，以提升精矿品位、回收率等选矿指标；本发明的目的之二在于提供脂肪醇聚氧乙烯醚在白钨矿和含钙脉石矿物的浮选分离中的应用。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种白钨矿的选矿方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、提供白钨粗精矿矿浆；

其中，所述白钨粗精矿中WO

S2、对所述白钨粗精矿矿浆进行浓密处理，获得固含量为20～75wt％的矿浆A；

S3、对S2获得的矿浆A，依次加入pH调整剂、脂肪醇聚氧乙烯醚、脱药剂、捕收剂，搅拌0.5～5h，获得矿浆B；

其中，pH调整剂的用量为0～5kg/t给矿(1t给矿是指1吨白钨粗精矿)；脂肪醇聚氧乙烯醚的用量为0.05～5kg/t给矿；所述脱药剂的用量为35～90kg/t给矿；所述捕收剂为油酸或皂化油酸，捕收剂的用量为100～500g/t给矿；

S4、对S3获得的矿浆B进行稀释后，进行常温精选浮选作业，获得白钨矿精矿。

本发明通过添加一定量脂肪醇聚氧乙烯醚，经过一定时间搅拌，在机械搅拌与脂肪醇聚氧乙烯醚、脱药剂等联合作用下，增大白钨矿与含钙脉石矿物之间的可浮性差异，提高钨精矿品位和回收率，并稳定选矿指标。

进一步地，S1中，白钨粗精矿矿浆由白钨原矿经常温预选工艺后获得。更进一步地，白钨粗精矿矿浆浓度为25～45wt％。

进一步地，所述常温预选工艺如下：白钨原矿与水混合经球磨机磨矿处理后，成为白钨原矿浆，向矿浆中依次添加碳酸钠或氢氧化钠调节pH值、抑制剂、捕收剂处理后，进入浮选机或浮选柱充气浮选，获得白钨粗精矿和粗选尾矿。

可选地，所述白钨原矿为矽卡岩型白钨矿。

进一步地，S1中，所述含钙脉石矿物主要为萤石和方解石；白钨粗精矿中，萤石的含量为10～75wt％，进一步为12～28wt％，方解石的含量为10～50wt％，进一步为24～46wt％。

进一步地，S2中，矿浆A的固含量为25～70wt％，进一步为40-65wt％，更进一步为45-60wt％。

进一步地，S2中，浓密处理通过耙式浓密机、高效浓密机、深锥浓密机中的一种进行，也可以不进行浓密处理。

进一步地，S3在搅拌桶中进行。可选地，搅拌桶的直径为1.5～4.5米，搅拌桶的高度为2～4.5米，搅拌叶轮的直径为1～3.5米。

进一步地，S3中，搅拌转速为30～400r/min。如此，有助于获得更好的选别效果，且利于工业应用实施。

进一步地，S3中，所述pH调整剂包括氢氧化钠、硫化钠中的一种或两种；所述脱药剂为水玻璃，优选地，水玻璃的模数为1.8～2.8。

进一步地，S3中，脂肪醇聚氧乙烯醚的聚合度为7～9。

进一步地，S3中，脂肪醇聚氧乙烯醚的用量为0.5～4kg/t给矿。

进一步地，S3中，先向矿浆A中加入pH调整剂，搅拌5～15min，再加入脂肪醇聚氧乙烯醚，搅拌5～15min，然后加入脱药剂，搅拌1.5～2.5h，最后加入捕收剂，搅拌5～15min，获得矿浆B。如此，有助于获得更好的选别效果。

进一步地，S4中，将S3获得的矿浆B的浓度稀释至20～30wt％。

进一步地，S4中，所述常温精选浮选作业包括1次粗选作业、2～6次精选作业和2～4次扫选作业；期间，将第1次精选作业获得的尾矿(中矿)返回至步骤S2或S3中，将其余各精选作业获得的尾矿(中矿)分别顺序返回到上一作业，将各扫选作业获得的精矿分别顺序返回到上一作业。如此，可使第1次精选获得的尾矿(中矿1)中白钨矿及含钙脉石矿物，在机械搅拌与脂肪醇聚氧乙烯醚、脱药剂等联合作用下，白钨矿与含钙脉石矿物之间的可浮性差异增大，从而提高钨精矿品位、提高回收率，并稳定选矿指标。

基于同一发明构思，本发明还提供脂肪醇聚氧乙烯醚在白钨矿精矿和含钙脉石矿物的浮选分离中的应用，所述浮选分离中，捕收剂为油酸或皂化油酸。

进一步地，脂肪醇聚氧乙烯醚的聚合度为7～9。

进一步地，脂肪醇聚氧乙烯醚的用量为0.05～5kg/t给矿，进一步为0.5～4kg/t给矿。

尤其地，本发明可解决白钨矿常温精选指标波动大的问题，对白钨矿山实现常温精选有重要指导意义。

申请人研究发现，脂肪醇聚氧乙烯醚对脂肪酸类捕收剂有助溶作用。对于已吸附在矿物表面的脂肪酸类捕收剂，脂肪醇聚氧乙烯醚亦可将其分散在矿浆中，从而造成矿物表面吸附捕收剂的脱落。尤其地，申请人发现在白钨矿的常温精选中添加脂肪醇聚氧乙烯醚后，可有效提升选矿指标，对此，试解释如下：脂肪醇聚氧乙烯醚分子选择性吸附在含钙脉石矿物表面，造成含钙脉石矿物表面捕收剂分子更易于脱落；而脂肪醇聚氧乙烯醚分子在白钨矿表面吸附较少，从而提高了脱药选择性，有助于白钨矿和含钙脉石矿物的浮选分离。此外，通过将精选1尾矿(中矿1)返回至搅拌桶或浓密机后，在脂肪醇聚氧乙烯醚与机械力的联合作用下，中矿1中脉石矿物表面捕收剂分子再次经过解析，且脉石矿物吸附脂肪醇聚氧乙烯醚分子后，更易于被脱药剂分散，显著降低了细粒级脉石矿物对白钨矿浮选的影响。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

(1)与现有白钨矿常温精选工艺相比，本发明的选矿方法所得精矿的品位、回收率等指标优异，WO

(2)本发明无需对原有生产工艺进行大的改动，仅需在脱药过程中添加脂肪醇聚氧乙烯醚，并调整中矿的处理方式，易于工业应用。

附图说明

图1是实施例1中脂肪醇聚氧乙烯醚不同用量条件下白钨矿、萤石、方解石的浮选试验结果图。

图2是实施例1的纯矿物浮选工艺流程图。

图3为对比例1的常温精选工艺流程图。

图4为实施例2～13的常温精选工艺流程图。

图5为对比例2的常温精选工艺流程图。

图6为实施例14的常温精选工艺流程图。

具体实施方式

以下将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。若无特别说明，相关百分数是指质量百分数。

实施例1

为更好地说明脂肪醇聚氧乙烯醚的作用原理，分别对白钨矿、萤石、方解石等纯矿物(矿物纯度大于95％)进行添加脂肪醇聚氧乙烯醚试验研究；

纯矿物试验：取相应纯矿物，调浆后，加入油酸100g/t给矿、搅拌2分钟，再加入一定量的脂肪醇聚氧乙烯醚(聚合度7～9)、搅拌20分钟，获得矿浆。对矿浆进行浮选作业，浮选时间4分钟，获得精矿和尾矿。

图1为实施例1中脂肪醇聚氧乙烯醚不同用量条件下相应矿物的浮选试验结果，由图1中数据可知，随着脂肪醇聚氧乙烯醚用量增加，三种矿物的浮选回收率下降，且萤石回收率降低幅度最大，方解石回收率降低幅度中等，白钨矿回收率降低幅度最小；脂肪醇聚氧乙烯醚用量达到1.5kg/t，继续增加用量，三种矿物回收率不再发生明显变化。由此可见，萤石表面吸附的捕收剂(油酸)分子脱附量最多，因而萤石回收率降低幅度最大，故可推测：脂肪醇聚氧乙烯醚在萤石表面吸附量最大；方解石表面吸附的捕收剂分子脱附量中等，因而方解石回收率降低幅度中等，可见脂肪醇聚氧乙烯醚在方解石表面吸附量中等；而白钨矿表面吸附的捕收剂分子影响较小，因而白钨矿回收率影响最小，可见脂肪醇聚氧乙烯醚在白钨矿表面吸附量较少。

因此，脂肪醇聚氧乙烯醚在三种矿物表面存在选择性吸附，在萤石、方解石表面的吸附量大，在白钨矿表面的吸附量小。

实施例2～9

采用本发明方法对河南某钨矿浓密处理后的粗精矿矿浆进行常温精选试验(现场试验)研究：

所述粗精矿矿浆由白钨矿原矿经常温预选工艺、浓密处理后获得；

为控制单一变量，实施例2～9所用粗精矿矿浆源自同一批钨矿矿样，所述粗精矿矿浆中WO

向浓缩后的粗精矿加入氢氧化钠1kg/t给矿，搅拌10分钟；再加入一定量的脂肪醇聚氧乙烯醚(聚合度7～9)，搅拌10分钟；然后加入水玻璃(模数1.8～2.2)60kg/t给矿，搅拌120分钟，捕收剂(皂化油酸)300g/t给矿，搅拌10分钟，获得矿浆；

将所述矿浆稀释至浓度为28％，进入1次粗选作业-4次精选作业-3次扫选作业，精选1尾矿返回至搅拌桶的工艺流程，其中各扫选作业分别添加捕收剂(皂化油酸)80g/t，得到钨精矿和精选尾矿。

表1实施例2～9不同脂肪醇聚氧乙烯醚用量条件下常温精选试验结果情况表

由表1可知，脂肪醇聚氧乙烯醚用量过小(用量小于0.5kg/t)条件下，常温精选WO

实施例10～12

采用本发明方法对河南某钨矿浓密处理后的粗精矿矿浆进行常温精选试验(现场试验)研究：

所述粗精矿矿浆由白钨矿原矿经预选工艺、浓密处理后，获得；

为控制单一变量，实施例10～12所用粗精矿矿浆源自同一批钨矿矿样，所述粗精矿矿浆中WO

向浓缩后的粗精矿加入氢氧化钠1kg/t给矿，搅拌10分钟；再加入不同聚合度的脂肪醇聚氧乙烯醚1kg/t给矿，搅拌10分钟；然后加入水玻璃(模数1.8～2.2)60kg/t给矿，搅拌120分钟，捕收剂(皂化油酸)300g/t给矿，搅拌10分钟，获得矿浆；

将所述矿浆稀释至浓度为28％，进入1次粗选作业-4次精选作业-3次扫选作业，精选1尾矿返回至搅拌桶的工艺流程，其中各扫选作业分别添加捕收剂(皂化油酸)80g/t，得到钨精矿和精选尾矿。

表2实施例10～12不同聚合度的脂肪醇聚氧乙烯醚常温精选试验结果情况表

由表2可知，相对其它不同聚合度脂肪醇聚氧乙烯醚，使用聚合度7～9的脂肪醇聚氧乙烯醚，常温精选获得钨精矿WO

对比例1

采用常规常温精选工艺流程对河南某钨矿浓密处理后的粗精矿矿浆进行常温精选试验(现场试验)研究：

所述粗精矿矿浆由白钨矿原矿经预选工艺、浓密处理后，获得；

所述粗精矿中WO

向浓缩后的粗精矿中加入氢氧化钠1kg/t给矿，搅拌10分钟；再加入水玻璃(模数1.8～2.2)60kg/t，搅拌120分钟；然后加入捕收剂(皂化油酸)300g/t，搅拌10分钟，获得矿浆；

将所述矿浆稀释至浓度为27％～29％，进入1次粗选作业-4次精选作业-3次扫选作业，中矿顺序返回的工艺流程，其中各扫选作业分别添加捕收剂(皂化油酸)80g/t，得到钨精矿和精选尾矿。

表3对比例1中常规常温精选工艺试验结果情况表

注：表3中，重复1～4是针对品位不同的给矿。

实施例13

采用本发明方法对河南某钨矿浓密处理后的粗精矿矿浆进行常温精选试验(现场试验)研究：

所述粗精矿矿浆由白钨矿原矿经预选工艺、浓密处理后，获得；

所述粗精矿中WO

在搅拌桶内，向所述浓缩后的粗精矿中加入氢氧化钠1kg/t给矿，搅拌10分钟；再加入脂肪醇聚氧乙烯醚(聚合度7～9)1kg/t给矿，搅拌10分钟；然后加入水玻璃(模数1.8～2.2)60kg/t给矿，搅拌120分钟，捕收剂(皂化油酸)300g/t，搅拌10分钟，获得矿浆；

将所述矿浆稀释至浓度为27％～29％，进入1次粗选作业-4次精选作业-3次扫选作业，精选1尾矿返回至搅拌桶的工艺流程，其中各扫选作业分别添加捕收剂(皂化油酸)80g/t，得到钨精矿和精选尾矿。

表4实施例13的常温精选试验结果情况表

注：表4中，重复1～4是针对品位不同的给矿。

对比表3和表4可知，与常规常温精选工艺流程相比，本发明通过添加脂肪醇聚氧乙烯醚、并将精选1尾矿(中矿1)返回至搅拌桶的方法，得到钨精矿品位高，且回收率得到了明显提升，针对不同品位的给矿的回收率指标更稳定。

对比例2

采用常规常温精选工艺流程对湖南某钨矿浓密处理后的粗精矿矿浆进行常温精选试验(现场试验)研究：

所述粗精矿矿浆由白钨原矿经预选工艺、浓密处理后，获得；

所述粗精矿中WO

向浓缩后的粗精矿中加入氢氧化钠1kg/t给矿，搅拌10分钟；再加入水玻璃(模数2.5～2.7)用量80kg/t给矿，搅拌120分钟；然后加入捕收剂(皂化油酸)200g/t给矿，搅拌10分钟，获得矿浆；

将所述矿浆稀释至浓度为25％～27％，进入1次粗选作业-5次精选作业-3次扫选作业，中矿顺序返回的工艺流程，其中各扫选作业分别添加捕收剂(皂化油酸)60g/t，得到钨精矿和精选尾矿。

表5对比例2中常规工艺常温精选试验结果情况表

注：表5中，重复1～3是针对品位不同的给矿。

实施例14

采用本发明方法对湖南某钨矿浓密处理后的粗精矿矿浆进行常温精选试验研究：

所述粗精矿矿浆由白钨矿原矿经预选工艺、浓密处理后，获得；

所述粗精矿矿浆WO

向浓缩后的粗精矿中加入氢氧化钠1kg/t给矿，搅拌10分钟；再加入脂肪醇聚氧乙烯醚(聚合度7～9)0.5kg/t给矿，搅拌10分钟后，再加入水玻璃(模数2.5～2.7)用量80kg/t给矿，搅拌120分钟；然后加入捕收剂(皂化油酸)200g/t给矿，搅拌10分钟，获得矿浆；

将所述矿浆稀释至浓度为25％～27％，进入1次粗选作业-5次精选作业-3次扫选作业，精选1尾矿返回至浓密机的工艺流程，其中各扫选作业分别添加捕收剂(皂化油酸)60g/t，得到钨精矿和精选尾矿。

表6实施例14的常温精选试验结果情况表

注：表6中，重复1～3是针对品位不同的给矿。

对比表5和表6可知，与常规常温精选工艺流程相比，本发明采用添加脂肪醇聚氧乙烯醚、并将精选1尾矿(中矿1)返回至浓密机的方法，得到钨精矿品位高，且针对不同品位的给矿的回收率指标更稳定。

上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。