中国多金属钨矿选矿技术.docx

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1、中国多金属鸨矿选矿技术摘要：中国是铝矿资源丰富的国家，储量和工业产量居世界前列。中国的铝矿资源特点主要是多金属矿床，而不是单一金属矿床。中国的多金属铝矿具有和其他有用元素共生的特点，比如转I、锌、铜、硫和萤石。这种矿通常品位较低，较难选别。这些复杂多金属矿的选别和自然资源的综合利用是选矿技术的关键。本文主要介绍了中国典型的多金属铝矿的选别工艺实践例子。关键词：鸽矿，复杂多金属矿，综合利用，柿竹园法一、中国多金属鸨矿资源特点根据2007年美国地质调查局报告，世界鸨矿储量约为700万吨，按目前的消耗速度可用140年，全球铝矿资源的分布如图1,中国储量最大。图1世界鸨矿资源中国鸨矿主要集中在湖南、江

2、西、河南、福建和广东省，铝精矿产量最大的省是江西和湖南，中国的铝矿资源中，白铸矿大约占70%,而黑铝矿占30%o白鸨矿的采矿成本通常比黑铸矿的采矿成本高，白铸矿的矿物组成相对较复杂，品位较低。2006-2007年中国各省钙精矿产量见表一。表一2006-2007年中国铝产量省份2006年/t2007年/t同比增长江西4014237250-7.2湖南2700130952+14.63广东76592741-64.20内蒙古10221191+16.52广西21673754+73.25云南10851086+0.01浙江117188+60.68福建53179+239.56河南7372964302.17湖北1

3、25132+5.85总计7986380438+0.72中国鸨矿资源分为白铸矿、黑鸨矿以及混合矿（白铸矿和黑铸矿）三种类型,黑鸨矿是最重要的鸽精矿。矿石中黑鸨矿主要以粗粒级和中粒级为主，易碎、易泥化。在我国，重选是处理黑鸨矿应用最广泛的技术。然而，中国黑鸨矿已经持续开采了将近一个世纪，大多数矿床即将枯竭。目前，储量在IO（X）O吨以上且品位（WO3）大于0.4%的鸨矿矿床总共仅有476000吨。随着黑鸨矿进入结束阶段,现在白鸨矿的利用已经越来越值得关注。在我国白鸨矿基础储量中，81.1%是铝品位（Wo3）小于0.4%的低品位复杂矿，同时还伴生其他金属元素。从这些矿石中回收白铸矿通常比较困难，但并

4、非不可能。例如，湖南柿竹园鸨矿床，伴生矿物有钳、锌和萤石，钳和锌在鸨精矿中被回收；江西的香炉山鸽矿，同时也伴生铜、锌、银和黄铁矿等金属矿物；铁山城鸨矿主要伴生铜、钥、锡等金属矿物。我国所有的白鸽矿中，仅有52.08%属于单一钙矿床，其储量约大于10万吨，47.92%的鸨矿床属于多金属矿，从这种多金属矿中回收鸨是相当困难的。例如，在1999年，柿竹园矿选矿回收率相对较高，为63%。总之，我国白铸矿有以下特点：矿体集中；多金属矿多，单一矿少；品位低；利用率较低。综合利用资源是选矿工作的技术难题。二、中国多金属鸨矿的选矿技术情况我国伴生钥、钿、铜、铁、硫和萤石等多金属复杂鸨矿比单金属鸨矿多，单一的选

5、矿工艺不适合处理该类复杂多金属矿，根据矿石结构，不同的矿石采用不同的选矿工艺流程。对于伴生硫化矿的多金属鸨矿，一般的工艺流程是先回收硫化矿再回收氧化矿。2.1. 柿竹园复杂多金属矿选矿工艺柿竹园矿是一座鸨、铝、铢同时伴生萤石的特大型多金属矿，探明的鸨储量占全国可利用鸨储量的27%,占世界铝储量的14%；祕占全国储量的74%,锡占全国储量的14%,铜占全国储量的5%,萤石占全国的73%。随着江西、广东和湖南一带鸨矿储量逐渐枯竭，柿竹园多金属矿已成为我国正在开发中的有色金属矿产资源综合利用和鸨、祕的重要生产基地。柿竹园多金属矿矿体集中，形态简单，有用矿物种类较多，共生关系十分密切，矿石矿物组成复杂

6、，属难选矿石。主要体现在：矿石中含有钳、钿、铁的硫化矿物、氧化矿物以及黑白鸨矿物，矿物嵌布粒度粗细不均且相对偏细，很难确定合理的磨矿细度和流程结构；原矿中鸨、钳、钿、萤石的品位较低，达到合格产品并获得较高回收率难度较大；矿石中硫化物与铐矿物共生，白鸽矿与黑色矿共生且相互之间交代蚀变严重，黑鸨矿同步有效浮选较难，矿石中含有与白鸨矿可浮性极其相似的含钙矿物萤石、方解石和石榴石，含钙矿物的浮选分离较难。长期以来柿竹园多金属矿选矿指标低，选矿技术已经成为制约该地资源开发利用的瓶颈。为合理利用矿产资源，并为柿竹园多金属矿大规模开发利用提供技术支持，一种新的新的选矿工艺一一柿竹园法被科研机构研制成功。柿竹

7、园法是以主干全浮流程为基础，一螯合捕收剂为核心的铝钿等可浮、黑白鸽同步浮选、萤石浮选的综合选矿新技术，很好的解决了柿竹园多金属矿长期存在的选矿技术难题。2.1.1 矿石性质柿竹园多金属矿矿体呈厚层状近水平产出，根据矿体的产状、矿石特点及矿石类型自上而下划分为I、II、In和IV矿带，各矿带之间没有明显界限，多呈渐变过多关系。其中【II矿带是主要矿体，在In矿带内人为的分出一块部位，称为H1矿带富矿段，是目前正在开采的矿段。In矿带富矿段矿石是矽卡岩-云英岩鸨钳锌类型矿石。铝矿物有白鸨矿、黑鸨矿、假象半假象黑鸨矿和鸨华；锦矿物有辉锌矿、自然钿、钿华、斜方辉铅铀矿和硫银锌矿；铝矿物有辉铝矿和铝华；

8、其他矿物有锡石、黄铁矿和磁黄铁矿及少量的黄铜矿、方铅矿和闪锌矿等。氟含在萤石中。主要非金属矿物有石榴石、萤石、方解石、石英、角闪石、辉石、云母、绿泥石和绿帘石等。在硫化矿中，辉钳矿大部分嵌布在脉石矿物中，少量与锡矿物和鸨矿物交代；铢矿物主要浸染在萤石、石英、绿泥石等脉石矿物中；在铝矿物中，白鸨矿和黑鸨矿的比例约为7：3,白鸨矿主要分布在矽卡岩中，黑鸨矿主要在云英岩中，少量的鸨分散在石榴石中，黑鸨矿和白鸨矿两种矿物不能完全分开，交代作用的结果产生了过渡性的假象、半假象黑铸矿，既有交代生成的白鸨矿，又有残余的黑鸨矿。萤石主要分布在脉石矿物中，与鸨钳锡矿物共生关系密切，少量浸染在石榴石等矽卡岩中。柿

9、竹园多金属矿矿物种类多、嵌布较细，矿物平均粒径为：辉锌矿0.010mm,白铸矿0.028mm,黑鸨矿0.030mm,辉铝矿0.029mm,萤石的嵌布粒度较粗，平均粒径为0.078mm,但有部分浸染在石榴石、辉石等矿物中，需要细磨才能达到单体解离。矿物单体解离度测定和磨矿条件实验表明，较好综合回收鸨、钳、锌萤石四种矿物必须细磨，最佳磨矿细度为-0.074mm占90%。原矿多元素分析结果见表二。表二原矿多元素分析结果成分WO3MoBiSnTFeMnPbZnCuBeS含量/%0.480.0690.160.059.820.640.090.050.030.0090.48成分PCaF2CaCo3TiO2M

10、gOSiO2A23K2ONa2OAu*Ag*含量/%0.01519.7810.460.101.7641317.341.580.740.064.22.1.2主干全浮选流程开发针对柿竹园多金属矿的矿石性质，在确定合理选矿工艺流程时，必须考虑最大限度地综合回收鸨、钳、秘和萤石4种有价矿物，其中鸨矿物的回收占第一位。白锯矿和黑鸨矿性脆易磨，要求磨矿细度很细时，这两种矿物极易过粉碎泥化，特别是黑鸨矿，过粉碎后无论重选或浮选都很难获得好的选矿指标，因此柿竹园多金属矿矿石采用何种流程成为选矿技术工作者多年来争论的焦点。过去主要研究过的流程有重-浮流程、浮-重-浮流程、磁-浮流程和硫化矿物、铝矿物、萤石依次浮

11、选的主干全浮流程。研究和实践表明，如采用重-浮流程、浮-重-浮流程和磁-浮流程处理该矿石，硫化矿物和黑白鹤矿的选别和分离需要在不同磨矿阶段和不同选矿回路中进行，不仅使有用矿物走向分散、工艺流程复杂、工艺过程不通畅和不稳定、设备占地面积大，而且铝、秘和铝的回收率低；硫化矿物、鸨矿物、萤石依次浮选的主干全浮流程与上述流程相比流程结构简单、过程通畅、有用矿物在流程中走向不分散、便于操作管理，易于得到高的选矿指标，而柿竹园多金属矿原主干全浮流程指标差的原因主要是没有很好解决黑铝矿和白鸨矿同步浮选、鸨矿物和含钙矿的分离的问题。鳌合捕收剂在柿竹园多金属矿鸨浮选中获得成功应用，使主干全浮流程得到认同。柿竹园

12、法主干全浮选流程见图2。鸽精矿图2柿竹园法主干全浮选流程原则流程图2.2.3 高效的铝锚等可浮T硫混选一分离新工艺工艺矿物学研究表明，柿竹园多金属矿的钳主要以辉钳矿的形式存在，占总钳量的92.97%,该矿石中的辉铝矿物呈ZH型（立方晶系），结构较紧凑，可浮性好。钮矿物主要以辉锡矿为主，占总量的65.49%,此外有自然锌和氧化钿，其中大部分辉锡矿与辉钳矿可浮性相近，少部分锡矿物的浮游性较差。柿竹园法硫化矿物浮选充分利用矿物的天然可浮性差异，采用等可浮流程进行浮选分离，防止重压重拉。首先添加少量的非极性油和起泡剂进行钳钮等可浮，再用SN-9号或丁黄药捕收剂进行地硫混选，用选择性调整剂硫化钠和活性炭

13、浮选分离铝钿混合精矿，用石灰和充气氧化法浮选分离锌硫混合精矿分别得到钳精矿、钿精矿1、锦精矿2、钿中矿和硫精矿。该工艺选择性好、浮选指标高、药剂费用低，是我国特有的钳集分离新工艺。2.2.4 高效整合捕收剂混合浮选黑鸨矿和白铛矿黑铝矿和白色矿同步浮选以及白鹤矿与含钙矿物的浮选分离是世界上公认的两大难题，柿竹园多金属矿矿石选矿恰好具有该两大难点。鸨浮选采用的烧碱法不能有效地同时浮选白鸨矿和黑鸨矿，而且会使大量的含钙矿物（方解石、萤石和石榴石）进人鸽粗精矿中，不但给鸨精矿后续精选造成困难，而且鸨粗精矿带走大量的易浮萤石给后续作业萤石的回收带来困难。传统的脂肪酸类捕收剂不能同时有效地浮选黑鸨矿和白鸨

14、矿，且对含钙矿物选择性差，这在理论和多年的生产实践中得到证实。图3示出了733作捕收剂、水玻璃为抑制剂时，pH对黑鸨矿、白鸨矿、萤石和方解石四种纯矿物可浮性的影响。由图3可见，pH值大于3的整个试验范围内，黑鸨矿的回收率度要大大低于白鸽矿，而萤石和方解石即使PH值在12以上时都不能得到有效抑制。因此要解决黑白鸽矿物共同有效浮选和含钙矿物的分离必须研制高效选择性捕收剂。图3PH值对矿物可浮性的影响1.白鸨矿2黑鸨矿3萤石;4.方解石经过大量研究，我们首次采用高效选择性鳌合捕收剂同步浮选黑白铸矿物，并研制成功以鳌合捕收剂、硝酸铅活化剂、水玻璃和六偏磷酸钠或硫酸铝组合抑制剂和少量脂肪酸作辅助捕收剂的

15、混合浮选黑鸨矿和白鸨矿新工艺。该工艺可以在自然PH介质中实现黑白鸨矿物混选，粗精矿鸨富集比大，粗精矿产率为旧工艺的1/5至1/7,大大减少加温精选的粗精矿量，大幅度提高了精选效率，而且该工艺使97%以上的萤石进人后续萤石浮选作业，为下一步萤石的综合回收创造了有利条件。鳌合捕收剂的应用是柿竹园法的核心，它解决了多年来黑鸨矿和白鸨矿必须用不同选矿方法分步回收以及白鸽矿与含钙矿物难以浮选分离的世界公认的两大难题,使主干全浮流程得以实现，是世界鸽选矿技术领域的重大突破。该工艺的核心是鳌合捕收剂，但活化剂也非常关键。鳌合捕收剂对含钙脉石矿物选择性好，但在无活化剂存在时不能有效浮选鸨矿物。纯矿物试验也表明，图4和图5示出了鳌合捕收剂用量80mg1、水玻璃用量32mg1时，无活化剂和有活化齐I（用量64mg1）存在条件下PH对白鸽矿、黑鸨矿、萤石和方解石四种纯矿物的可浮性的影响。908070605040302011东回图4无活化剂时矿浆PH对矿物可浮性的影响1白鸨矿2黑铝矿3萤石;4.方解石图5有活化剂时矿浆PH对矿物可浮性的影响1.白鸽矿2黑鸨矿3萤石;4.方解石由图4和图5可以看出：在无