钨矿石选矿 (processing of tungsten ores)

从含钨矿石中分离与富集钨矿物的过程。选矿产品为钨精矿与难选钨中矿。钨精矿送至冶炼厂提炼金属钨、碳化钨、钨合金及钨化合物，钨中矿则经化学处理生产合成白钨、仲钨酸铵、钨粉与碳化钨等。矿物与资源自然界钨矿物有30余种，但具有工业意义的钨矿物主要是白钨矿与黑钨矿两种，其次是钨钼钙矿[(CaMo)wo。]及铜钨矿(CuwO)。黑钨矿按其FeO与MnO含量不同又分为钨铁矿、钨锰铁矿及钨锰矿(见表)。黑钨矿一般具微磁性至弱磁性，随其含铁量的增加，磁性增强。钨矿石主要有四种工业类型：(1)矽卡岩白钨矿石，产于花岗岩侵入体与富钙质接触带；(2)石英脉状钨矿石，产于花岗岩体及变质岩体；(3)细脉浸染的黑白钨共生矿石，产于花岗岩、云英岩或斑岩体中；(4)层控与层状钨矿石，产于受地层层位与岩性控制的矿体，主要矿物有白钨矿、辉锑矿、自然金等。钨矿石大多数为低品位矿，伴生多组分的硫化矿，如辉钼矿、黄铜矿、辉铋矿、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、毒砂，以及锡石、钽铌矿、绿柱石及稀散元素等。

世界钨资源主要集中在亚洲及太平洋沿岸国家。中国钨储量及产量占世界50％以上，均为世界首位。中国钨矿资源比较集中，大部分布在湖南、江西、广东、广西与福建五省区，占全国储量的70％。白钨矿储量大于黑钨矿，但目前矿山生产的主要为黑钨矿。其他主要产钨国家有前苏联、加拿大、韩国、玻利维亚等。这些国家的钨储量与生产量均以自钨矿为主。工艺流程钨矿选矿的主导方法是预选、重选、浮选与磁选等物理选矿方法；对难选中矿及低品位精矿使用化学选矿方法。钨矿石选矿根据矿物可选性的特点分为以重选为主的黑钨矿选矿流程和以浮选为主的白钨矿选矿流程。黑钨矿选矿流程黑钨矿石具有采矿贫化率高、品位低、矿物嵌布粒度粗、密度大、硬度小、易泥化、颜色深等特点，选矿方法以重选为主。其工艺流程包括预选、分级重选、精选与综合回收以及细泥处理四部分。364预选前先进行洗矿、脱泥与分级，预选采用手选、光电选与重介质选矿等方法。预选丢弃占原矿量50％的废石，废石中WO₃品位为0．012％～0．016％。预选使矿石的WO₃品位从0．25％～0．3％富集至0．45％～0．8％，回收率96％～98％。预选后的矿石破碎至一12ITlm进行分级重选，粗粒级矿石采用三级跳汰，跳汰选以双斗隔膜跳汰机为主。大型选矿厂使用1000mm×1000mm米哈诺布尔(MexaHoBp)型跳汰机，中国大吉山钨选厂使用自制的600mm×900mm侧动式隔膜跳汰机。摇床重选分4～6级进行。摇床重选前需要一段或两段磨矿，也有采用中矿再磨的磨矿工艺。一段磨矿采用棒磨机，二段磨矿采用球磨机或棒磨机。分选采用肘板式与凸辊式摇床，中国有些钨选厂采用弹簧式摇床。重选作业回收率平均90％以上。大、中型钨选厂均有精选与伴生金属综合回收工序。小型钨选厂粗精矿送到专门的精选厂进行精选与综合回收。精选分别采用重选、台浮、浮选、磁选、电选、化学选矿等。精选回收率95％～98％。摇床用于精选进一步提高钨精矿品位，台浮与浮选综合回收伴生硫化矿，磁选与电选分选黑钨矿、锡石及铌钽矿等。化学选矿用于处理难选的钨中矿与低品位的精矿以生产合成的白钨矿及仲钨酸铵。综合回收可以从钨矿石中获得锡、钼、铜、铅、锌、铋、硫、金、银、锑、铍、锂、钾、砷、稀有金属、稀散元素、水晶等20多种产品。中国多数钨选矿厂伴生元素综合利用尚有一定潜力。钨细泥中w0。含量高于原矿，金属占有率15％左右。多数钨选厂细泥金属回收率低于50％。钨细泥分选采用摇床、皮带溜槽与离心选矿机。单一使用摇床分选钨细泥，回收率较低。20世纪60年代以来采用离心选矿、离心选矿一浮选、强磁选一浮选联合选矿工艺使钨细泥选矿作业回收率提高10％～20％。白钨矿选矿流程根据矿石粒度嵌布粗细采用单一浮选与重选一浮选两种工艺流程。细粒浸染的白钨矿石一般以单一浮选流程为主，粗粒嵌布的白钨矿石以重选一浮选联合流程为主。白钨矿常伴生有多种硫化矿，常见的有辉钼矿、黄铜矿与黄铁矿等。选矿过程中先浮选硫化矿，后浮选白钨矿。白钨矿浮选在碱性介质中进行，用碳酸钠、氢氧化钠调节矿浆pH9～10．5。常用的抑制剂有水玻璃、丹宁、各种磷酸盐。捕收剂常用的有油酸钠、塔尔油、氧化石蜡皂等，这些捕收剂均有起泡性能，浮选过程一般不再加起泡剂。白钨矿具有很好的可浮性，但常与可浮性相似的萤石、方解石、磷灰石、重晶石以及含钙、钡等脉石矿物共生，使精选过程复杂化。为了改善白钨矿与含钙脉石矿物浮选的选择性，常用多金属盐，如硫酸亚铁等，与水玻璃混合使用以提高白钨矿浮选效果。白钨矿常温石灰法与强烈搅拌剪切絮凝法也可以改善细粒白钨矿与萤石、方解石等脉石矿物的选择性分离效果。为了避免钨的损失，保证难选白钨矿石高的回收率，先选出低品位(15％～30％WO₃)精矿，再化学处理生产合成白钨或仲钨酸铵。发展动向黑钨矿选矿宜采用重介质预选、激光、萤光分选提高预选效率；采用多碎少磨，以细筛代替分级I力Ⅱ强重选设备研制，生产高效率跳汰机、多层摇床、圆锥选矿机，提高钨细泥回收率等是发展的方向。白钨矿选矿宜采用选择性的浮选药剂等方法取代高温浮选，用浮选一水冶联合流程生产优质白钨矿、人造白钨、仲钨酸铵等选矿工艺是重要发展趋势。从钨矿石选矿过程综合回收伴生金属矿物及从其他金属矿选矿尾矿中回收钨是今后提高选矿厂经济效益的重要途径。钨wu典型钨矿选矿厂大吉山钨矿选矿厂位于中国江西省全南县，生产规模2460t／d。该钨矿发现于1918年，1949年以前为民采，1952年收归国有，建成中国第一座125t／d的机械化钨选厂，1958年扩建成大型钨选厂。大吉山钨矿是一个黑钨矿与白钨矿共生的大型石英脉矿床。主要金属矿物有黑钨矿、白钨矿、辉钼矿、辉铋矿、自然铋、绿柱石、黄铜矿、斑铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿等。主要脉石矿物有石英、云母、长石，其次为电气石、萤石、绿泥石和方解石等。黑钨矿粒度较粗，一般0．15～0．35mm。白钨矿粒度大小不等，多在0．15ram以下。选矿工艺流程为粗碎、分级、预选、三级跳汰，多级摇床、多段磨矿、细泥集中处理、联合工艺精选和多种金属综合回收，它具有典型中国黑钨矿选矿工艺的特点。碎矿为三段一闭路。粗碎后矿石经筛分进行三级反手选，一级正手选。手选废石量55％～57％，原矿品位由0．25％～0．27％提高到0．5％～0．64％。

预选富集后的矿石进行三级跳汰，粗、中粒级跳汰尾矿进入一段棒磨，棒磨产品返回双层筛构成闭路。细粒级跳汰尾矿经四级摇床，次生细泥与原生细泥集中进行处理。重选钨精矿的WO₃品位30％、BiO．6％、’Mo0．05％、s11％，WO₃回收率为90％。粗粒经跳汰，直接得到WO₃品位701><的钨精矿，中、细粒级粗精矿与摇床粗精矿分级后，进行摇床选及台浮选得最终精矿。台浮与浮选硫化矿精矿合并进行分离浮选，得到钼精矿与铋精矿。钨精矿中黑钨矿与白钨矿用磁选进行分离。细泥经摇床粗选，用浮选回收硫化矿后再用振摆皮带溜槽排除电气石得细粒钨精矿，精矿WO₃品位50％～55％。1987年选矿指标：处理矿石56．11万t，原矿WO₃品位0．277％，精矿w03品位71．22％，回收率84．55％。

荡坪钨矿宝山选矿厂位于中国江西省崇义县，生产规模350t：／d，处理细粒嵌布矽卡岩白钨矿石。主要金属矿物有白钨矿、磁黄铁矿、黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿及少量辉钼矿，脉石矿物主要有石英、方解石、石榴子石、透闪石、阳起石、萤石等。白钨矿粒度O．1～O．2mm，最大O．6mm，最小O．06mm。选矿工艺流程为硫化矿采用部分优先浮选得到铜精矿、铅精矿、锌精矿及硫精矿，硫化矿浮选尾矿在常温下，用碳酸钠调整矿浆pH8．5～9，用“731”氧化石蜡皂作捕收剂浮选白钨矿。1985年原矿含w03O．307％，CuO．126％，Pb2．08％，Zn1．45％；钨精矿含W0366．88％，回收率79．45％；铜精矿含Cu22．25％，回收率63．71％；铅精矿含Pb59．11％，回收率88．69％；锌精矿含Zn46．45％，回收率82．75％。365WH钨沃溪白钨选矿厂又称湘西金矿，位于中国湖南省，生产规模800t／d，1955年投产。处理金、锑、钨矿石。主要金属矿物为白钨矿、辉锑矿和自然金，伴生矿物有毒砂、闪锌矿、方铅矿、辰砂等。脉石矿物主要为石英，其次方解石、白云母、绢云母，少量叶蜡石、绿泥石等。选矿工艺流程由两段一闭路碎矿、多段磨矿(一段棒磨，二段球磨)、重选一浮选一浸出联合工艺组成。摇床选出金精矿与金锑钨混合精矿，浮选从混合精矿选出金锑精矿，尾矿在磨至一O．074mm占80％后，用水玻璃、油酸加温浮选得到白钨精矿，精矿用酸浸出磷。原矿的w03品位O．42％，钨精矿W03品位71．13％，回收率84％；同时产出锑精矿(Sb品位38％，回收率96％)与金精矿(Au品位68．13g／t。，回收率60％～90％)。韶关精选厂位于中国广东省韶关市，1960年投产，生产规模50t／d，处理石人嶂、瑶岭、红岭、棉土窝、龙胫等矿山的粗精矿与混合精矿。精选厂来料因矿山而异，一般含有黑钨矿、白钨矿、锡石、辉钼矿、黄铜矿、辉铋矿、黄铁矿、毒砂、氧化铋等。精选厂工艺流程灵活，由原料矿物组成确定，有破碎、磨矿、重选、台浮、浮选、磁选、电选、浸取等工艺与设备。产品有黑钨矿精矿、白钨矿精矿、锡精矿、铋精矿、钼精矿、铜精矿与仲钨酸铵等。原料含w0。25％～35％，精矿wO。品位65％～68％，回收率93％～94％。帕纳什凯拉(Panasqeir•a)钨选矿厂位于葡萄牙贝拉(Beira)省，生产规模6万t／月，处理石英脉黑钨矿石。主要矿物是黑钨矿，伴生有毒砂、闪锌矿、黄铜矿、锡石、磁黄铁矿、黄铁矿等。脉石矿物为石英。选矿工艺流程由两段一闭路碎矿、重介质一摇床预选、粗精矿浮选、精选、磁选等组成。选矿产品有钨精矿、锡精矿与铜精矿。原矿w0。品位O．34％，精矿w0。品位75％，杂质少，为优质钨精矿，回收率78％～80％。帕因克里科(Pinecreek)钨选矿厂位于美国加利福尼亚州，生产规模2000t／d，处理矽卡岩白钨矿石。主要矿物为白钨矿，伴生有辉钼矿、黄铜矿、黄铁矿等。脉石矿物为石英、长石、方解石、萤石等。选矿由浮选、重选、化学处理联合工艺组成。选矿产品有合成白钨矿、仲钨酸铵、钼精矿与铜精矿。原矿wO。品位O．7％，回收率90％。克莱麦克斯(Climax)选矿厂位于美国科罗拉多州，1918年投产，80年代中期生产能力已达6万t／d。选矿采用三段一闭路碎矿，一段粗磨粗选，三段再磨五次精选，浮选尾矿采用重选一浮选一磁选联合流程综合回收钨精矿、硫精矿、锡石和独居石的工艺流程。原矿含MoO．168％，精矿含Mo54％，回收率86％。克莱麦斯选厂每年还产出49．9t锡精矿，733t钨精矿，3．56万t硫精矿，26．6t独居石。提尔内阿乌兹(‘FMpH~ay。)选矿厂位于哈萨克斯坦高加索地区。1940年投产，生产能力1200t／d，处理矽卡岩钼钨矿石。选矿采用铜一钼混合浮选、铜一钼分离浮选、白钨浮选粗选、彼德罗夫(Ⅱet’pOB)高温、高浓度水玻璃白钨矿精选工艺流程。原矿含WO₃65％，WO₃O．25％，钼精矿含Mo47．55％，回收率47．98％；白钨矿精矿含WO₃61．94％，回收率22．23％；白钨矿中矿含WO₃44．41％，回收率62．79％；白钨矿中矿进一步水冶处理。