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原生钨矿石富集工艺流程,从破碎到精选,核心逻辑是多碎少磨、阶段分选。破碎筛分控制入磨粒度,磨矿分级控制过粉碎,重选粗选把大部分钨矿物捞出来,精选把伴生矿物分离掉,细泥回收用浮选补重选的短板。五个环节串起来,回收率就稳得住。
原生钨矿是钨矿物嵌布在脉石中的硬岩矿石。和砂矿、老尾矿比,它的选别特性差别很大。
钨矿物嵌布粒度细。黑钨矿的嵌布粒度通常在0.1到3毫米之间,白钨矿更细,有的在0.05毫米以下。不磨矿,钨矿物和脉石分不开。
钨矿物性脆。莫氏硬度4.5到5.5,磨矿过程中比脉石矿物更容易泥化。磨得越细,泥化越严重,重选回收率往下掉。这个矛盾是原生钨矿选别的核心难点。
含泥量相对低。原生矿的黏土矿物含量比风化形成的砂矿低得多,洗矿脱泥的负担轻,但碎磨环节的过粉碎风险大。
某变质砂岩石英细脉带钨矿的试验数据可以参考。原矿WO₃品位0.15%左右,黑钨矿占钨总量的96%以上,采用先重后浮流程,获得钨精矿WO₃品位48.88%、回收率72.315%的指标。这个案例中碎磨环节控制得当,重选在粗粒级就把大部分钨回收了,细泥量少,后续浮选负担轻。

破碎筛分的核心任务是控制入磨粒度。入磨粒度小了,球磨机的负担就轻,过粉碎程度也低。
粗碎用颚式破碎机。中细碎用圆锥破碎机。高压辊磨机在细碎环节的应用在增加,出来的产品微裂纹多,邦德功指数降低,后续球磨机能耗下降,过粉碎程度也轻。原生钨矿的矿石硬度高,颚式破碎机和圆锥破碎机的组合是常规配置,高压辊磨机用在细碎环节能进一步降低入磨粒度。
破碎段数根据矿石硬度和入磨粒度要求来定。两段破碎适合入磨粒度要求不严的场景,三段破碎适合入磨粒度要求细的场景。多碎少磨是核心思路,破碎段数增加,入磨粒度减小,球磨机的负担就轻。
筛分环节配合破碎作业。筛下产品直接进磨矿,筛上产品返回破碎机再碎。筛分效率影响破碎回路的能力,筛网孔径要按入磨粒度要求选。
磨矿分级是原生钨矿石富集工艺流程中最关键的环节。回收率的大头损失就在这里。
磨矿的目标是让钨矿物和脉石解离,但磨矿细度不是越细越好,刚好解离就行。黑钨矿嵌布粒度粗的,磨到0.5到2毫米就能解离。白钨矿嵌布粒度细的,可能要磨到0.074毫米以下。过磨的代价是细泥量增加,重选回收率下降。
磨矿分级回路,高频细筛替代螺旋分级机是明确的方向。高频细筛分级效率高,返砂夹细少,能有效降低过粉碎。有专利数据显示,这个替换能提高钨矿物回收率2到5个百分点。叠层高频细筛在处理量上也有优势,占地小,适合老选厂改造。
磨矿介质的选择也有讲究。球磨机用橡胶衬板替代锰钢衬板,除了降噪,还能减少铁质污染,对后续浮选作业有好处。钢球级配要根据入磨粒度和目标磨矿细度来定,大球多了过粉碎,小球多了处理量下降。

重选粗选的任务是把大部分钨矿物捞出来。原生钨矿的粗粒级和中细粒级,重选回收效率高,成本低。
锯齿波跳汰机负责粗粒级分选,处理量2到8吨每小时,对给料波动适应性好。适合处理磨矿后0.5毫米以上的粗粒级。冲程冲次需要根据给料粒度调整,冲程冲次大了,细粒钨矿物被水流带走,回收率下降。冲程冲次小了,床层松散不够,粗粒脉石排不出去,精矿品位上不去。
螺旋溜槽适合0.5到2毫米的中细粒级。处理量大,占地小,没有运动部件,维护成本低。缺点是富集比不高,粗精矿品位偏低,需要后续精选。
离心选矿机处理细粒级物料,转速600到1200转每分钟可调,对0.02到0.05毫米粒级的回收效果比摇床好。适合回收跳汰和螺旋溜槽尾矿中的微细粒钨矿物。给料浓度控制在百分之十五到二十五之间比较常见,浓度高了流膜厚,分选精度下降。
设备配置的逻辑是,粗粒用跳汰,中细粒用螺旋溜槽,细粒用离心。三段串联,把大部分钨矿物捞出来。
精选的任务是把粗精矿中的伴生矿物分离掉,把精矿品位提上去。
粗精矿品位上不去,往往不是钨矿物没选出来,是伴生矿物混进来了。原生钨矿中常伴生硫化矿,比如黄铁矿、磁黄铁矿。这些硫化矿的密度和钨矿物有差距,但重选时容易混入粗精矿。如果主要是硫化矿,可以用浮选脱硫,在精选前进行,把硫化矿浮出来,槽底产品就是钨粗精矿。
摇床是精选环节的主力设备。新型摇振选矿机处理粒度下限能到0.02毫米,对0.05到0.5毫米粒级效果最佳,精矿品位提升幅度在20%到35%之间。摇床的冲程冲次和横向坡度需要根据给料粒度随时调,固定参数运行是回收率损失的一个常见原因。床面类型也影响分选效果,粗砂床面适合0.5毫米以上的给料,细砂床面适合0.5毫米以下的给料。
悬振锥面选矿机在钨矿细泥回收中也有应用,处理粒度下限比传统摇床低,占地小,适合处理离心选矿机的尾矿。
原生钨矿磨矿过程中产生的细泥,含有微细粒钨矿物,重选回收不了,需要浮选补充。
白钨矿可浮性好,浮选效率高。黑钨矿的浮选需要活化剂,硝酸铅是常用选择。碳酸钠调pH到8左右,水玻璃抑制脉石,这套组合在黑白钨混合浮选中比较常见。水玻璃的模数和用量需要根据脉石种类调整,模数低了抑制效果不够,模数高了钨矿物也受抑制。
江西某铜矿浮选尾矿中钨品位只有0.057%,试验采用开路脱硫、钨粗选抛尾、粗精矿精扫选、三次精选、浓缩加温、多次精选的流程,最终拿到钨精矿品位19.01%、回收率41.10%。品位不高是因为原矿品位极低,但41%的回收率说明流程对了,低品位细泥也有回收价值。
加温精选的温度控制是关键。温度不够,捕收剂在脉石表面的解吸不彻底,精选效果差。温度过高,能耗上去了,药剂也可能分解。实际生产中,加温温度控制在80到90摄氏度比较常见。
浮选前的脱泥环节不能省。细泥如果直接进浮选,药剂消耗大,选择性差。脱泥设备可以用水力旋流器或者高频细筛,把小于0.02毫米的部分分出去单独处理,或者直接进尾矿。
把上面五个环节串起来,原生钨矿石富集工艺流程的完整逻辑就清楚了。
原矿先破碎筛分,颚式破碎机粗碎,圆锥破碎机中细碎,高压辊磨机细碎。破碎产品进磨矿分级回路,高频细筛替代螺旋分级机,控制过粉碎。磨矿产品按粒度分级,粗粒级进跳汰机,中细粒级进螺旋溜槽,细粒级进离心选矿机。各环节的粗精矿合并进摇床精选,尾矿进浮选回收细泥。
某变质砂岩石英细脉带钨矿的试验数据可以参考。原矿WO₃品位0.15%左右,黑钨矿占钨总量的96%以上,采用先重后浮流程,获得钨精矿WO₃品位48.88%、回收率72.315%的指标。这个案例中碎磨环节控制得当,重选在粗粒级就把大部分钨回收了,细泥量少,后续浮选负担轻。
原生钨矿的品位和嵌布特性与这个案例有差异,但流程逻辑是通的。关键是碎磨和分选环节的粒度匹配,匹配好了,回收率就稳得住。
选矿废水的成分取决于工艺。重选废水相对干净,简单沉淀后就能循环。浮选废水含有残留的捕收剂、起泡剂、调整剂,直接回用会扰乱浮选过程,外排又过不了环保关。浮选废水通过混凝、氧化、吸附组合工艺,出水COD可降到30到40毫克每升,重金属去除率超过90%,回用率最高到80%。
粉尘治理在破碎和转运环节是硬需求。圆锥破碎机入料点的旋流风幕收尘、转运点的气液两相喷雾控尘,这些技术在金属矿山已经有成功应用案例。选厂粉尘不治,设备寿命和工人健康都是问题。
噪声方面,球磨机加装整体隔声罩、用橡胶衬板替代锰钢衬板,破碎机置于防振基座加消声器,这些措施能把厂界噪声压到标准以内。
问:原生钨矿需要磨到多细
看工艺矿物学给出的嵌布粒度。黑钨矿嵌布粒度粗的,磨到0.5到2毫米就能解离。白钨矿嵌布粒度细的,可能要磨到0.074毫米以下。原则是刚好解离就行,不要过磨。
问:原生钨矿一定要上浮选吗
不一定。如果黑钨矿嵌布粒度粗,重选就能拿到合格精矿,浮选可以不用。但如果矿石中含硫化矿或者钨矿物嵌布细,浮选作为辅助回收手段就有必要。
问:跳汰机和摇床怎么分工
跳汰机负责粗粒级,通常0.5毫米以上。摇床负责精选和细粒级,0.5毫米以下。两个设备串联使用,跳汰机做粗选,摇床做精选。
问:分级粒度定在多少合适
没有固定数字。看工艺矿物学给出的钨矿物解离粒度。解离粒度粗,分级点可以往上提。解离粒度细,分级点要往下调。先做工艺矿物学,再定分级粒度。
问:设备选型之前需要做什么准备
先做工艺矿物学。钨的赋存状态、嵌布粒度、脉石种类,还有含泥率和粒度分布,这些数据决定了碎磨、分级、重选的设备配置。凭经验拍脑袋选设备,在钨矿这个领域,翻车概率不低。
如果你手上有具体的矿石样品,最稳妥的办法是先把工艺矿物学做清楚,再谈设备配置和流程优化。
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