第11卷第2期 材料研究与应用 Vo1.11,No.2 2 0 1 7年6月 MATERIALS RESEARCH AND APPLICAT10N Jun.2 0 1 7 文章编号:1673-9981(2017)02-0103—06 高梯度磁选在某低品位钼钨矿选矿中的应用研究 辛贵强 ,徐晓萍 ,韩兆元 ,孟庆波。 1.酒钢天拓矿业投资有限公司,拉萨851600;2.广东省资源综合利用研究所,稀有金属分离 与综合利用国家重点实验室,广东省矿产资源开发和综合利用重点实验室,广东广州510650 摘要:针对某高钙低品位钼钨矿,采用“强磁预处理一浮选”工艺回收钼钨,相较于“直接浮选”,钨精矿 品位、回收率明显提高,药剂成本大幅降低.为强化磁选预处理效果,在磁性分析的基础上,考察了高梯 度磁选机磁感应强度、脉动冲次以及聚磁介质直径对强磁预处理效果的影响.结果表明,增大磁感应强 度、减小脉动冲次,可提高磁选磁性产品产率,但钨钼损失随之增大;适当增大介质直径有利于加强对磁 性物的捕捉.经磁选预处理后再浮选钨钼,钨精矿品位和回收率分别提高3O 和16 、药剂成本降低 近5O . 关键词:高梯度磁选;低品位;钼钨矿;磁选预处理 中图分类号::TD952 文献标志码:A 高梯度磁选是一种处理弱磁性矿物的有效分选 方法.自20世纪6O年代末Kolm等Eli成功研制出 第l台高梯度磁选实验装置以来,高梯度磁选机的 研发得到了迅速发展.通过高梯度磁选,可以预先富 1 矿石性质 试验矿样取自某矽卡岩一斑岩型钨钼矿矿 山,试样多元素分析结果列于表1,矿物组成定量检 测的结果列于表2.由表1、表2可知,该矿样的主要 集弱磁性有用矿物或抛除弱磁性脉石矿物,因此在 黑色金属、有色金属 及稀有稀土金属[3 等选矿方 面得到了广泛应用.某矽卡岩一斑岩型低品位钼 钨矿,采用“直接粗选”的工艺回收钼钨,由于矿石入 有用元素为钨和钼,分别主要以白钨矿和辉钼矿的 形式存在;主要脉石矿物为石榴石、透辉石、石英、透 闪石、长石,其次是萤石、绿泥石、云母、方解石、绿帘 石等. 选品位较低,且含钙脉石矿物量较高,钼钨分选指标 较低.而采用“磁选预处理一浮选”工艺回收钼钨,分 选指标提升明显.本研究通过单因素及多因素交互 试验,考察SSS-Ⅱ型周期式高梯度磁选机 ]的磁感 应强度、脉动冲次以及聚磁介质棒直径对湿式强磁 预处理效果的影响,并通过“磁选预处理一浮选”和 2 试验方法 2.1试验设备 以SSS-Ⅱ型水平磁系周期式高梯度磁选机为 试验设备.该设备主要由激磁线圈、磁系部分、转环 部分、脉动部分以及给卸矿装置组成,如图1所示. “直接浮选”两种方案试验结果对比,分析说明强磁 选预处理该矿样的优越性. 收稿日期:2017—03—10 作者简介:辛贵强(1969一),男,山东济南人,工程师,本科 1O4 材料研究与应用 表1 原矿化学多元素分析结果 Table 1 The multi-elements analysis of raw ore 表2试样矿物组成定量检测结果 Table 2 The main contents of minerals for raw ore 给矿部分 塾 t ’ 明 IF,/ 脉动部分 星 aIq"’ / / / 邢_ lI 4_ 图1 高梯度磁选机结构示意图 Fig.1 Schematic diagram of the high—gradient magnetic separators 2.2磁性分析 2.3磁选条件试验 取原矿样0.074 ̄0.1 mm粒级作为试验给矿. 试验中开启脉动机构,调整液面至介质盒被浸 在梯度磁感应强度下,采用WCF一3型电磁分析仪对 矿样进行磁性分析.对每次试验获得的磁性产品和 非磁性产品称重、计算产率,并采用矿物显微镜对磁 性产品的矿物组成进行分析. 没并保持液面稳定后,调整激磁电流使背景磁感应 强度达到预定值,进行磁选.每次条件试验均需磁感 应强度及脉动稳定后再给矿,对每次试验所得的磁 性产品和非磁性产品分别烘干称重,分析钨钼品位, 计算产率及钨钼回收率. 第11卷第2期 辛贵强,等:高梯度磁选在某低品位钼钨矿选矿中的应用研究 105 石、透辉石、黑云母、绿泥石、绿帘石等脉石矿物均具 3实验结果与讨论 3.1试样磁性分析 有弱磁性.如果通过磁选预先脱除该部分脉石矿物, 不仅能消除这些矿物对浮选过程的影响,保证生产 指标,降低浮选药剂成本,提高生产能力,还可提高 由表2可知,试样中约占总矿物质量分数65 的石榴子石(钙铁榴石、钙铝榴石)、透闪石、普通辉 钨钼的人选品位.为此,对该矿样进行了磁性分析, 分析结果列于表3. 表3试验原矿样矿物磁性分析结果 Table 3 Results of the magnetism analysis for the raw ore 由表3可知,当磁感应强度为1000 mT时, 75 以上的脉石矿物分布于磁性产品中,而钨钼矿 、 物在磁性产品中的分布较少.对磁性产品中的钨、钼 0 进行化学分析,结果表明损失于磁性矿物中的钨和 钼分别占总量的7.92 和6.74 ,钨钼回收率的损 失较小.这说明采用强磁选处理该矿样,可预先抛除 }L 咯 、一 {L 橙 n蛊 , 大部分磁性脉石.但需进一步开展磁选条件试验,以 验证采用强磁选预先脱除部分弱磁性脉石矿物,提 甜 回 高钨钼人选品位的可行性. 3.2湿式强磁选影晌因素条件试验 磁感应强度/oT r3.2.1磁感应强度对湿式强磁预处理效果的影响 在磨矿细度为一0.074mm占68 9,6的条件下,设 置高梯度磁选机脉动冲次为50 r/rain,考察磁感应 强度对湿式强磁预处理效果的影响.试验结果如图 2所示.由图2可知,随着磁选机背景磁感应强度的 图2磁感应强度对湿式强磁预处理效果的影响 Fig.2 Effects of magnetic field intensity Oil the magnetic separation 率增加、钨品位降低、钨回收率提高. 3.2.3磁感应强度、脉动冲次交互作用对湿式强磁 预处理效果的影响 增大,非磁性产品的产率减小、钨品位提高、钨回收 率降低.这说明在较高的磁感应强度下,部分钨矿物 会因夹杂而损失于磁性产品中.因此,选择适宜的磁 单因素试验结果表明,磁场强度和脉动冲次均 对该矿样预先抛尾效果的影响较大.如果非磁性产 感应强度是保证强磁预处理有效分选的条件之一. 3.2.2 脉动冲次对湿式强磁预处理效果的影响 在磨矿细度为一0.074mm占68 的条件下,设 置高梯度磁选机磁感应强度为270 mT,考察脉动冲 次对湿式强磁预处理效果的影响.试验结果(图3) 品钨钼品位过高,则其回收率损失较大.为更好地确 认湿式强磁预处理效果,进行了磁感应强度、脉动冲 次的交互试验.试验条件与结果列于表4. 由表4可知,磁感应强度越大、脉动冲次越低, 磁性产品产率越大,钨钼在磁性产品中的损失越大, 表明,随着磁选机脉动冲次的增大,非磁性产品的产 1O6 材料研究与应用 经综合考虑磁性产品的产率及有用矿物的品位及损 失,确定磁感应强度640 mT、脉动冲次150 r/min 、 为磁选预先抛尾的粗选条件. 3.2.4相同聚磁介质间隙下介质直径对湿式强磁 预处理效果的影响 0 褂 n甚 \-, 疃 , 磁介质直径与磁性矿物颗粒的粒度具有适宜的 匹配关系.在单颗粒、单根介质理想的体系下,最佳 的磁介质直径与颗粒粒径之比为2.69.而在实际应 樱 褂 回 用中,磁介质直径与颗粒粒径之比远高于该数值.为 考察聚磁介质间隙相同的条件下介质直径对强磁预 脉动冲次/(r・rain ) 处理效果的影响,在磨矿细度为一0.074mm占68 、 磁感应强度为640 mT、脉动冲次为150 r/min的条 件下,考察聚磁介质直径分别为1,2,3mm时对强磁 预处理效果的影响,试验结果列于表5. 图3脉动冲次对湿式强磁预处理效果的影响 Fig.3 Effects of pulsating speed on the magnetic separation 表4磁感应强度、脉动冲次的交互试验条件与结果 Table 4 Effects of magnetic field intensity and pulsating speed OI3 the magnetic separation 表5 介质直径对强磁预处理效果的影响 Table 5 Effects of the rod medium diameter on performance of high—gradient magnetic separation 第11卷第2期 辛贵强,等:高梯度磁选在某低品位钼钨矿选矿中的应用研究 续表5 1O7 由表5可知,当聚磁介质直径为2 mm时,磁性 用“一粗一精”强磁选工艺对该试样进行预处理试 验,试验流程如图4所示,试验结果列于表6. 试样 产品的钨品位及回收率均高于磁介质直径为1,3 mm的,非磁产品的钨钼品位提高幅度最大.这是由 于在介质间隙保持不变的情况下,适当增加介质直 径有利于提高充填率,进而提高分选空间的磁感应 强度,加强对磁性物的捕捉能力.但介质直径过大, 反而会因介质表面的有效吸附面积减少和磁场梯度 下降而影响对磁性矿物的捕捉. 3.2.5强磁预处理试验结果 4ram占68% 损失于磁性产品中的钨,其回收率高于2O , 因此需在上述条件试验的基础上进一步试验,以减 少钨在磁性产品中的损失,达到预先抛尾的目的.采 磁性产品 非磁产品 图4强磁预处理试验流程 Fig.4 Flowsheet of the high-gradient magnetic separation 表6强磁预处理试验结果 Table 6 Results of the high-gradient magnetic separation 由表6可知,经一粗一精强磁预处理后,可抛掉 占原矿质量分数42 左右的弱磁性脉石矿物,且钨 钼损失率较低.作为浮选作业给矿的非磁性产品,其 WO。,Mo品位分别由原矿0.235 ,0.095 提高至 3.3强磁预处理对该试样浮选效果的影响 对该试样强磁预处理后,以非磁性产品为给矿 进行钨钼浮选回收试验.同时,对矿样不预处理直接 进行浮选回收钨钼的试验,试验结果列于表7. 0.38 ,0.15 左右,浮选处理量大幅降低. 表7“磁选.浮选”方案与“直接浮选”方案试验结果的对比 Table 7 Results of the magnetic—fIOtat}On tests and the straight flotation tests 108 材料研究与应用 2 O 1 7 由表7可知,与“直接浮选”回收钨钼的结果相 径有利于加强对磁性物的捕捉. 比,经磁选预处理后再浮选钨钼,钨精矿品位提高 (3)采用一粗一精的强磁选预处理,可抛除约 30 、回收率提高16%、药剂成本降低近5O ,磁选 42 弱磁性脉石矿物,WO。,Mo品位分别由原矿的 预处理的效果非常理想.这是由于强磁选预处理后, 0.235 和0.095 提高至0.38 和0.15 左右; 石榴子石(钙铁榴石、钙铝榴石)、透闪石、普通辉石、 经强磁选预处理后,钨钼浮选的分选效果明显改善, 透辉石等与白钨可浮性相近的含钙脉石矿物被预先 钨精矿品位和回收率大幅提高,浮选药剂用量减半. 脱除,消除了该部分脉石矿物对钨浮选的干扰,使钨 精矿品位大幅提高;同时,强磁选预先抛除42 9/6左 参考文献: 右的脉石矿物,大大降低了浮选作业的处理量,使浮 El-1 KOLM H H,OBERTEUFFER J A,KELLAND D R. 选药剂成本降低. High-gradient magnetic separation[J]. Scientific American,1975,223(5):46-54. 4 结 论 E2]梁治安,夏青,伍红强.我国几种磁选设备的发展和应用 [J].金属矿山,2017,488(2):128—134. (1)磁选预处理试验结果与磁性分析结果吻 [3]邓丽红,周晓彤.高梯度磁选机回收铋锌铁尾矿中低品 位白钨矿的工艺研究[J].中国矿业,2012,21(1): 合,部分弱磁性脉石矿物通过强磁选可被预先脱除, 103—1O6. 使钨钼人选品位提高. E4]赵明,许丽敏,钟森林.SSS一1-2500型高梯度磁选机的研 (2)增大磁感应强度、减小脉动冲次,可提高磁 制及工业应用EJ].矿山机械,2011,39(1):92—95. 选抛尾产率,但钨钼损失随之增大;适当增大介质直 Application of high—gradient magnetic separation in the concentration of a low。’grade tungsten。。molybdenum ore XIN Guiqiang,XU Xiaoping,HAN Zhaoyuan,MENG Qingbo 1.Tibet Jiuquan Iron&Steel Tiantuo Mining Investment Co.,Ltd,Lasa 851600,China;2.Guangdong Institute of Resources Comprehensive Utilization,State Key Laboratory of Rare Metals Separation and Comprehensive Utilization.Guangdong Provincial Key Laboratory of Development&Comprehensive Utilization of Mineral Resources,Guangzhou 510650,China Abstract:For the high—calcium low-grade molybdenum tungsten ore,the use of“high—gradient magnetic separarion”process to recover molybdenum tungsten,compared to“direct flotation”,tungsten concentrate grade,the recovery rate increased significantly,the cost of pharmaceuticals significantly reduced.In order to strengthen the pretreatment effect of magnetic separation,the influence of magnetic induction intensity, pulsating pulse and the diameter of the magnetic flux on the magnetic pretreatment of high gradient magnetic separator was investigated on the basis of magnetic analysis.The results show that increasing the magnetic induction intensity and reducing the pulsating pulse times can improve the magnetic product output,but the tungsten and molybdenum losses increase with the increase of the medium diameter.After pretreatment by magnetic separation,the tungsten and molybdenum,tungsten concentrate grade and recovery rate increased by 30 and 1 6%respectively,and the cost of pharmaceuticals was reduced by nearly 50 . Key words:high-gradient magnetic separator;low-grade;tungsten-molybdenum ore;pre-magnetic separation