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黑鎢礦與白鎢礦是兩種性質(zhì)截然不同的鎢礦物,在重砂礦背景下的加工差異主要體現(xiàn)在物理性質(zhì)、選礦方法和工藝配置三個(gè)層面
黑鎢礦密度大、有磁性、性脆,主要采用重選加磁選回收,回收率可達(dá)百分之九十二到九十三
白鎢礦密度較低、無磁性、可浮性好,主要采用浮選法回收,回收率可達(dá)百分之九十到九十六
在重砂礦中,黑鎢礦可通過重選和磁選直接分離,白鎢礦則需進(jìn)入浮選系統(tǒng)處理
對于黑白鎢共生的復(fù)雜礦石,需采用重選浮選磁選聯(lián)合流程,先重選回收粗粒黑鎢,再浮選回收白鎢和細(xì)粒黑鎢
重砂礦中常見鎢礦物有兩種:黑鎢礦和白鎢礦。名字都帶鎢,選礦方法卻截然不同。如果在重砂礦流程中把它們當(dāng)成同一種礦物來處理,結(jié)果就是黑鎢收不干凈、白鎢白白流失。
在黑鎢礦和白鎢礦的共生礦石中,兩者的比例可以從一比九到九比一不等。無論是黑鎢為主還是白鎢為主,工藝路線的選擇都直接決定了回收率的高低。
黑鎢礦和白鎢礦的不同姓,根子在化學(xué)成分和晶體結(jié)構(gòu)上。
黑鎢礦化學(xué)式為(Fe,Mn)WO?,屬于鎢酸鹽礦物,含有鐵和錳,密度較大,七點(diǎn)一到七點(diǎn)五克每立方厘米,具有弱磁性。白鎢礦化學(xué)式為CaWO?,屬于含鈣礦物,密度較低,五點(diǎn)九到六點(diǎn)一克每立方厘米,無磁性,但可浮性優(yōu)于黑鎢礦。
在自然界中,黑鎢礦多賦存于石英脈型礦床,晶體通常較粗大,粒度可從不足一毫米到數(shù)厘米。白鎢礦則多產(chǎn)于矽卡巖型礦床,粒度往往較細(xì),常呈細(xì)粒或微細(xì)粒嵌布。
這三種物理性質(zhì)的差異,密度、磁性、可浮性,構(gòu)成了兩種礦物不同選礦路徑的基礎(chǔ)。

在重砂礦背景下,黑鎢礦的回收路徑相對直接。
黑鎢礦比重大、有弱磁性。在重砂礦中,它可以通過跳汰機(jī)和搖床等重選設(shè)備,與比重較小的石英、長石等脈石分離。我國黑鎢礦的選礦主要采用重選,回收率可達(dá)百分之九十二到九十三,在某些情況下也會采用浮選和磁選作為補(bǔ)充。
具體到操作層面,重砂礦中的黑鎢礦回收通常遵循能收早收的原則。由于黑鎢礦性脆,在磨礦過程中容易過粉碎,因此粗粒黑鎢礦應(yīng)在早期通過跳汰機(jī)或搖床回收,避免反復(fù)磨礦造成損失。對于細(xì)粒級黑鎢礦,可采用強(qiáng)磁選進(jìn)行回收。某風(fēng)化型黑白鎢細(xì)泥的試驗(yàn)中,浮選尾礦經(jīng)高梯度磁選機(jī)預(yù)選、搖床精選,可獲得WO?品位百分之五十二點(diǎn)四一、回收率百分之二十點(diǎn)八六的黑鎢精礦。
白鎢礦在重砂礦中的處理邏輯與黑鎢礦完全不同。
白鎢礦密度較低,與石英等脈石的密度差不如黑鎢礦顯著,重選難以取得理想效果。同時(shí)白鎢礦無磁性,磁選無法直接回收。白鎢礦的優(yōu)勢在于可浮性好,因此浮選是回收白鎢礦的主要手段。白鎢礦的選礦根據(jù)礦石浸染特性,采用重選與浮選相結(jié)合、單一浮選法或淘洗法,回收率可達(dá)百分之九十到九十六。
在重砂礦流程中,如果白鎢礦以細(xì)粒狀態(tài)存在,通常直接進(jìn)入浮選系統(tǒng)。以白鎢礦為主的礦石,浮選給礦經(jīng)調(diào)漿后加入碳酸鈉調(diào)整pH值、水玻璃抑制硅酸鹽脈石,用脂肪酸類捕收劑浮選白鎢礦。白鎢粗精礦經(jīng)加溫精選,九十?dāng)z氏度左右,加水玻璃攪拌四十到六十分鐘,可獲得WO?品位百分之六十五以上的白鎢精礦。
當(dāng)重砂礦中黑鎢礦和白鎢礦同時(shí)存在時(shí),問題就變得復(fù)雜了。黑白鎢混合礦浮選曾被描述為世界性的難題,兩者雖然都含鎢,但在浮選過程中的行為互不買賬。
目前處理黑白鎢共生重砂的主流思路是聯(lián)合流程:先用重選回收粗粒黑鎢礦,再用磁選分離細(xì)粒黑鎢,最后用浮選回收白鎢。一個(gè)典型的工藝流程是:黑白鎢給礦先進(jìn)行白鎢粗選,浮選,浮選尾礦進(jìn)行磁選回收黑鎢,磁選精礦再經(jīng)黑鎢浮選獲得合格精礦。這一工藝對含WO?百分之零點(diǎn)一五到二點(diǎn)零、黑白鎢比例一比九到九比一的礦石,可獲得白鎢精礦含WO?百分之六十六到七十五、黑鎢精礦含WO?百分之二十八點(diǎn)八八到六十五,總鎢回收率百分之七十二點(diǎn)三三到八十九點(diǎn)零零。
另一條技術(shù)路線是白鎢浮選黑鎢重選聯(lián)合流程,先用浮選回收白鎢,浮選尾礦再用搖床回收黑鎢。對于黑白鎢比例接近的礦石,這條路線同樣有效。關(guān)鍵控制點(diǎn)在于浮選段必須嚴(yán)格控制pH值和抑制劑用量,避免捕收劑殘留影響后續(xù)搖床重

選效果。
在重砂礦流程中,如果只產(chǎn)出混合重砂粗精礦而不做單體分離,黑鎢礦和白鎢礦可能一同被收集。但對于最終產(chǎn)品,兩者必須分開——黑鎢精礦和白鎢精礦是不同的商品,下游冶煉工藝也不同。
鑒別方法不難:黑鎢礦顏色深(黑褐色至黑色)、條痕紅褐色,白鎢礦顏色淺(灰色至淡黃色)、條痕白色。在紫外燈下,白鎢礦發(fā)淡藍(lán)色或淡黃色熒光,黑鎢礦不發(fā)熒光。現(xiàn)場快速判斷時(shí),用磁鐵靠近——黑鎢礦有弱吸附感,白鎢礦完全沒有。
產(chǎn)品分開走:黑鎢精礦主供生產(chǎn)鎢鐵、碳化鎢粉末;白鎢精礦主供生產(chǎn)仲鎢酸銨(APT)和氧化鎢。兩者混在一起會嚴(yán)重干擾后續(xù)冶煉工藝,冶煉廠對精礦品位的扣罰標(biāo)準(zhǔn)非常嚴(yán)格。

黑鎢礦和白鎢礦在重砂礦中能用同一種設(shè)備分選嗎?
不能。黑鎢礦用搖床和磁選機(jī),白鎢礦用浮選機(jī)。兩者的物理性質(zhì)完全不同,重砂礦流程中必須設(shè)有兩條獨(dú)立的回路——重選磁選回路處理黑鎢,浮選回路處理白鎢。如果礦石中兩種鎢礦物都有,流程從重選段開始分段:粗粒級走重選收黑鎢,細(xì)粒級走浮選收白鎢。
哪種鎢礦的選礦成本更高?
白鎢礦的浮選成本高于黑鎢礦的重選。黑鎢礦重選不需藥劑、耗水少、設(shè)備簡單,運(yùn)營成本較低。白鎢礦浮選需要碳酸鈉、水玻璃、脂肪酸捕收劑等多種藥劑,還有加溫精選的能耗,運(yùn)營成本高出百分之三十到五十。因此,在重砂礦中優(yōu)先用重選回收黑鎢是經(jīng)濟(jì)上更劃算的選擇。
含黑白鎢共生的重砂礦,流程設(shè)計(jì)的最大挑戰(zhàn)是什么?
物料分配和產(chǎn)品互含。黑鎢礦的重選和磁選流程產(chǎn)出的尾礦中會含有細(xì)粒白鎢,白鎢浮選流程產(chǎn)出的尾礦中會含有微細(xì)粒黑鎢。如果流程銜接不好,兩段尾礦互相“打架”——黑鎢流到白鎢段影響浮選,白鎢流到黑鎢段影響精礦品位。設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是在流程中設(shè)置中礦返回和分質(zhì)分流的接口,讓彼此互含的物料有機(jī)會回到前端重新分離。
記住:鎢礦選礦的第一原則是按礦物定方法——黑鎢走重磁,白鎢走浮選。在重砂礦背景下,這個(gè)原則不能打破。把兩種礦物放到同一條回路里處理,只會讓鎢精礦品位和回收率雙雙受損。
關(guān)于本文:文中數(shù)據(jù)來源于公開文獻(xiàn)與行業(yè)實(shí)踐,具體品位、回收率和工藝參數(shù)需以實(shí)際礦石性質(zhì)和試驗(yàn)結(jié)果為準(zhǔn)。