专利名称：柱式短流程钨粗选工艺及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及钨矿物浮选工艺，尤其适用于黑白钨混合浮选的短流程分选。
背景技术：
我国的钨资源极其丰富，钨矿储量及开采规模均居世界首位。目前已发现的钨矿物有20多种，其中工业价值最大的是黑钨矿和白钨矿，它们常伴生多种有用矿物如辉铋矿、辉铝矿、黄铁矿、磁黄铁矿、锡石等，脉石矿物通常是萤石、石榴石、方解石、石英、长石等。钨矿物与其它矿物之间通常共生紧密、嵌布细且不均，加上多种脉石矿物与钨矿物的可浮性相近，而黑白钨之间的可浮选性差异较大，相应的浮选条件各不相同，因此很难确定合理的磨矿细度和分选工艺来获得各种理想的产品，造成了我国钨矿物的选矿难度。
目前，国内对于钨选矿的研究主要集中在浮选药剂与浮选工艺研究的两个方面。浮选药剂中的捕收剂主要包括脂肪酸、磺酸类、胂酸类、磷酸类、胺类捕收剂以及螯合捕收剂等，调整剂有硝酸铅、硫酸亚铁、NaOH、改性水玻璃、六偏磷酸钠等。钨浮选工艺的研究主要有用于白钨的加温浮选工艺、“石灰法”工艺、“731”常温法工艺，用于黑钨的载体浮选、选择性剪切絮凝浮选等适用于细粒浮选的工艺，以及用于黑白钨混浮的GY法和CF法浮选钨工艺，其中以获得多项科研成果的GY法浮钨工艺最为突出。该工艺首次采用铅盐来活化钨矿物，用螯合捕收剂GY进行黑白钨混合粗选，提高钨粗选精矿的品位，并为后续的加温精选作业和黑钨细泥回收创造有利的分选条件。但随着近些年钨矿资源的逐步贫乏，加上用户对钨产品的要求越来越高，GY法浮选钨工艺也逐渐凸现其不足之处1)精选作业效率与富集比低。尽管采用多段浮选机精选作业，但仍难以获得质量稳定的精矿；2)药剂消耗量大。由于该工艺需要添加大量的水玻璃来抑制脉石矿物，同时为了保证目的矿物的回收率又要补加很多捕收剂，这就是现场通常采用的“强压强拉”浮选方式，最终导致了药剂用量较大；3)能耗高。这主要体现在浮选工艺流程较长，浮选机的台数较多，在对节能要求越来越高的今天，功率消耗也就显得较大，而且设备在超负荷运转的条件下，动力消耗更大、故障率高。因此，采用更为先进高效的分选方法与手段来处理钨矿已势在必行。
发明内容
鉴于原有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种工艺简化、设备成套、投资节省、运行成本低、精矿品位和回收率高的柱式短流程钨粗选工艺及设备。
本发明的柱式短流程钨粗选工艺，由矿浆制备、柱粗选以及柱精选三部分组成，其步骤如下a.将钨粗选原矿给进第一个调浆桶，同时添加活化剂，矿浆经调浆后进入下一个调浆桶，并加入抑制剂继续搅拌，而后再进入第三个调浆桶，并在其中添加捕收剂继续搅拌制备成浮选入料；b.用粗选给料泵将浮选入料输送至粗选浮选柱浮选分离，粗选精矿靠粗选浮选柱与精选浮选柱的高差自流入精选浮选柱；粗选尾矿从粗选浮选柱底部尾矿口排出；c.粗选精矿在精选浮选柱内进一步分选，精选精矿从精选浮选柱上部精矿槽出口流出；精选尾矿从精选浮选柱底部尾矿口流入中矿缓冲池，缓冲池内的矿浆通过中矿返回泵输送至粗选调浆桶，再次进入钨粗选作业。
所述的活化剂为硝酸铅，抑制剂采用水玻璃，捕收剂采用螯合捕收剂；矿浆在调浆桶内的搅拌时间为10～15分钟，矿浆的质量百分比浓度为30～50％。
本发明的柱式短流程钨粗选设备，包括调浆桶、浮选柱、液位控制系统和中矿循环系统。所述的调浆桶设有三个，三个调浆桶按高差阶梯排列并相通；所述的浮选柱分为粗选浮选柱和精选浮选柱两台；粗选浮选柱与精选浮选柱呈高低顺次布置并相通；粗选浮选柱与调浆桶相连通，之间设有粗选给料泵；精选浮选柱下设有中矿缓冲池，中矿缓冲池通过中矿返回泵与调浆桶相连；所述的液位控制系统由电动调节阀、压力传感器、PID控制器和集中控制柜构成；所述的中矿循环系统由循环泵、气泡发生器、耐磨导流管和压力表构成。
本发明采用旋流-静态微泡浮选柱作为粗、精选作业的浮选设备，并配以相应的矿浆制备、液位自动控制系统及中矿循环系统，组成柱式短流程钨粗选工艺，在得到合格的最终精矿和尾矿产品前提下，提高了钨粗选的回收率和精矿品位。
该工艺与原有的钨粗选浮选机工艺系统相比的优点主要有1)分选指标优异。与浮选机生产的主要指标对比如下表
表1 柱式短流程钨粗选工艺与浮选机工艺主要指标对比表
通过比较可以看出在原矿品位较低情况下，浮选柱比浮选机的精矿品位高出了4个百分点，充分表明了旋流-静态微泡浮选柱的选择性好、富集比高的特点。同时由表1也可看出，浮选柱一段粗选替代浮选机的一粗三扫所得的回收率比浮选机高0.4个百分点，这有助于减小钨粗选作业的金属流失量，提高钨资源的利用效果。
2)生产成本低。表2和表3分别为柱式短流程钨粗选工艺与浮选机工艺的药耗比较表和设备参数比较表表2 柱式短流程钨粗选工艺与浮选机工艺药剂消耗比较表
表3 柱式短流程钨粗选工艺与浮选机工艺设备参数比较表
由表2结果可以看出，除硝酸铅略有增大之外，其它药剂用量均有减少，特别是硫酸铝及GYR的用量有大幅度降低，按柿竹园公司2005年的药剂价格计算，每年可节省药剂成本30万元以上。由表3也可看出，旋流-静态微泡浮选柱钨粗选工艺不仅简化了钨粗选作业流程，有利于操作，而且耗电量大幅度减少，按千吨选厂的生产能力及生产电价0.45元/kwh计算，每年电耗成本节约在30万元以上。
图1是本发明分选工艺流程框图。
图2是本发明分选设备系统图。
图中调浆桶1，调浆桶2，调浆桶3，粗选给料泵4，浮选入料口5，粗选精矿槽出口6，气泡发生器7，粗选浮选柱8，粗选循环泵9，粗选尾矿口10，精选浮选柱入口11，精选精矿槽出口12，精选浮选柱13，精选循环泵14，精选尾矿口15，中矿缓冲池16，中矿返回泵17，管路18；原矿A，活化剂B，抑制剂C，捕收剂D，捕收剂E，粗选精矿F，粗选尾矿G，精选精矿H，精选尾矿I。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述图1、2所示，本发明的柱式短流程钨粗选工艺，将钨粗选原矿A给进调浆桶1，同时添加硝酸铅活化剂B(硝酸铅用量在450g/t左右)，矿浆经调浆后进入调浆桶2，并加入水玻璃抑制剂C(水玻璃用量在3000g/t左右)继续搅拌，而后矿浆进入调浆桶3，并在其中添加代号为GYB和GYR的螯合捕收剂(GYB用量在300g/t左右，GYR用量在40g/t左右)继续搅拌调浆。原矿经调浆桶持续搅拌10～15分钟后，得到质量浓度为30～50％的浮选入料，浮选入料由粗选给料泵4输送至粗选浮选柱入料口5，进至粗选浮选柱8内，在粗选循环泵9和气泡发生器7作用下进行分选。粗选尾矿G从粗选浮选柱8底部的粗选尾矿口10排出；粗选精矿F从粗选精矿槽出口6靠粗选浮选柱8与精选浮选柱13的高差由精选浮选柱入口11进入精选浮选柱13。进入精选浮选柱13的粗选精矿F在精选循环泵14和气泡发生器作用下进一步浮选分离，精选精矿H从精选浮选柱13上部精矿槽出口12排出，该精矿为最终的钨粗选精矿产品。精选尾矿I从精选浮选柱13底部精选尾矿口15排入中矿缓冲池16，这部分矿浆经中矿返回泵17通过管路18输送回粗选调浆桶1，再次进入钨粗选作业。
图2所示，本发明的柱式短流程钨粗选设备，包括调浆桶、浮选柱、由电动调节阀、压力传感器、PID控制器和集中控制柜构成的液位控制系统和由循环泵、气泡发生器、耐磨导流管和压力表构成中矿循环系统。调浆桶设有三个，三个调浆桶1、2、3按高差从高往低阶梯排列，三个调浆桶之间相互连通。浮选柱分为粗选浮选柱8和精选浮选柱13两台，粗选浮选柱8与精选浮选柱13呈高低顺次布置并相通。调浆桶3的出浆口通过管路与粗选浮选柱8连接在一起，管路上装有向粗选浮选柱8内输送矿浆的粗选给料泵4，粗选浮选柱8的精矿槽出口6通过管路与精选浮选柱13连接在一起。精选浮选柱13下设有中矿缓冲池16，中矿缓冲池16通过管路18与调浆桶1相连通，管路18上装有将中矿送至调浆桶1的中矿返回泵17。
权利要求
1.柱式短流程钨粗选工艺，其特征在于由矿浆制备、柱粗选以及柱精选三部分组成，其步骤如下a.将钨粗选原矿(A)给进调浆桶(1)，同时添加活化剂(B)，调浆后进入调浆桶(2)，在调浆桶(2)内添加抑制剂(C)继续搅拌，而后矿浆进入调浆桶(3)，并在其中添加捕收剂(D)和(E)搅拌制备成浮选入料；b.用粗选给料泵(4)将浮选入料输送至粗选浮选柱(8)内进行浮选分离，粗选精矿(F)靠粗选浮选柱(8)与精选浮选柱(13)的高差自流入精选浮选柱(18)；粗选尾矿(G)从粗选浮选柱(8)底部尾矿口(10)排出；c.粗选精矿(F)在精选浮选柱(13)内进一步分选，精选精矿(H)从精选浮选柱(13)上部精矿槽出口(12)流出；精选尾矿(I)从精选浮选柱(13)底部尾矿口(15)流入中矿缓冲池(16)，缓冲池(16)内的矿浆通过中矿返回泵(17)输送至粗选调浆桶(1)，再次进入钨粗选作业。
2.根据权利要求1所述的柱式短流程钨粗选工艺，其特征在于所述的活化剂(B)采用硝酸铅，抑制剂(C)采用水玻璃，捕收剂(D)和(E)采用螯合捕收剂。
3.根据权利要求1或2所述的柱式短流程钨粗选工艺，其特征在于矿浆在调浆桶内的搅拌时间为10～15分钟，矿浆的质量百分比浓度为30～50％。
4.柱式短流程钨粗选设备，包括调浆桶、浮选柱、液位控制系统和中矿循环系统，其特征在于所述的调浆桶设有三个，三个调浆桶(1、2、3)按高差阶梯排列并相通；浮选柱分为粗选浮选柱(8)和精选浮选柱(13)两台，粗选浮选柱(8)与精选浮选柱(13)呈高低顺次布置并相通；粗选浮选柱(8)与调浆桶(3)之间通过粗选给料泵(4)相连接，精选浮选柱(13)下设有中矿缓冲池(16)，中矿缓冲池(16)经中矿返回泵(17)通过管路(18)与调浆桶(1)相连。
全文摘要
本发明的柱式短流程钨粗选工艺及设备，采用高低顺次布置的两台旋流－静态微泡浮选柱作粗、精选作业的分选设备，并配以按高差阶梯排列的三个调浆桶，以及液位控制系统和中矿循环系统。将钨粗选原矿给入调浆桶，同时添加浮选药剂搅拌调浆，调浆后的矿浆由给料泵输送至粗选浮选柱进行浮选分离，粗选精矿靠粗选浮选柱与精选浮选柱的高差自流入精选浮选柱，粗选尾矿从粗选浮选柱底部排出；进入精选浮选柱的粗选精矿进一步分选，精选精矿从精选浮选柱上部精矿槽出口流出，精选尾矿从精选浮选柱底部尾矿口流入中矿缓冲池，这部分矿浆由中矿返回泵输送至调浆桶，再次进入钨粗选作业。本发明工艺流程短、投资少、药剂总耗低、精矿品位和回收率高。
文档编号B03B1/00GK1962074SQ20061009775
公开日2007年5月16日 申请日期2006年11月25日 优先权日2006年11月25日
发明者刘炯天, 曹亦俊, 翟爱峰 申请人:中国矿业大学