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高频振动细筛在钼钨选矿中的应用
赵平1常学勇1 彭团儿1 洪镇波2
(1 中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所,郑州,450006；2广东东莞鑫鹰环保科技有限公司，东莞523980)
摘要：重点阐述了高频振动细筛在氧化钼矿和白钨矿磨矿分级过程中的应用，通过该设备与螺旋分级机、水力旋流器等设备的分级效率以及产品浮选效果比较，发现采用细筛不仅分级效率高，有利于增加选矿厂处理能力，而且分级产品次生矿泥含量减少，钼钨氧化矿等脆性矿物过粉碎度大幅度降低，得出了高频振动细筛是钼钨氧化矿高效分级和提高选别指标的关键设备。
关键词：钼钨矿 氧化矿 高频细筛 分级效率 浮选
Application of High Frequency Vibrating Fine Screen in Molybdenum Tungsten Mineral processing
Zhao ping1 Chang xueyong1 Peng tuaner1 Hong zhengbo2
Abstract: This paper focuses on expounding the application in course of ore grinding and grading of high frequency vibrating fine screen in oxidized molybdenum and scheelite ore. According to grading efficiency of high frequency vibrating fine screen, spiral classifier and hydrocyclone, and result comparison of ore flotation, we found that the application of high frequency vibrating fine screen can not only enhance grading efficiency, reduce the content of secondary fango in graded ore and widely lower milling particle size of friable mineral like molybdenum tungsten oxidized ore, but also beneficial for increasing the processing capacity of ore treatment plant. Finally we come to the conclusion that high frequency vibrating fine screen is one of key equipments for enhance grading efficiency and increase flotation indicator in molybdenum tungsten ore.
Keyword: molybdenum tungsten ore, oxide ore, high frequency vibrating fine screen, grading efficiency, flotation
内蒙流沙山钼矿是一以钼为主伴生白钨矿的中型有色金属矿山，由于独特的地质特性和成矿条件，造成矿石中钼矿物氧化率高达80%以上，属高氧化率钼矿石。通过多年的技术攻关，在实验室试验研究取得成果的基础上，于2008年建成1300t/d规模的选矿厂，选矿工艺流程为：原矿—破碎—磨矿分级—硫化钼浮选—氧化钼钨混合浮选。选矿厂原设计采用二段磨矿螺旋高堰式分级机，为常规的磨矿分级流程[1],[1]生产调试中发现，钼和钨选矿回收率与实验室试验结果相差甚远，浮选尾矿粒度筛析和物质组成研究结果表明，氧化钼和白钨主要损失于-30ūm的矿泥中，钼金属损失量为67.2%，钨金属损失量为61.5%；流程考察时发现，高堰式分级机返砂钼钨含量为原矿品位2-3倍，造成大量钼钨矿物在螺旋分级机和二段球磨机中循环，目的矿物因过粉碎泥化而损失于尾矿中[2][3]。根据流程考察结果进行流程改造，采用放粗螺旋分级机分级细度，溢流进入直径Ф150水力旋流器组分级，虽然分级效率有所提高，但钼钨氧化矿等脆性矿物过粉碎现象没有得到根本改善。最终采用将螺旋分级机溢流细度从0.074mm占65-67%放粗到0.074mm占35-40%，溢流进入二台东莞鑫鹰环保科技有限公司生产的HGZS-55-1007Z型高频振动细筛分级，采用0.3mm和0.25mm两种规格聚酯筛网，筛下细度控制为0.074mm占62-65%[4]。生产调试结果表明，选矿厂处理能力提高了12%，并且氧化矿浮选现象大幅度改善，选矿药剂用量减少了15-20%，钼选矿回收率达到81-83%，钨矿物回收率达到78-80%，生产指标与实验室试验指标相近,高频振动细筛在钼钨选矿中的应用有效地钼钨氧化矿浮选环境，在提高选厂处理能力同时也大幅度地提高了选别指标。
1矿石特性
该矿床为以矽卡岩为主，少量细晶石英脉充填的钼矿。矿石构造以细脉状、粒状为主，浸染状次之，矿石结构以自形－半自形粒状结构为主，少量为他形晶粒状和包裹状结构。有用矿物以钼酸钙为主，含有少量的辉钼矿和钼华，矿石中伴生少量白钨和钨钼酸钙等钨矿物；主要金属矿物为钼酸钙矿、钼华、辉钼矿、含钨钼钙矿、白钨矿、黄铁矿、铜兰、白铅矿、钛铁矿、磁（赤）铁矿；主要的脉石矿物为石英、长石、角闪石、方解石、萤石、磷灰石、绿泥石等，脉石矿物以石英为主，含量高达63%以上。
辉钼矿呈铅辉色、形状以鳞片状、叶片状为主，主要与石英密切共生；氧化钼矿物以钼酸钙矿物为主，其次为钼华，钼钨钙矿，颜色呈土黄色、浅绿色、灰白色等集合体状，外表仍呈辉钼矿形态，质地较软，矿物密度为4.5-4.7，硬度较低，钨主要以钼钨钙矿为主，平均密度为5.1-6.2，少量为白钨矿，钨主要以类质同象形式和钼共生。
2试验研究
对矿石进行了化学多项分析和钼物相分析，了解矿石主要化学成分和主要目的矿物的矿物特性。
表1 矿石化学多项分析
元素 | Mo | WO3 | TFe | S | Cu | Pb | Zn | P |
含量(%) | 0.13 | 0.083 | 1.78 | 0.32 | 0.01 | 0.06 | 0.08 | 0.032 |
元素 | SiO2 | CaO | MgO | Al2O3 | K2O | Na2O | As | Sn |
含量(%) | 69.66 | 11.81 | 6.33 | 3.47 | 3.24 | 2.24 | 0.004 | 0.002 |
表2 矿石钼物相分析
分析项目 | 钼品位(%) | 钼分布率(%) |
硫化钼中钼 | 0.016 | 11.76 |
氧化钼中钼 | 0.12 | 88.24 |
总 钼 | 0.136 | 100.00 |
从矿石化学多项分析结果可知，原矿中可有效利用的元素为钼和钨，而铜、铅、锌、锡等非钼有色金属的含量均较低，磷、砷等主要杂质元素的含量也较低。矿石物相分析结果可知，矿石中钼氧化率高达88.24%，矿石为高氧化钼含量矿石。
实验室选矿试验原则流程
原矿—破碎至2mm—磨矿（细度-0.076mm占65%）—硫化钼浮选—粗精矿精选五次—硫化钼精矿—硫化矿浮选尾矿氧化矿粗选—氧化钼钨混合粗精矿。
表3 实验室选矿试验试验结果
产品 | 产率(%) | 品位（%） | 回收率（%） | ||
Mo | WO3 | Mo | WO3 | ||
硫化钼精矿 | 0.025 | 49.17 | —— | 8.78 | —— |
氧化钼精矿 | 1.355 | 7.71 | 5.22 | 74.68 | 80.11 |
尾矿 | 98.62 | 0.023 | 0.018 | 16.54 | 19.89 |
原矿 | 100.00 | 0.14 | 0.091 | 100.00 | 100.00 |
3、选矿厂设计存在问题
根据实验室试验结果进行选矿厂设计,磨矿分级流程设计时采用常规的二段一闭路流程，原矿入磨粒度为18mm，磨矿分级流程见图1
SHAPE \* MERGEFORMAT 
图1原设计磨矿分级工艺流程
在生产调试过程中发现，矿石在磨矿细度为-0.076mm占65%时，钼钨矿物的单体解离度达到87%，当螺旋分级机溢流细度控制在-0.076mm占62-67%时，氧化矿浮选泡沫发粘，药剂用量较大，而且选矿厂技术指标极差，不仅精矿品位较低，而且钼回收率仅为50%左右，因此进行螺旋分级机溢流和浮选尾矿粒度分析。
表4 螺旋分级机溢流粒度分析结果
粒级(mm) | 产率（%） | 品位（%） | 金属分布率（%） | ||
Mo | WO3 | Mo | WO3 | ||
+0.5 | 2.77 | 0.136 | 0.149 | 2.78 | 3.76 |
-0.5+0.2 | 20.24 | 0.164 | 0.119 | 24.65 | 21.95 |
-0.2+0.074 | 19.48 | 0.159 | 0.106 | 22.99 | 18.77 |
-0.074+0.045 | 8.36 | 0.155 | 0.112 | 9.56 | 8.54 |
-0.045+0.031 | 8.89 | 0.12 | 0.138 | 7.87 | 11.19 |
-0.031 | 40.26 | 0.11 | 0.098 | 32.66 | 35.79 |
合计 | 100.00 | 0.135 | 0.110 | 100.00 | 100.00 |
表5 浮选尾矿粒度分析结果
粒级(mm) | 产率 （%） | 品位（%） | 金属分布率（%） | ||
Mo | WO3 | Mo | WO3 | ||
+0.2-0.10 | 34.03 | 0.049 | 0.049 | 27.20 | 29.09 |
-0.10+0.074 | 5.74 | 0.038 | 0.039 | 3.56 | 3.84 |
-0.074+0.045 | 12.00 | 0.044 | 0.048 | 8.63 | 9.87 |
-0.045+0.031 | 8.55 | 0.054 | 0.055 | 7.54 | 8.06 |
-0.031 | 39.68 | 0.082 | 0.072 | 53.07 | 49.15 |
合计 | 100.00 | 0.061 | 0.058 | 100.00 | 100.00 |
从螺旋分级机溢流粒度分析结果可知，影响氧化矿浮选的30ūm矿泥含量产率已高达40.28%，钼金属分布率达32.66%，钨金属分布率达35.79%，近三分之一的金属量进入矿泥，大量矿泥影响浮选过程正常进行，是造成钼钨选矿回收率降低的主要原因。流程考察发现原流程设计中存在以下主要问题。
（1） 破碎流程采用二段闭路流程，由于矿石硬度较大，造成破碎能力偏低，碎矿车间不得不加大振动筛筛孔尺寸，导致入磨粒度偏大，选矿厂处理能力降低。
（2） 二段磨矿磨机筒体容积偏小。一段磨矿采用MQG2.7×4.5球磨机，而二段磨矿为MQY2.7×4.0溢流型磨机，由于矿石中含有大量的石英，长石等硬度较大的矿物，加之分级效率低，返砂比高，造成二段磨机处理量不够，选矿厂不得不减少处理量满足再磨机处理量。
（3） 分级采用螺旋分级机，设计中一段磨机二段磨机均进入2FG30分级机进行分级，由于该设备分级效率极低，矿石中主要回收矿物钼酸钙矿、钙钨钙矿和白钨硬度低、密率高、性脆，造成为些矿物在分级机和二段磨机中循环，造成过磨而泥化损失于浮选尾矿中。
根据原设计中存在的问题，分级设备决定采用水力旋流器和高频振动细筛进行分级试验，确定最终设备型号选择和最佳工艺参数。根据选厂调试过程中存在的问题，为了改善氧化矿浮选环境，提高钼钨矿物回收率，主要对分级系统进行流程改造成，由于一段磨矿采用格子型球磨机，因此一段分级方案也必须利用现有的螺旋分级机，但放粗分级机溢流细度、减少返砂比，方案1采用螺旋分级机与Ф150水力旋流器组合；方案2采用螺旋分级机与高频振动细筛组合，工艺流程图见图2。
SHAPE \* MERGEFORMAT 
图2 采用细筛磨矿分级工艺流程
表5 各种分级方案效果对比结果表
分级方式 | 分级产品细度 （-0.076mm占%） | 返砂比 | -30ūm矿泥含量（%） | 再磨浓度(%) | 处理量 （t/d） | -0.076mm 分级效率(%) |
螺旋分级机 | 63.4 | 234 | 40.3 | 53.3 | 1320 | 27.7 |
螺旋分级机 +水力旋流器 | 64.7 | 187 | 27.5 | 56.8 | 1410 | 41.7 |
螺旋分级机 +高频振动细筛 | 61.8 | 142 | 23.4 | 62.9 | 1385 | 52.3 |
