选白钨矿时白钨浮选剂的配制

收稿日期2021-07-11基金项目国家自然科学基金项目(编号：51904221)；矿物加工科学与技术国家重点实验室开放基金资助项目（编号：BGRIMM-KJSKL-2020-05）；西安建筑科技大学自然科学专项（编号：ZR20066）。作者简介陈伟（1992—），男，副教授，博士。通信作者卜显忠（1977—），男，教授，博士。

总第546期2021年第12期金属矿山

METALMINE

抑制剂葫芦巴胶浮选分离白钨矿和方解石的作用及机理

陈伟张志豪卜显忠张崇辉1（西安建筑科技大学资源工程学院，陕西西安710055）摘要以方解石为代表的含钙矿物的选择性抑制是矽卡岩型白钨矿浮选领域长期以来面临的经典难题。为此，创新性地引入一种无毒、易降解的天然胶——葫芦巴胶，作为油酸钠浮选体系中选择性抑制方解石的抑制剂，通过单矿物浮选试验研究了葫芦巴胶选择性抑制方解石的效果，通过Zeta电位测试和X射线光电子能谱测试研究了葫芦巴胶在2种矿物表面的吸附能力。结果证实，在pH=7.5~8.7范围内，油酸钠用量为150mg/L、葫芦巴胶用量为200mg/L时，方解石浮选受到显著抑制，而白钨矿的可浮性基本没受到影响，二者能实现良好的浮选分离。Zeta电位结果表明：葫芦巴胶能够稳定地作用在方解石表面，而在白钨矿表面的吸附稳定性较差。X射线光电子能谱结果证明：葫芦巴胶单独作用时，其能够与白钨矿、方解石表面钙质点发生作用，吸附在2种矿物表面；葫芦巴胶与油酸钠共同作用时，方解石表面的吸附仍旧以葫芦巴胶为主，而白钨矿表面的吸附以油酸钠为主。研究结果为白钨矿与方解石的浮选分离提供了理论依据。关键词白钨矿方解石葫芦巴胶天然胶浮选分离中图分类号TD923文献标志码A文章编号1001-1250（2021）-12-048-08DOI10.19614/j.cnki.jsks.202112007

FunctionandMechanismofDepressantFenugreekGumFlotationSeparationofScheeliteandCalciteCHENWeiZHANGZhihaoBUXianzhongZHANGChonghui2

浮选剂配方引言浮选剂是矿石选矿过程中的重要辅助剂，可通过调节选矿物理化学性质，促进矿石与浮选剂之间的选择性吸附，实现矿石和杂质的分离。

本文将探讨浮选剂配方的相关内容，包括浮选剂的种类、影响配方的因素以及常用的浮选剂配方。

浮选剂的种类根据浮选剂的类型，可以将其分为捕收剂、发泡剂和调整剂等几类。

1. 捕收剂捕收剂是一种能使矿石颗粒吸附在气泡表面的剂型，常见的捕收剂包括黄药剂、黑药剂和绿药剂等。

捕收剂的选择应考虑矿石矿种、矿石矿物组成和矿石矿物分散性等因素。

2. 发泡剂发泡剂是一种能够生成气泡并提供气泡稳定性的剂型，常见的发泡剂有天然油脂、合成气泡剂和表面活性剂等。

发泡剂的选择应考虑矿石特性、浮选机械条件和环境因素等。

3. 调整剂调整剂是一种能够改变矿石和浮选剂之间黏附性和选择性的剂型，常用的调整剂有pH调节剂、化学药剂和活性离子剂等。

调整剂的选择应根据矿石矿物本身特性和浮选工艺流程进行。

影响配方的因素浮选剂的配方受多种因素的影响，主要包括矿石矿物特性、浮选工艺条件和环境条件等。

1. 矿石矿物特性矿石矿物的成分、结构和表面性质等对浮选剂的选择和配比有着重要影响。

例如，硫化矿物对黄药剂有较好的选择性吸附，而氧化矿物则对黑药剂有较好的选择性吸附。

2. 浮选工艺条件浮选工艺条件包括浮选机械条件、浮选药剂用量和浮选机械类型等。

浮选剂的配方应根据具体的工艺条件进行调整，以保证浮选的效果和经济性。

3. 环境条件环境条件包括矿石选矿过程中的温度、湿度和大气条件等。

这些条件会对浮选剂的稳定性和效果产生一定的影响，因此在配方选择时需要充分考虑环境因素。

常用的浮选剂配方以下是几种常用的浮选剂配方，这些配方根据不同矿石特性和选矿要求进行选择。

1. 黄药剂浮选配方黄药剂是一种常用的捕收剂，适用于硫化矿物的浮选。

其典型配方如下：•黄药剂A：XX%•黄药剂B：XX%•黄药剂C：XX%•pH控制剂：XX%2. 黑药剂浮选配方黑药剂适用于氧化矿物的浮选。

ZL捕收剂浮选白钨矿的研究和应用目前，我国白钨矿的回收方法主要是浮选，所使用的捕收剂主要是731氧化石蜡皂。

白钨矿的可浮性较好，但因矿石中存在与其性质相类似的含钙矿物如方解石、萤石和磷灰石等而导致浮游过程复杂化。

白钨矿与含钙矿物的浮选分离是影响白钨矿选别指标的重要因素，因此研制新捕收剂要尽量加大白钨矿与含钙脉石矿物可浮选性的差异．我们研制的ZL捕收剂是一种长碳羟酸皂化物的混合物，对白钨矿具有较强的选择捕收能力，对多种白钨矿矿石进行选矿试验，均获得了令人满意的结果．ZL捕收剂兼有起泡性、毒性低、无刺激性气味及性能稳定（可存放６个月以上），其合成原料易得，价格合适，目前，ZL捕收剂已经应用于一些中小型矿山的白钨矿浮选．1 ZL选别湖南某白钨矿矿石1.1矿石性质湖南临武某白钨矿矿床，主要金属矿物有白钨矿、黑钨矿和方铅矿等。

钨矿物以白钨矿为主，黑钨矿极少；主要脉石矿物有萤石、方解石、长石、石英、石榴石、绿泥石和磷灰石等。

原矿的主要成分(质量分数，)为：WO。

0．6，Pb 0．2O，Cu 0．008，Zn 0．01，CaFz 2O．56，CaCO3 13．9O，SiO2 41．5，Al2O。

7．21，CaO 3．47．原矿中白钨矿嵌布粒度范围较宽，粗至0．8ram，细至0．009mm，大多为0．O4～O．4mm，属于中细粒嵌布．当矿石的磨矿细度为8O 一0．074mm时，白钨矿单体解离率超过90%。

1．2小型试验由原矿性质可知，该矿石中含钙矿物的种类多、含量高，是较典型的难选白钨矿．在小型试验的粗选段分别以ZL和731氧化石蜡皂为捕收剂进行对比试验，试验流程如图1所示，试验结果列于表1．表1是两种捕收剂在较佳的用量范围内的对比试验结果．由表1可知，在捕收剂用量相同条件下，用ZL捕收剂获得的钨粗精矿品位和回收率都高于用731氧化石蜡皂．当731捕收剂用量增加时,钨回收率提高,但精矿品位下降较多,浮选泡沫量大且粘,上浮物夹杂脉石严重，这将给后面的粗精矿精选带来不良影响．使用ZL捕收剂浮选的泡沫量不大且较稳定，尾矿钨品位比用731氧化石蜡皂低．1．3工业试验在小型试验的基础上，该选矿厂分别用ZL与731进行了选钨的工业试验．试验的粗选段为两次精选、三次扫选，捕收剂用量为580 g／t，调整剂为1．2 kg／t NazC0。

振北工贸钨矿选矿工艺流程钨是一种分布较广泛的元素，几乎遍见于各类岩石中，但含量较低，必须经过选矿富集成精矿才能作为冶炼的原料。

按矿石类型钨选矿分为黑钨矿选矿和白钨矿选矿两大类型。

钨矿选矿工艺有很多种，其中重选、浮选、磁选都是分选钨矿的有效工艺，钨是属于一种有色金属矿物，随着大量的开采，品位较高的黑钨矿剩余储量不多，就需要对其进行一定的分选、提纯。

目前国内针对选取钨矿主要以白钨矿为对象，进行相关钨精矿提取, 根据其钨矿粒度粗细选择相适应工艺流程；其中粗粒白钨矿采用重选，细粒白钨矿采用浮选；白钨矿浮选需要要在碱性介质中进行，需要在NaOH或Na2CO3碱性环境下进行浮选作业；白钨矿浮选常用浮选药剂为水玻璃、脂肪酸等，其作用是钨矿与脉石矿石实现分离。

重选是利用不同矿物颗粒的密度、粒度、形状的差别，在某些介质中的运动速度与方向就会有所不同，从而达到分离不同矿物的目的，此法可使白钨矿与石英方解石有效分离；浮选是基于矿物颗粒的表面物理化学性质不同，按可浮性的差异来选矿，此法可富集白钨矿，有良好的可浮性；磁选是利用不同矿物的磁性差异，在磁力的作用下进行选矿，白钨矿为非磁性矿，易于磁性矿物分离。

其实，化学选矿本质上为浸出过程，化学选矿与浸出几乎相同。

化选是基于矿石中不同组分的化学性质差异，使用化学药剂将有价组分富集并除去部分杂质。

低品位白钨中矿可用盐酸进行化学选矿，以脱除磷、硅、钙等杂质，获得白钨精矿。

对于浮选黑钨矿，选矿时一般用于回收矿泥中的钨，以改善重选对矿泥中所含黑钨细泥回收率低的情况，浮选常用捕收剂为甲胂酸、混合甲胂酸、乙烯膦酸和肟酸等，调整剂多用改性水玻璃和水玻璃为主的混合抑制剂，活化剂多用酸铅。

由于黑钨是弱磁性矿物，因此可使用强磁选回收黑钨，或将黑钨与白钨分离。

强磁选回收黑钨的粒度范围较宽，对脉石矿物以石英为主的黑钨矿选矿效果良好，可在不进行细磨或精细分级的条件下获得较高的回收率。

不同的矿物的选矿工艺是不同的，要想获得好的利用率，建议做一下选矿实验，反复的选矿实验，来确定最适合的选矿设备及工艺流程。

钨矿选矿钨矿有黑钨矿与白钨矿之分，具有开采经济价值的只有黑钨矿和白钨矿。

黑钨矿(Fe、Mn)WO4，含WO3 76%；白钨矿CaWO4，含WO3 80.6%。

钨矿通常采用重选和浮选的方法进行选矿富集，所选钨精矿根据质量不同分为钨精矿一级品和二级品，一级、二级品以干矿品位计算应符合下表钨精矿质量标准（GB2825-81）规定：品种WO3,不小于，%杂质不大于，% 用途举例S P As Mo Ca Mn Cu Sn SiO2黑钨一级Ⅰ类65 0.7 0.05 0.15 5 0.13 0.20 7.0 钨铁黑钨一级Ⅱ类65 0.7 0.10 0.10 0.05 3 0.25 0.20 5.0 硬质合金、触媒、钨材黑钨一级Ⅲ类65 0.8 P+As= 2.2 0.05 1 0.35 0.40 3.8 钨材、丝、合金、触媒黑钨二级65 0.8 0.2 5 0.40白钨一级Ⅰ类65 0.7 0.05 0.15 1 0.13 0.20 7.0 钨铁、硬质合金白钨一级Ⅱ类65 0.7 0.10 0.10 0.05 1 0.25 0.20 5.0 钨材、丝、合金、触媒白钨一级Ⅲ类65 0.8 0.05 0.2 0.05 1 0.20 0.20 5.0 钨材、丝、合金、触媒白钨二级65 0.8 0.2 1.5 0.40白钨浮选时用脂肪酸及其皂类作捕收剂。

PH值调整剂常用碳酸钠。

用脂肪酸作捕收剂时，最适宜的PH值为9～10。

抑制剂可用水玻璃、糊精、淀粉等。

白钨矿的可浮性虽好，但从经济观点着眼，对粗粒白钨矿仍然采用重选法回收。

细粒嵌布的白钨矿，一般用浮选或先浮选得出低品位精矿后送水冶处理。

白钨浮选通常用油酸或油酸钠作捕收剂。

浮选时，油酸与煤油混合使用可减少油酸的用量。

常用水玻璃抑制硅酸盐和分散脉石矿泥。

白钨矿浮选时，要注意一硫化矿和其他非金属矿的分离问题。

（1）白钨矿与硫化矿分离。

一般在浮选白钨矿以前，先用黄药捕收浮出硫化矿，在白钨矿浮选时，还要加少量的氰化物，抑制剩余的硫化矿。

白钨矿常温浮选基础研究王建军;高志勇;孙伟;刘红尾【摘要】以白钨矿、萤石和方解石单矿物为研究对象,通过单矿物可浮性试验、动电位测定、吸附量测定以及溶液化学分析,对白钨矿的常温浮选行为及机理进行了系统研究.浮选试验结果表明,用CaO+ Na2 CO3(以1:3的质量比添加)调节矿浆pH=11.0、硅酸钠为抑制剂、733氧化石蜡皂为捕收剂,可以实现常温下白钨矿与萤石和方解石的有效分离.用CaO+Na2 CO3调浆后,萤石和方解石表面的Ca2+浓度大于白钨矿表面的Ca2+浓度,加入硅酸钠后,萤石、方解石表面动电位显著负移,而白钨矿表面电位变化不明显.吸附量测定及溶液化学计算表明:硅酸钠在3种矿物表面的吸附量由大到小为萤石＞方解石＞白钨矿,即3种矿物表面生成硅酸钙的难易程度由强到弱依次为萤石＞方解石＞白钨矿.【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2016(000)002【总页数】6页(P66-71)【关键词】白钨矿;常温浮选;动电位;吸附量【作者】王建军;高志勇;孙伟;刘红尾【作者单位】中南大学资源加工与生物工程学院,湖南长沙410083;中南大学资源加工与生物工程学院,湖南长沙410083;中南大学资源加工与生物工程学院,湖南长沙410083;南京银茂铅锌矿业有限公司,江苏南京210033【正文语种】中文【中图分类】TD954;TD923+.7随着易选黑钨矿资源的大量消耗，开展白钨矿的高效综合利用研究具有重要意义。

由于白钨矿一般与与其伴生的钙盐矿物的可浮性相近，增加了白钨矿分选的难度[1-2]，国内大多采用加温浮选法(即“彼得罗夫法”)分选白钨矿。

尽管采用该方法所得选别指标稳定，对矿石适应性强，但其工艺复杂、成本高、工作环境差[3]。

近年来，研究学者探索采用常温浮选工艺回收白钨矿，并对白钨矿浮选机理进行研究，其中调整剂和捕收剂研究较多[4-9]。

目前，常温浮选[10-13]工艺常用的捕收剂为733氧化石蜡皂、抑制剂为硅酸钠。

浮选剂配方1. 什么是浮选剂浮选剂是一种化学试剂，用于提高矿物颗粒与水的接触角，使其在水中形成气泡并上升到表面以分离矿物。

浮选剂按其化学性质和作用原理不同，可分为活性剂、助剂和泡沫稳定剂等几类。

活性剂可以促进矿物与气泡的接触和吸附，助剂可以调节浮选剂体系的pH值和离子强度等，泡沫稳定剂可以增加气泡的稳定性，保证它们在水中保持稳定。

在选矿工业上，浮选剂被广泛应用于矿物的分离和提纯过程。

2. 浮选剂配方的基本原则浮选剂的配方是一个复杂的过程，需要综合考虑矿石的种类、颗粒大小、矿物组成和浮选剂的特性等因素。

基于以上要素，制定浮选剂配方应将以下几个方面考虑在内：2.1 浮选剂体系的选择主要考虑浮选剂体系的pH值、离子浓度以及酸碱度等因素。

不同的矿物需要不同的浮选剂体系，一般可以考虑使用阴离子浮选剂，正离子浮选剂或非离子型浮选剂等。

2.2 浮选剂的选择不同的浮选剂对不同的矿物有不同的浮选效果，应根据矿物的性质选择合适的浮选剂。

通常情况下，浮选剂选择的精细化越高，浮选效果越好，但成本也会越高。

2.3 浮选剂的用量和投入方式在制定浮选剂的配方时，需要考虑到浮选剂的用量，太少则影响浮选效果，太多则造成成本浪费，并且可能产生环境问题。

此外，浮选剂的投入方式也与浮选剂的用量有一定的关联，通常采用计量泵、自动配液器等设备进行投入。

2.4 浮选剂配方的优化在考虑完以上因素后，还要通过试验对浮选剂进行调优，以达到最佳的浮选效果。

由于矿物的性质、矿石的成分和人工操作等因素的影响，有时需要对浮选剂的配方进行多次优化。

3. 浮选剂的常用配方根据实际需要，常用的浮选剂配方如下：3.1 活性剂油酸：主要用于铜、铅、锌等硫化矿物的浮选，适合中性或碱性浮选剂体系。

十六烷基二硫酸钠（AES）：适用于多种金属硫化矿物的浮选，具有良好的选择性和药效性，主要应用于中性或碱性体系。

萘基二恶磷酸酯（PNP）：用于铁、铬、锰等非金属硫化矿物的浮选，适合于酸性体系。

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
浮选药剂配方和正确添加方法
浮选是选矿工艺中必不可少的设备，浮选中除了要有必备浮选工艺流程，还需要添加药剂。

药剂在浮选选矿过程中，用来区分或者分离各种不同有用矿物的药剂，从而改变矿物表面的物理化学性质及介质的性质，因此河南省荥阳市矿山机械制造厂依据不同矿种与不同的地域在药剂添加时间、地点、方式上都有不同的讲究，依据这些条件限制我们有针对性总结以下几点：
1、通常是先加pH 调节剂，可加到球磨机中，一方面可使抑制剂和捕收剂在pH 值适宜的矿浆中发挥作用，另一方面可以消除某些对浮选有害的难免离子；
2、抑制剂应加在捕收剂之前，通常也加到球磨机中，让抑制剂及早地与被抑制矿物产生的新鲜表面作用；
3、活化剂常加到搅拌槽中，在槽中与矿浆搅拌一段时间，促使和被活化的矿物作用；
4、捕收剂和起泡剂加到搅拌槽或浮选机中，而难溶的捕收剂(如甲酚黑药、白药、煤油等)亦常加入磨矿机中，这是为了促使其分散、增长与矿物的作用时间。

1)浮选原矿时：调整剂抑制剂捕收剂起泡剂。

2)浮选被抑制的矿物时：活化剂捕收剂起泡剂。

为了提高药剂的作用效率，通常在浮选前，需要将药剂同矿浆搅拌一定的时间，搅拌的时间长短主要与药剂的溶解度有关。

一般为520 分钟，短的为15 分钟。

此外加药地点的选择也要考虑矿石性质。

例如有些硫化铜铁矿浮选厂黄药加到磨机中，结果提高了选别指标。

加药方式一般有两种，一种是一次性添加，一种是分批添加。

钨矿选矿工艺介绍了黑、白钨矿的选矿技术的现状，对其浮选的捕收剂、调整剂及选矿工艺的现状和进展进行了详细的评述，并对黑、白钨矿选矿的研究方向进行了展望。

应开发高效黑、白钨矿的捕收剂和抑制剂；采用选冶联合流程；对药剂组合的规律性、组合药剂间的协同效应及药剂与矿物的作用机理需进行深入研究；开发微细粒级钨高效回收的浮选设备，并解决黑、白钨多金属矿选矿工艺流程长的现状。

关键词：黑钨矿；白钨矿；选矿药剂；选矿工艺；现状及展望自然界已发现的钨矿物和含钨矿物有20 余种，但其中具有开采经济价值的只有黑钨矿(钨锰铁矿)和白钨矿(钙钨矿)。

黑钨矿(Fe、Mn) WO4，含WO3 76%；白钨矿CaWO4，含WO3 80.6%。

其他诸如钨华WO3·H2O、铜钨华CuWO4·H2O、钨铅矿PbWO4 和钨钼铅矿(Pb，Mo) WO4 等并没有太大工业价值。

钨矿是我国的优势矿产资源，中国钨矿储量居世界首位，为国外30 多个国家总储量的3 倍多。

我国钨矿储量虽大，但品位低，难选矿石占相当比重。

其中白钨矿和黑、白钨混合矿大部分为组分复杂、有用矿物嵌布粒度细的矿石，分选难度大，加之其与其他金属共伴生，更不易开发利用。

1黑、白钨矿选矿药剂的研究现状1.1黑、白钨矿捕收剂研究白钨矿与含钙脉石的矿物如方解石和萤石矿物等的分离难度也很大，因此白钨矿浮选药剂和浮选设备的研究至关重要。

白钨矿捕收剂可以分为4 类：阴离子捕收剂、阳离子捕收剂、两性捕收剂以及非极性捕收剂，其中最常用的为阴离子捕收剂。

另外，捕收剂的组合使用也是研究的热点。

阴离子捕收剂主要包括脂肪酸类、磺酸类、膦酸类、羟肟酸以及螯合类捕收剂，阳离子捕收剂主要是指胺类捕收剂，两性捕收剂即氨基酸类捕收剂。

程新朝用螯合捕收剂和水玻璃为主的组合抑制剂的药剂制度，最终得到含WO3 71.83%、回收率56.23% 的白钨精矿和含WO3 66.61%、回收率27.30%的黑钨精矿，总钨回收率达83.53 %。