浅谈电选技术分离有色金属矿石中白钨锡石

白钨与锡石常常共生在一起，这在我国各钨矿山是比较普遍的(当然以黑钨矿为主),都是经重力选矿方法预先富集而得出混合粗精矿,用强磁选分出黑钨矿石,其余部分即为白钨与锡石为主的混合矿。由于两者比重相近(白钨比重5.9~6.2；锡石6.8~7.2)，又均无磁性,因此用重选和磁选法不能使两者分开。一般在生产中粗粒用枱浮,细粒用浮选,效果都很差,效率也极低。然而两者的电性质则有显著的差别。白钨矿的介电常数为5~6,电阻大于10¹²Ω,锡石的介电常数为24~27，电阻只有10⁹Ω左右。为此，采用电选法是最有效的方法，既经济，且流程简单，不用药剂,也不会产生污染等问题，因此国内外大多采用此种方法。

    国内长期以来采用枱浮或浮选,真正在生产中用电选是在1964年后。在当时条件下,研制出的电选机只有一种Φ120×1500mm双辊电选机,目前还较多地使用此种设备。由于受到历史条件的影响，电选效率是很低的,且流程复杂,最终精矿质量和回收率都很不理想，特别是只能分选较粗粒(大于60~100目)的白钨锡石,而小于此粒级者无法进入电选,且中矿返回量很大。

    现介绍湖南某矿白钨锡石的电选实际流程。该厂采用Φ120×1500mm双辊电选机(电压17.5kV),其流程如图1所示。
    原料为重选后的混合粗精矿，经抬浮脱除硫化矿，烘干后进入电选。进入电选时的原料中含有矿物：70%以上为白钨矿，锡石约占15~20%，赤铁矿和褐铁矿约占5%,辉铋矿2%,辉钼矿1%左右。此外,尚有少量锆英石、黄铁矿、闪锌矿、萤石、黑钨矿，泡铋矿等。由于经枱浮脱硫，因此原料中含硫、磷、砷、铜均不高。

 
    图1    湖南某矿白钨锡石电选流程图

    流程考查说明,白钨回收率仅为60%左右,品位则高达74.51%,但白钨精矿中含锡常大于0.2~0.3%,很少低于0.2%;锡石电选也无法得出精矿,必须经二次磁选和再次电选(磁选去黑钨矿和其他磁性矿物),所得最终锡精矿的品位仅为47.3%(Sn),回收率90%左右，但含WO₃却大于20%，属于不合格精矿。
    对上述矿山的白钨与锡石，采用DXJ型Φ320×900mm高压电选机进行了大量试验，对小于1mm的物料进行电选时,可使电选工艺流程大为简化,只需一次电选即可得到高贡量的白钨精矿,白钨精矿中WO₃≥70%,回收率可达90~95%以上,含锡(Sn)低于0.2%；对-0.42+0.1mm粒级，只经一次电选,白钨精矿WO₃为70.4%,(Sn) 为0.14~0.18%,ε_WO3为96%；锡石回收率可达96~97%,锡石品位一次分选能达40%以上。如对锡精矿精选一次,品位可达50%以上，回收率96%。
    广东某精选厂也采用上述Φ120×1500mm双辊电选机。其原料来自各矿山的黑白钨粗精矿。同样预先筛分成各级,再用干式强磁选分出黑钨精矿，余为白钨、锡石、硫化矿、云母、磷灰石和石英等。粒浮去硫化矿,再用摇床富集白钨和锡石，所得精矿干燥后电选。不同处是将物料分成较窄粒级：-2+1.4，-1.4+0.83，-0.83+0.2和-0.2mm。各粒级分别进入电选，所用电选工艺流程大体与上述湖南某矿相同(五次电选),最终得到总的白钨精矿含WO₃＞65%,Sn为0.2~0.3%，ε_WO3≥80%。
    现该厂不用Φ120×1500mm双辊电选机，而采用60kV高压电选机后,白钨精矿量比原来增加20%左右,锡精矿产量增加22%，锡回收率提高9.55%。可见采用高压电选比过去用低压电选时效果显著。
    日本大谷山选矿厂，月处理粗精矿60t，也是采用电选分选白钨矿和锡石。原料中含有硫化矿,先用浮选脱除。所用的设备为Φ125×500和Φ125×1000mm,电压为20kV的电选机。将原料窄分级成为+10,-10+20,-20+40,-40+80,-80+150目(或180目)等各个粒级。先用磁选脱去磁性矿物,再分别多次电选。仅报导了白钨回收率可达95%,未见白钨品位和其含锡量和锡的回收率及锡石品位。
    此外,苏联对原料中含有多种矿物的白钨锡石也进行了不少研究。原料中主要为锡石(Sn为9.7%)和白钨矿(WO₃为7.9%),其次为钛铁矿、独居石和石英等。粒度为0.1~0.6mm,采用了电、磁选相结合的工艺流程,经多次分选后,结果如表1所示。