Valorificarea minereului de wolfram (prelucrarea mineralelor minereurilor de wolfram) este un proces complex, deoarece mineralele de wolfram (în principal wolframit și scheelite) prezintă proprietăți fizico-chimice diferite și coexistă adesea strâns cu mineralele asociate (cum ar fi staniul, molibdenul, bismutul, sulfurile etc.).
Alegerea unei anumite tehnologii de prelucrare a mineralelor depinde în primul rând de tipul de minereu (wolframit sau scheelit), dimensiunea diseminării, tipurile de minerale asociate și gradul de minereu.
Mai jos este o explicație detaliată a metodelor și proceselor principale de ameliorare a minereului de tungsten utilizate în prezent în industrie:
1. Principiul de bază: pre-îmbogățire, recoltare timpurie și maximizarea recoltei
Minereurile de wolfram au de obicei un grad scăzut (0,2%-1% WO₃), iar mineralele de wolfram sunt fragile, predispuse la supra-măcinare și pierderi ulterioare în timpul procesului de măcinare. Prin urmare, principiul de bază al ameliorării minereului de wolfram este: „Colectați cât mai curând posibil și aruncați cât mai curând posibil”.
Măcinarea în etape și separarea etapelor: Evitați măcinarea prea fină dintr-o dată, disociați mineralele în etape și recuperați concentratul grosier de wolfram.
Prioritatea separării gravitaționale: Utilizând greutatea specifică mare a mineralelor de tungsten, recuperarea prin separare gravitațională ar trebui folosită cât mai mult posibil după măcinarea grosieră.
2. Principalele metode de prelucrare a mineralelor
A. Separarea gravitațională - metoda cea mai frecvent utilizată și economică
Aceasta este metoda preferată pentru prelucrarea minereului de wolfram, în special wolframite, datorită greutății sale specifice ridicate (în jur de 7,5), care diferă semnificativ de cea a mineralelor gangue.
Obiect aplicabil: Wolframit ((Fe,Mn)WO₄), folosit și pentru pre-concentrarea scheelitei.
Echipament comun:
Mașină de gabarit: utilizată pentru prelucrarea-minereurilor cu granule grosiere și pentru recuperarea concentratului de tungsten cu granule grosiere-.
Masina Jig
Masă de scuturare: folosită pentru procesarea minereurilor cu granulație medie până la{0}}fine, se mândrește cu o precizie ridicată de separare și este un echipament cheie pentru ameliorarea minereului de wolfram.
Masa Tremuratoare
Jgheab spiralat: utilizat pentru prelucrarea particulelor fine ca mijloc auxiliar.
Concentrator în spirală
Concentrator centrifugal: pentru recuperarea eficientă a-slimei de wolfram cu granulație fină.
Process characteristics: raw ore crushing -> rod milling (to reduce over-crushing) -> jig machine (to collect coarse particles) -> ball milling ->scuturarea mesei (pentru a colecta particule fine).
B. Metoda flotarii
Când minereul este diseminat în particule extrem de fine sau mineralul principal este scheelita, eficiența separării gravitaționale scade, necesitând utilizarea flotației.
Obiecte aplicabile:
Scheelite (CaWO₄): Scheelite are o greutate specifică relativ scăzută (aproximativ 6,0) și coexistă adesea cu minerale care conțin calciu-cum ar fi calcitul și fluoritul, ceea ce face separarea dificilă. Este separată în principal prin flotație.
Wolframit cu granulație-fină: fracțiunea micro-fină care nu poate fi recuperată prin separare gravitațională.
Dificultate cheie: Proprietățile de suprafață ale scheelitei sunt similare cu cele ale calcitului și fluoritului, ceea ce face ca separarea să fie dificilă.
Medicamente utilizate frecvent:
Colector: acizi grași (cum ar fi acid oleic, săpun de parafină oxidat), acizi fosfonici.
Inhibitori: pahar de apă (utilizat în mod obișnuit), amidon, acid tanic (folosit pentru a inhiba ganga).
Agent de ajustare: Var (utilizat pentru ajustarea valorii pH-ului, de obicei pentru flotarea scheelitei în condiții alcaline).
Proces special: „Procesul Petrov”, cunoscut și sub numele de flotație de încălzire, utilizează diferențele de capacitate de adsorbție a diferitelor minerale pentru colectoare la temperaturi înalte (80-90 grade) pentru a separa scheelita de calcit/fluorit.
C. Separarea magnetică
Minereul de wolfram în sine este de obicei ne-magnetic sau slab magnetic, iar separarea magnetică este utilizată în principal pentru îndepărtarea impurităților sau separarea mineralelor asociate.
Separare magnetică de-intensitate mare: folosită pentru a îndepărta ganga care conține-fier sau, în unele cazuri, pentru a separa wolframite (slab magnetic) de ganga ne-magnetică (mai puțin frecventă, necesitând separare magnetică cu gradient-înalt).
Scopuri principale:
Îndepărtați impuritățile de fier din minereu.
Dacă magnetitul este prezent ca mineral asociat, acesta ar trebui îndepărtat mai întâi prin separare magnetică pentru a reduce încărcătura de lucru ulterioară.
Wolframita prezintă un magnetism slab și uneori poate fi separată de ganga ne-magnetică, în special de fracțiunea de nămol fin, folosind un separator magnetic cu gradient înalt-.
D. Separarea electrostatică
Sortarea se realizează pe baza diferențelor de conductivitate a mineralelor.
Scop: Folosit de obicei ca operație de selecție fină pentru concentratul gravitațional.
Scenariu: Separați concentratul mixt obținut prin separare gravitațională (conținând wolframit, casiterit, ilmenit, monazit etc.). Wolframita este un conductor, în timp ce ganga, cum ar fi cuarțul, este un ne-conductor, care poate fi purificat în continuare prin separare electrostatică.
3. Procese tipice pentru diferite tipuri de minereuri
Scenariul 1: Wolframite - tip venă de cuarț (cel mai comun)
Acest tip de minereu are o dimensiune de diseminare relativ grosieră și este ușor de dezintegrat.
Selectare manuală/selectare fotoelectrică: Îndepărtați roci sterile mari înainte de zdrobire.
Concasare și măcinare: Se folosesc mori cu tije (pentru a reduce sliming) și se implementează „măcinarea în etapă”.
Re-alegeri:
Coarse fraction -> Jigging machine ->Obțineți concentrat grosier.
Medium and fine particle size -> Shaker table ->Obțineți concentrat fin.
Selectat: concentratul gros{0}reselectat conține adesea impurități precum staniu, sulf și arsen, care necesită procesare prin:
Desulfurarea prin flotație și îndepărtarea arsenului.
Separare magnetică pentru îndepărtarea fierului și a manganului.
Electro-separarea casiteritului și ilmenitului.
În cele din urmă, se obține un concentrat de wolframite de calitate înaltă-.
Scenariul 2: Scheelite - tip Skarn (relativ dificil)
Acest tip de minereu coexistă adesea cu sulfuri, calcit și fluorit, cu dimensiuni fine de diseminare.
Desulfurare prin flotație: mai întâi, utilizați reactivi pe bază de xantat-pentru a flota și îndepărta sulfurile (cum ar fi calcopirita și pirita).
Separarea gravitațională pre-concentrare (opțional): dacă dimensiunea particulelor o permite, mai întâi utilizați un jgheab spiralat pentru a arunca o parte din steril.
Flotație tungsten alb:
Folosiți colectoare de acizi grași.
Folosiți pahar de apă pentru a suprima ganga.
Dacă există un conținut ridicat de calcit/fluorit, poate fi necesar să se efectueze flotație încălzită sau curățări multiple.
Tratament chimic: Pentru concentratul de scheelit (cu conținut ridicat de calciu) care este extrem de greu de beneficiat, acesta este uneori trimis direct la instalații hidrometalurgice pentru prelucrare, fără a urmări grade fizice extrem de ridicate de valorificare.
Scenariul 3: minereu amestecat de tungsten alb și negru
Procesul comun necesar:
Mai întâi, re-selectați și reciclați wolframite cu granulație grosieră-.
Re-macinați sterilul după separarea gravitațională.
Recuperați wolframite și scheelite cu granulație fină-prin flotație (uneori este necesară flotarea separată, iar uneori sunt amestecate și apoi separate după flotare).
4. Sugestii de selecție și precauții
Dacă vă gândiți să selectați un proces pentru un anumit proiect de exploatare a tungstenului, vă recomandăm să urmați pașii de mai jos:
Studii mineralogice detaliate (esențiale):
Efectuați analiza mineralogiei procesului: determinați forma primară în care există wolfram (wolframit sau scheelit)?
Determinați dimensiunea particulelor de diseminare: este grosieră, medie sau fină? Aceasta determină finețea de măcinare și dacă separarea gravitațională este aplicabilă.
Determinați mineralele asociate: există staniu, molibden, bismut, fluorit și calcit? Aceasta determină dacă este necesar un proces complex de separare.
Experiment-la scară mică și experiment-crescut:
Nu aplicați direct procesele altor mine. Eșantionarea trebuie efectuată pentru testele de laborator de prelucrare a mineralelor pentru a determina sistemul optim de reactivi, finețea de măcinare și combinația de echipamente.
Considerații de mediu:
Ameliorarea minereului de wolfram implică adesea metale grele (cum ar fi arsenul și plumbul) și o cantitate mare de substanțe chimice (cum ar fi sticla de apă și acizii grași). Tratarea sterilului și reciclarea apelor uzate sunt puncte cheie în proiectarea instalațiilor moderne de ameliorare.
Echilibrul economic:
Separarea gravitațională are un cost scăzut, dar rata sa de recuperare este limitată de dimensiunea particulelor; flotația are o rată mare de recuperare dar implică costuri mari și consum de reactiv. De obicei, se adoptă un proces de „gravitație-flotație combinată” pentru a obține cel mai bun raport cost-performanță.
Rezumat:
Wolframit: Metoda preferată este separarea gravitațională (jigging + concentrație la masă), completată de separare magnetică și separare fină prin separare electrostatică.
Scheelite: flotația este metoda preferată, cu accent pe rezolvarea problemei de separare cu minerale calcaroase.
Amestec de minereu/nămol fin: adoptați un proces combinat de flotație gravitațională-și chiar introduceți noi tehnologii, cum ar fi centrifugele și flotarea purtătorului.
