基本介紹
- 中文名：鎢尾礦
- 套用：建築行業、水泥工業和微晶玻璃等
- 鎢礦品位：0.1%~0.7%
特點,套用,①鎢尾礦用於水泥工業,②鎢尾礦用於微晶玻璃,③鎢尾礦的其他套用,鎢尾礦中回收有價金屬,①鎢尾礦中回收鎢,②鎢尾礦中回收鉬、鉍,鎢尾礦中回收非金屬礦,①鎢尾礦中回收螢石,②鎢尾礦中回收石榴子石,
鎢被稱為“工業味素”，廣泛套用於切削刀具、鑽頭、穿甲彈及電子器件等領域，其合金製品具有高熔點、高密度、高硬度等優點，是現代工業不可或缺的材料之一，鎢化合物還被套用於催化、能源與環保等領域。但鎢礦品位一般較低，為0.1%~0.7%，導致選礦過程中產生大量尾礦，約占原礦90%以上。我國每年約排放40多萬t鎢尾礦，大部分未被有效利用，目前堆存量已達1000多萬t以上。
鎢尾礦
鎢尾礦鎢尾礦作為一種固體廢棄物，目前主要儲存於尾礦庫或回填入礦井，造成資源浪費，且占用土地，污染環境，危害人類健康。
目前國內鎢資源保有儲量逐年下降，原礦石品位越來越低，鎢尾礦資源回收有價金屬及非金屬礦，可有效提高資源利用率。鎢尾礦整體利用有利於推進無尾礦礦山建設，既提高了鎢礦資源附加值，又改善了礦山環境，是今後鎢尾礦綜合利用的發展方向。
特點
鎢尾礦是鎢礦經研磨細選取其中的含鎢礦物後排放的經細粒尾礦漿脫水後形成的固體物料，一般主要由礦石礦物以及圍岩礦物組成，主要含有螢石、石英、石榴子石、常是、雲母、方解石等礦物，有些含有鉬、鉍等少量的多金屬礦物，主要化學成分為：SiO2、Al2O3、CaO、CaF2、MgO、Fe2O3等。
鎢尾礦具有如下特點：
①鎢尾礦排放量大，加之多年堆積的老尾礦數量巨大，迫切需要尋找規模化的利用途徑；
②鎢尾礦中含有一些稀有金屬礦物和有加非金屬礦，通過進一步提取，可以有效提高資源利用率；
③鎢尾礦化學性質穩定。硬度大，顏色較淺；
④鎢尾礦顆粒較細，多數小於200目，在一些對粒度要求較細的套用方面有較大的優勢；
⑤部分鎢尾礦含有重金屬，處理不善，可能造成土壤和河流的污染。
套用
鎢尾礦綜合套用途徑可分為兩類：回收有價金屬礦物或非金屬礦和整體利用，整體利用主要包括鎢尾礦製備建築材料等。鎢尾礦得到了合理利用後，可以從鎢尾礦回收有價金屬鎢、鉍和鉬，也可以回收非金屬礦螢石和石榴子石。鎢尾礦套用於建築行業，用於水泥工業和微晶玻璃等。鎢尾礦主要成分為矽、鋁的氧化物，並含有鈣，與傳統建築材料較為相似，同時鎢尾礦顆粒較細，用於建築材料不需要再作破碎處理，能耗和成本較低，具有天然的優勢。
①鎢尾礦用於水泥工業
水泥工業傳統的氟硫礦化劑用於水泥工業，可減少氟硫的污染，變廢為寶，對水泥工業的可持續發展也有著重要的意義。
利用鎢尾礦作為生產水泥的原料，減少螢石摻加量，生料中WO3的質量分數為1x10~6x10時，可改善生料易燒性，有利於水泥熟料礦物艾利特的形成，且鎢的逸出率幾乎為零，並可減少鉛、汞和氟的逸放，可作為環保型水泥熟料礦化劑。
利用鎢尾礦作為水泥熟料的原料之一，取代了水泥窖氟硫的污染並利用了廢棄資源，節約能耗，降低成本，但鎢尾礦作生產水泥的原料需控制其摻加量，過量會產生副作用。
將鎢尾礦用於水泥生產，所得產品各方面均滿足相關要求，最大燒損為2.6%，其中鉛、銅等有害元素均低於相應標準，但隨著鎢尾礦的增加產品流動性和抗壓強度有所下降。
②鎢尾礦用於微晶玻璃
微晶玻璃是一種亮度高、韌性強的新型建築材料。早在20世紀60年代初前蘇聯就進行了尾礦製備微晶玻璃的研究和生產，後來在許多國家得到發展，並形成規模化生產。
以鎢尾礦為主要原料，用量為55%~75%，不添加晶核劑，採用澆注成型法製備出鎢微晶玻璃，其主晶相為β-矽灰石，其核化析晶機理屬於表面成核析晶，工藝簡單，成本廉價。
以鎢尾礦、長石、石灰石、芒硝和純鹼為主要原料，以螢石和磷礦石為晶核劑，採用熔融法製備了乳白色鎢尾礦微晶玻璃，最佳核化溫度為680~700℃，淨化溫度為900~950℃，晶相為矽灰石和磷灰石。
③鎢尾礦的其他套用
除上述套用領域外，鎢尾礦還被套用於其他方面，如生物陶粒、礦物聚合材料、瓷磚等。
以鎢尾礦為原料，爐渣、粉煤灰、粘土為輔料，採用焙燒製備了多孔生物陶粒濾料，生物陶粒子密度為1.61g/cm3，堆積密度為1.10g/cm3，比表面積為9.7m2/g，酸可溶率為0.17%，鹼可溶率為0.33%，筒壓強度為8.1MPa。
以鎢尾礦和偏高嶺土為主要原料，水玻璃和NaOH為鹼激發劑製備了礦物聚合材料。當鎢尾礦占固相比例為75%、養護溫度不超過100℃時，所製備的礦物聚合材料性能最佳，其主晶相為α-石英，聚合反應生成的產物為凝膠相矽鋁酸鹽，呈非晶質形式存在。
以鎢浮選尾礦為原料製備瓷磚，可有效降低燒成溫度，所得產品各項指標滿足要求，減低了生產成本，並有效利用了礦物廢料。
鎢尾礦中回收有價金屬
鎢尾礦床中經常伴生著許多有用金屬，如：錫、鉬、鉍、銅、鉛、鋅、銻、鈹、鈷、金、銀等。它們中有些是對鎢冶煉工藝中有害的雜質，通過選冶綜合回收其中有用金屬，既可提高鎢製品的質量，又能有效提高鎢礦資源的綜合利用率。目前回收的有價金屬主要為鎢、鉬和鉍。
①鎢尾礦中回收鎢
鎢尾礦掃選回收鎢是提高鎢礦回收率的有效途徑。
採用選冶聯合工藝從鎢尾礦及細泥中回收鎢，WO3回收率可達82.6%。該工藝採用粗浮選-鎢粗精礦直接鹼分解鎢尾礦、細泥及浸入渣，將用於鎢原礦的浮選方法推廣於鎢尾礦、細泥及浸入渣，並簡化了其中的加溫、重選等工序，得到WO3品位18%的鎢粗精礦，直接將粗精礦進行鹼分解，並比較了傳統浸出和微波浸出工藝，發現達到相同效果時微波浸出時間為傳統浸出的25%，顯著提高了浸出效率。
利用微泡技術從白鎢礦浮選尾礦中回收微細粒白鎢礦，開發了CMPT微泡浮選柱，利用專家系統控制，確保浮選柱處於較好的工業狀態。工業實驗表明，精礦平均品位24.52%，回收率為43.41%，水析實驗表明5~38μm粒級內的回收率達65%。
採用高梯度磁選從白鎢礦浮選尾礦中回收黑鎢礦，經一次粗選、一次掃選、強磁選後表明，對含有0.20%WO3的強磁給礦，可獲得WO3品位0.43%的黑鎢礦強磁精礦，鎢回收率達到73.26%。
②鎢尾礦中回收鉬、鉍
很多鎢礦床都不同程度的伴生鉬、鉍，雖然在重選作業中能回收部分鉬。鉍，但由於鉬、鉍的天然可浮性好，往往在鎢重選的搖床作業中自然可浮而排入尾礦，導致鉬、鉍的綜合回收率很低。
採用浮選工藝直接從鎢重選尾礦中回收鉬、鉍，細泥尾礦則濃縮後直接浮選回收鉬、鉍，在重選尾礦中鉬品位0.024%、鉍品位0.019%，細泥尾礦鉬品位0.056%、鉍品位0.044%的情況下，取得了較好的生活技術指標，鉬精礦品位達到46.85%，鉍精礦品位達到23.05%，鉬總回收率達到41.34%，鉍總回收率達到32.5%。採用先分支串流混合浮選再分離浮選，處理含鉬0.018%、鉍0.029%的鉍尾礦，獲得鉬精礦品位46.33%、回收率67.12%，鉍精礦品位14.80%、回收率86.70%。
鎢尾礦中回收非金屬礦
①鎢尾礦中回收螢石
螢石是一種廣泛套用於化工、冶金、建材工業的重要非金屬礦，我國螢石礦品位一般偏低，其中伴生礦床儲量占43%，鎢尾礦中回收螢石礦物意義重大。對鎢浮選尾礦進行了浮選回收螢石實驗研究，採用一粗二掃浮選回收、螢石粗精礦再磨、精礦中礦再選、中礦順序返回精礦、精礦強磁選的工藝流程，得到最終螢石精礦，其中CaF2品位為97.36%，回收率為57.23%。針對某浮鎢尾礦中螢石被強烈抑制的特點，開發出能有效恢復螢石可浮性的新型活化劑ANF-1，通過“一粗二精”的浮選流程，從含CaF224.93%的浮鎢尾礦中回收螢石，獲得了含有CaF295.03%的螢石精礦，CaF2回收率達62.13%。
②鎢尾礦中回收石榴子石
石榴子石是一種硬度大、化學性質穩定的弱磁性礦物，主要用於磨料、建築材料、聚合物填料等方面。石榴子石原礦品位不高，工業品位含量大一145，通過合適的選礦工藝提高石榴子石品位是石榴子石深加工是基礎。分別採用磁選和重磁聯合流程選礦工藝，從鎢尾礦中國回收石榴子石，均可獲得石榴子石精礦產品，其中磁選方法獲得的精礦回收率高，可得品位76%的石榴子石精礦，回收率為87.78%。針對多金屬礦石石榴子石資源特點，分別採用浮-磁浮主幹流程和螺旋溜槽預選-預選中礦強磁和搖床從尾砂中國回收石榴子石，可得到品位達89%的石榴子石精礦，回收率達40%以上。
