鎢,作為“工業(yè)牙齒”,是航空航天、電子、軍工等領(lǐng)域的戰(zhàn)略性資源。全球鎢礦資源分布不均,中國、俄羅斯、加拿大和越南是主要儲量國,其中中國占比超過60%。中國雖儲量豐富,但長期面臨選礦效率低、伴生復(fù)雜、尾礦堆積等問題。如何通過技術(shù)創(chuàng)新實現(xiàn)鎢資源的高效利用與綠色開發(fā),成為行業(yè)焦點。
一、鎢礦種類與伴生復(fù)雜性
鎢礦主要分為黑鎢礦(Fe/MnWO?)與白鎢礦(CaWO?)。其中,白鎢礦(CaWO4)多產(chǎn)于矽卡巖型礦床,呈白色或淺色,晶體結(jié)構(gòu)規(guī)則,通常與方解石、螢石等礦物共生。其選礦難度較高,需依賴浮選工藝分離雜質(zhì);黑鎢礦((Fe,Mn)WO4)常見于高溫?zé)嵋菏⒚}礦床,顏色深褐至黑色,常與石英、云母、長石等脈石礦物伴生。因密度差異顯著,傳統(tǒng)上采用重力選礦法分選。
此外,鎢礦常與錫、鉬、鉍、銅等金屬及螢石、石英等非金屬礦物伴生,形成復(fù)雜的共(伴)生體系。例如,江西某鎢礦中鎢與錫、鉍緊密共生,湖南某礦區(qū)則出現(xiàn)白鎢礦與輝鉬礦交織。這種復(fù)雜性導(dǎo)致傳統(tǒng)選礦工藝難以高效分離目標(biāo)礦物,資源綜合利用率不足60%。
二、傳統(tǒng)選礦工藝的深層矛盾與技術(shù)桎梏
傳統(tǒng)鎢礦選礦工藝的瓶頸不僅是效率問題,更是礦物學(xué)特性、技術(shù)路徑依賴與環(huán)保約束三者交織的復(fù)雜矛盾。
鎢礦石的多尺度嵌布特征(粗粒、細(xì)粒、微細(xì)粒共生)對工藝提出差異化需求:
黑鎢礦因密度高(7.1~7.5 g/cm³),傳統(tǒng)重選(搖床、螺旋溜槽)可處理+0.2 mm粗粒級,但對-0.074 mm微細(xì)粒回收率不足40%;
白鎢礦與方解石、螢石等鈣質(zhì)礦物表面化學(xué)性質(zhì)相似,浮選需依賴高選擇性捕收劑(如脂肪酸類),但藥劑制度復(fù)雜,易造成“精礦互污”。
三、光電預(yù)分選:顆粒級高效分選的技術(shù)突破與工藝重構(gòu)
光電分選技術(shù)的核心價值在于對顆粒級礦石(-50mm~+5mm)的預(yù)分選精準(zhǔn)控制,通過“早拋廢、早提精”重構(gòu)選礦流程邏輯,在源頭實現(xiàn)礦石價值密度的快速提純,為后續(xù)細(xì)粒級分選奠定低耗、高效的基礎(chǔ)。
傳統(tǒng)選礦流程中,粗碎后的礦石直接進(jìn)入磨礦環(huán)節(jié),導(dǎo)致大量低品位廢石過度粉碎,造成能耗浪費與金屬流失。光電分選通過“破碎-預(yù)分選-分級處理”的流程再造,在粗碎后(粒度-50mm)對礦石進(jìn)行智能分選,形成三大技術(shù)優(yōu)勢:
能量密度優(yōu)化:提前拋除30%~50%廢石,使進(jìn)入磨礦的礦石量減少40%,噸礦電耗降低15~20kWh;
金屬流富集:將礦石WO?平均品位從0.3%~0.8%提升至1.0%~1.5%,減少后續(xù)浮選藥劑用量20%~30%;
粒度保護:避免廢石過磨產(chǎn)生的微細(xì)泥化(-0.038mm含量降低12%),改善浮選泡沫穩(wěn)定性。
四、鎢尾礦資源化:從廢石到高端骨料的蛻變
我國現(xiàn)存鎢尾礦超10億噸,傳統(tǒng)處理以堆存為主,占用土地且存在重金屬滲漏風(fēng)險。光電分選技術(shù)為尾礦資源化提供新路徑:
尾礦再選:利用光電設(shè)備從尾礦中二次回收鎢及其他有價礦物。
骨料增值:分選后的廢石經(jīng)破碎、整形后,可制成粒度為5~20mm的高標(biāo)準(zhǔn)建筑骨料,抗壓強度達(dá)60MPa以上。江西某鎢礦通過此技術(shù),年處理尾礦50萬噸,生產(chǎn)骨料30萬噸。
五、未來展望:智能化與全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同
光電分選技術(shù)的推廣,通過對鎢礦構(gòu)建“預(yù)分選-深度回收-尾礦資源化”的全流程體系,推動鎢產(chǎn)業(yè)向低碳、循環(huán)經(jīng)濟轉(zhuǎn)型。
從“粗放分選”到“智能精選”,從“尾礦填埋”到“點石成金”,光電技術(shù)的應(yīng)用不僅提升了鎢資源利用率,更重塑了礦業(yè)價值鏈。