原生钨矿石处理方法有哪些？一文详解选矿与提炼流程

核心结论

原生钨矿石的处理方法可以划分为选矿和提炼两大阶段。选矿阶段的任务是将钨矿物与脉石矿物分离，获得钨精矿，主要方法包括重选、浮选、磁选和电选。提炼阶段的任务是将钨精矿转化为可用的钨化合物或金属钨，主要方法包括碱法分解、酸法分解和氯化法。处理方法的选择取决于钨矿物的类型、嵌布粒度和脉石矿物组成。黑钨矿以重选为主，白钨矿以浮选为主，黑白钨混合矿采用重浮磁联合流程。钨精矿的提炼以碱法分解应用最广，白钨精矿适合酸法分解。

原生钨矿石的类型与可选性

原生钨矿石按钨矿物类型分为黑钨矿石、白钨矿石和黑白钨混合矿石三类。黑钨矿主要赋存于石英脉型矿床中，矿物组成相对简单，钨矿物密度大，重选可选性好。白钨矿主要赋存于矽卡岩型矿床中，矿石矿物组成复杂，白钨矿与含钙脉石矿物可浮性接近，浮选分离难度大。黑白钨混合矿兼具两者特征，选别难度最大。

矿石的可选性判断依据工艺矿物学研究结果。关键参数包括钨矿物的赋存状态、嵌布粒度分布、单体解离度、脉石矿物种类及含量。钨矿物性脆，在破碎磨矿过程中容易过粉碎，负0.074毫米粒级中钨金属的分布率超过30%时，重选回收效率急剧下降。

钨矿物的嵌布粒度差异大。石英脉型黑钨矿中钨矿物嵌布粒度较粗，粗粒级可达数毫米。矽卡岩型白钨矿中钨矿物嵌布粒度较细，细粒级可至数十微米。嵌布粒度的差异直接决定了磨矿细度和分选方法的选择。

选矿方法详解

重选法

重选是钨矿选矿的传统主力方法，利用钨矿物与脉石矿物的密度差实现分离。黑钨矿密度7.1至7.5克每立方厘米，白钨矿密度5.9至6.2克每立方厘米，而石英密度2.65克每立方厘米，方解石密度2.7克每立方厘米，透辉石密度3.2至3.4克每立方厘米。

重选设备按粒度分工配置。跳汰机处理0.5至2毫米粒级物料，对密度差大于1.5克每立方厘米的矿物对具有良好的分选效果。螺旋溜槽处理0.1至0.5毫米粒级物料，作为跳汰尾矿的扫选设备。摇床处理0.02至0.5毫米粒级物料，是钨矿重选精选的核心设备。离心选矿机处理负0.074毫米粒级物料，回收摇床难以处理的微细粒钨矿物。

重选法的优势在于药剂消耗为零、粗粒级回收率高、运行成本低。重选法的局限在于细粒级回收效率低，石榴子石与白钨矿密度接近时精矿品位受限。

浮选法

浮选是白钨矿和细粒级黑钨矿的主要回收方法，利用钨矿物与脉石矿物表面物理化学性质的差异实现分离。

白钨矿浮选采用碳酸钠调节pH至9至10.5，水玻璃作抑制剂，脂肪酸类捕收剂浮选白钨矿。粗选精矿经过多次精选获得白钨粗精矿。加温精选将粗精矿加热至90摄氏度以上，加入水玻璃搅拌保温，使脉石矿物受到强烈抑制，白钨矿保持可浮性，再通过浮选获得高品位白钨精矿。

黑钨矿浮选多采用苄基胂酸或羟肟酸类捕收剂。黑钨矿浮选的应用不如白钨矿浮选广泛，主要用于重选尾矿中细粒级黑钨矿的回收。

浮选法的优势在于细粒级回收效果好，对矿石性质波动的适应性较强。浮选法的局限在于药剂消耗高，对矿浆pH值、药剂浓度、矿浆温度等参数敏感。

磁选法

磁选在钨矿选矿中主要起辅助作用。黑钨矿具有弱磁性，可以通过强磁选机与部分非磁性脉石矿物分离。石榴子石具有弱磁性，在重选精矿进入浮选前设置强磁选作业可以去除部分石榴子石，减轻浮选负荷。

磁选除杂作业可以将浮选给矿中的石榴子石含量降低30%至50%，白钨浮选精矿品位提高3至5个百分点。对于黑白钨混合矿，磁选可以将黑钨矿和白钨矿初步分组，再分别采用重选和浮选处理。

电选法

电选用于钨精矿的最终提纯，利用钨矿物与锡石、硫化物等杂质的导电性差异进行分离。电选在钨矿选矿中应用较少，主要用于处理含锡较高的钨精矿。

选矿流程构建

原生钨矿石从破碎到精选的完整流程可以划分为六个环节。

破碎筛分环节采用三段一闭路流程。原矿经颚式破碎机粗碎至200毫米以下，圆锥破碎机中碎至30至50毫米，细碎圆锥破碎机配合圆振动筛构成闭路，最终破碎产品粒度控制在12至15毫米。预抛废作业在破碎段之后设置，采用重介质分选或X射线分选技术排出废石，预抛废率20%至40%。

磨矿分级环节采用阶段磨矿阶段选别策略。一段磨矿细度控制在0.5至1.0毫米，粗粒级钨矿物在这一粒度下即可实现单体解离。二段磨矿细度控制在0.074至0.15毫米，处理一段重选的尾矿。

重选粗选环节采用跳汰机、螺旋溜槽、摇床组合配置。一段磨矿产品直接进入跳汰机，粗粒级钨矿物在跳汰过程中与低密度脉石分离。跳汰尾矿经螺旋溜槽扫选。跳汰精矿和螺旋溜槽精矿合并进入摇床精选。

浮选精选环节处理重选尾矿中的细粒级钨矿物和白钨矿。白钨矿浮选采用碳酸钠调节pH至9至10.5，水玻璃作抑制剂，脂肪酸类捕收剂浮选白钨矿。粗选精矿经过多次精选获得白钨粗精矿，再通过加温精选获得最终精矿。

磁选除杂环节在重选精矿进入浮选前设置。强磁选机去除石榴子石和磁性杂质，减轻浮选负荷。

精矿脱水环节采用高效浓缩机与陶瓷过滤机组合。浓缩机将精矿矿浆浓度提升至60%至70%，陶瓷过滤机将精矿水分降至10%以下。

提炼方法详解

碱法分解

碱法分解是钨精矿提炼应用最广的方法，适用于黑钨精矿和低品位白钨精矿。碱法分解又分为苏打压煮法和氢氧化钠浸出法。

苏打压煮法将钨精矿与碳酸钠混合，在高压反应釜中加热至180至230摄氏度，钨矿物与碳酸钠反应生成可溶性的钨酸钠。反应时间2至4小时，钨浸出率达到98%以上。苏打压煮法适用于黑钨精矿，对矿石中的钙含量有一定容忍度。

氢氧化钠浸出法将钨精矿与氢氧化钠溶液在高压反应釜中加热至150至200摄氏度，钨矿物与氢氧化钠反应生成钨酸钠。氢氧化钠浸出法的反应温度低于苏打压煮法，能耗较低，但试剂成本较高。

碱法分解的后续工序包括浸出液净化、钨酸钠结晶、钨酸沉淀和钨粉制备。浸出液中的硅、磷、砷等杂质通过加镁盐或铝盐沉淀去除。净化后的钨酸钠溶液经蒸发结晶获得钨酸钠晶体，再经酸分解获得钨酸，钨酸煅烧获得三氧化钨，三氧化钨氢还原获得钨粉。

酸法分解

酸法分解适用于白钨精矿，尤其是高钙白钨精矿。酸法分解采用盐酸或硝酸分解钨精矿，钨矿物与酸反应生成钨酸沉淀，钙、铁等杂质进入溶液。

酸法分解的优点是工艺流程短、钨浸出率高。缺点是酸消耗量大，对设备腐蚀严重，废酸处理成本高。酸法分解要求白钨精矿中钙含量较低，钙含量过高时酸消耗量急剧增加。

酸法分解的后续工序包括钨酸洗涤、钨酸煅烧和钨粉制备。钨酸洗涤去除夹带的杂质离子，钨酸煅烧获得三氧化钨，三氧化钨氢还原获得钨粉。

氯化法

氯化法将钨精矿与氯气在高温下反应生成挥发性氯化钨，氯化钨经冷凝收集后还原获得钨粉。氯化法的优点是反应速度快、钨回收率高。缺点是氯气有毒，设备腐蚀严重，对原料适应性差。

氯化法在工业应用中较少，主要用于处理复杂钨矿或回收含钨废料。

选矿方法对比

提炼方法对比

设备配置

技术参数

案例参考

江西某石英脉型黑钨矿，原矿三氧化钨品位约0.42%，钨矿物嵌布粒度0.1至3毫米。选矿采用重选流程，原矿经三段一闭路破碎后，一段磨矿至0.8毫米，跳汰机粗选获得粗粒黑钨精矿，螺旋溜槽扫选。二段磨矿至0.1毫米，摇床精选获得黑钨精矿。重选精矿经磁选去除磁性杂质后获得最终黑钨精矿，三氧化钨品位70%，综合钨回收率88%。

该矿黑钨精矿采用苏打压煮法提炼。精矿与碳酸钠按一定比例混合，在高压反应釜中加热至200摄氏度，反应时间3小时，钨浸出率达到98.5%。浸出液经净化、结晶、酸分解、煅烧和氢还原后获得钨粉，三氧化钨纯度达到99.95%。

湖南某矽卡岩型白钨矿，原矿三氧化钨品位约0.32%，石榴子石含量约25%。选矿采用重选预富集加浮选流程。一段磨矿至0.8毫米跳汰粗选，二段磨矿至0.1毫米进入白钨浮选。浮选采用碳酸钠调浆至pH10，水玻璃作抑制剂，氧化石蜡皂作捕收剂。重选精矿与浮选精矿合并加温精选，最终获得三氧化钨品位69.2%的白钨精矿，综合钨回收率86.5%。

该矿白钨精矿采用酸法分解提炼。精矿与盐酸反应生成钨酸沉淀，钨酸经洗涤、煅烧和氢还原后获得钨粉。酸法分解的钨浸出率达到98.2%，三氧化钨纯度达到99.9%。

常见技术问题

黑钨矿和白钨矿的处理方法有何区别

黑钨矿密度大，重选可选性好，选矿以重选为主，提炼以碱法分解为主。白钨矿可浮性与含钙脉石矿物接近，选矿以浮选为主，提炼以酸法分解为主。黑白钨混合矿需要采用重浮磁联合流程，分别回收黑钨矿和白钨矿。

钨精矿提炼中碱法分解和酸法分解如何选择

碱法分解适用于黑钨精矿和低品位白钨精矿，对矿石中的钙含量有一定容忍度，但试剂消耗较高。酸法分解适用于高品位白钨精矿，工艺流程短，但酸消耗量大，对设备腐蚀严重，废酸处理成本高。选择依据是精矿类型、品位和杂质含量。

钨矿选矿中如何控制过粉碎

过粉碎控制需要从破碎和磨矿两个环节入手。破碎段采用多碎少磨策略，高压辊磨机将产品粒度降至3毫米以下。磨矿段采用阶段磨矿阶段选别策略，粗粒级钨矿物在一段磨矿后即通过重选回收。磨矿介质尺寸需与给料粒度匹配，给料变细后及时调整补加球尺寸。

结论与建议

原生钨矿石的处理方法包括选矿和提炼两大阶段。选矿方法包括重选、浮选、磁选和电选，黑钨矿以重选为主，白钨矿以浮选为主，黑白钨混合矿采用重浮磁联合流程。提炼方法包括碱法分解、酸法分解和氯化法，碱法分解应用最广，酸法分解适用于高品位白钨精矿。

选矿流程的构建需要以工艺矿物学研究为基础，查明钨矿物类型、嵌布粒度、单体解离度和脉石矿物组成。阶段磨矿阶段选别是钨矿选矿的通用原则，粗粒级早解离早回收，避免过粉碎造成细泥损失。

提炼流程的选择取决于精矿类型和杂质含量。黑钨精矿优先采用苏打压煮法，白钨精矿优先采用酸法分解。钨浸出率需要达到98%以上，三氧化钨纯度需要达到99.9%以上。

对于正在规划钨矿开发项目的企业，建议在选矿流程设计前完成详细的选矿试验，在提炼工艺选择前完成精矿成分分析。将您的矿石数据发给我们，获取定制方案，可以针对具体矿石的嵌布特性和精矿成分优化选矿流程和提炼工艺。