沈阳航空航天大学
复杂难处理钨矿高效分离关键技术及工业化应用
推荐单位：中国有色金属工业协会 推荐奖种：科技进步奖
完成单位：广州有色金属研究院、北京矿冶研究总院、湖南柿竹园有色金属有限责任公司、湖南有色金属股份有限公司黄沙坪矿业分公司、甘肃新洲矿业有限公司、宁化行洛坑钨矿有限公司、广州粤有研矿物资源科技有限公司、青阳百丈岩矿业有限公司
完 成 人：孙传尧、邱显扬、李晓东、高玉德、周晓彤、程新朝、何亚文、林日孝、李爱民、王中明、周祯善、徐锃、张忠汉、谢加文、倪章元 项目简介：
钨是一种不可再生的稀有金属，具有难以替代的优良性能，在钢铁工业、装备制造、交通运输和电子信息等产业中起着重要作用，在国民经济和国防建设中具有极其重要的战略地位。
我国钨资源储量居世界首位，占60%以上。随着国民经济迅猛发展，对钨资源需求越来越大，相对易选的黑钨矿资源急剧减少，几乎殆尽。而占钨储量60%以上的难选白钨矿和黑白钨共生矿在攻关前却未得到有效利用，这部分钨资源利用率仅35~40%。由于这类资源的矿物种类繁多、原矿品位低，且白钨矿常与表面性质相近的含钙脉石致密共生，因而其有效分选被公认为世界性选矿难题。针对该类难选钨矿，开发复杂难处理钨矿高效分离关键技术及工业化应用，提高其综合利用率，对我国钨工业可持续发展意义重大。
项目组经过现场调研，及时掌握中国钨矿选矿技术现状及创新方向。本项目以多个典型矿山的难选钨矿为研究对象，在多个国家科技计划及大量企业委托项目的支持下，经过十多年的理论研究及科技攻关，取得“复杂难处理钨矿高效分离关键技术”的重大突破。其创新点：
1. 强磁分流—黑白钨分开浮选新工艺。基于对黑钨矿和白钨矿磁性、浮选动力学特性研究，建立了分流分速模型，在此基础上提出基于分流分速的异步浮选法分离黑钨矿和白钨矿。本技术突破传统单一浮选工艺的束缚，率先采用黑白钨矿磁选分离新技术，适应性强，指标稳定，既高效回收黑钨矿和白钨矿，同时为后续萤石、锡石、石榴石等综合回收创造了有利条件。
2. 系列新型高效钨捕收剂研发及工程化应用。基于对药剂结构特性、矿物溶液化学和不同钨矿石浮游特性的长期研究，自主研发出两类新型高效选择性钨捕收剂及其复合药剂，克服了传统药剂选择性和溶解性差的缺点，实现了对难选钨矿的高效捕收，药剂产业化程度高，价格适中，易降解、环保。
3．捕收剂预吸附多碱协同作用直接精选技术。本技术突破了传统加温精选工艺，根据白钨粗精矿矿物学特性，在加温前添加少量捕收剂，使钨矿物预先吸附，在添加大量水玻璃同时，选择性添加少量氢氧化钠和硫化钠，强化对脉石矿物和硫化物选择性脱药和抑制，加温或不加温搅拌后，矿浆不稀释不脱泥不脱药直接浮选，简化流程，高效回收白钨矿。
4. 钨细泥预分离—浮重新工艺。本工艺流程简单，适应性强，不需加温，钨品位及回收率高，克
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服了传统工艺 “常温浮选-加温精选-弱磁选-强磁选-重选” 流程长，钨浮选粗精矿品位低，加温精选浪费能源，消耗大量水玻璃，尾矿沉降困难，回水难以利用，钨回收率低等缺点，解决了国内外公认的钨细泥选矿技术难题。
5. 类质同象富钼变种白钨矿选矿新技术。采用特效的磁黄铁矿浮选药剂和钼钨类质同象白钨矿的特效捕收剂以及“浮钼-强化脱硫-高效回收钼钨类质同象白钨矿”的全浮选矿工艺流程，解决了伴生有磁黄铁矿的低品位钼钨类质同象白钨矿的浮选技术难题。
本项目从研发到工业应用已有十多年，对不同矿石系统地进行了40多个小型、6个扩大及10个工业试验，在湖南黄沙坪、宁化行洛坑、甘肃新洲、湖南柿竹园、江西阳储山、湖南新田岭、青阳百丈岩、黑龙江双鸭山等20多个钨选厂生产应用，技术指标显著提高，回收率平均超过70%。此外，即将投产的湖南柿竹园3000吨选厂和湖南瑶岗仙等12家钨矿设计也采用了本技术。本技术使大量难选钨矿得以利用，从而扩大了可利用钨资源储量，创造了巨大的经济社会效益。本项目直接经济效益达到23亿元，间接经济效益超过50亿元。
本项目多项技术经专家鉴定和评价，总体达到国际先进水平，部分达到国际领先水平。经国际联机检索科技查新，未见国内外有与本项目的创新点相同的报道。本项目获国家授权发明专利4项；发表论文80篇，出版学术专著1部；获省部级科技进步一等奖4项。培养了硕博士研究生16名和一批专业技术人才，极大地促进了钨行业的技术进步。
推广应用情况：
十多年来，本项目研究成果不断产业化。已在我国湖南、江西、甘肃、云南、广东、广西、新疆、安徽、内蒙古等地20多家钨选矿厂成功应用，这些选厂现日处理矿石共达15000吨以上，近三年累计处理矿石达1350万吨以上，回收率平均超过70%，直接经济效益达到23亿元，。此外，本技术已为12家钨选厂的设计建设所采用。间接经济效益超过50亿元。
完成人及技术贡献：
1. 孙传尧：该项目技术研究论证、技术方案的制定及各阶段试验和工程化实施的总负责之一。提出采用“高梯度强磁分流黑白钨——黑白钨分别浮选”的流程，对黑白钨矿高效捕收剂进行了技术改进，负责小型试验、扩大试验到工业试验，对创新点（1）强磁分流—黑白钨矿分开浮选的新工艺、（2）系列新型高效钨捕收剂研发及工程化应用、(4）钨细泥预分离-浮重新工艺做出了贡献。
2. 邱显扬：该项目技术研究论证、技术方案的制定及各阶段试验和工程化实施的总负责之一。对项目创新点（2）系列新型高效钨捕收剂研发及工程化应用、（3）捕收剂预吸附多碱协同作用直接精选技术、（4）钨细泥预分离-浮重新工艺、（5）类质同象富钼变种白钨矿选矿新技术等均作出创造性贡献。
3. 李晓东：该项目在柿竹园现场实施的项目负责人和主要研究人员。先后组织、领导柿竹园试验方案制定和现场实施，组织了在500吨/日、1000吨/日和2000吨/日选厂的现场应用试验及生产推广，为本项目的工艺优化和现场应用研究、实施发挥了关键作用。对创新点（1）强磁分流—黑白钨矿分开浮选的新工艺（2）系列新型高效钨捕收剂研发及工程化应用、（3）捕收剂预吸附多碱协同
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作用直接精选技术作出了贡献。
4. 高玉德：本项目的主要技术负责人之一，率先将螯合型捕收剂用于黑钨细泥浮选，研究开发出“细泥预处理-常温浮选-离心机重选”新工艺，显著提高了微细粒级钨矿物选矿技术指标，解决了难选钨细泥回收关键技术问题。对创新点（2）系列新型高效钨捕收剂研发及工程化应用、（3）捕收剂预吸附多碱协同作用直接精选技术、（4）钨细泥预分离-浮重新工艺等作出了创造性贡献。
5. 周晓彤：该项目的主要技术负责人之一。针对柿竹园Ⅲ矿带西北角矿石性质差异性大的特点，研究开发脱泥脱药预处理的钨细泥选矿新工艺及新组合药剂制度，大幅度提高现场的选矿回收率。在钨捕收剂研发、工艺流程的改进以及在安徽青阳钨钼矿、江西大吉山钨矿和内蒙等钨矿山的工程化研究和应用中作出了较大的贡献。对项目创新点（1）强磁分流—黑白钨分开浮选新工艺、（2）系列新型高效钨捕收剂研发及工程化应用、（3）捕收剂预吸附多碱协同作用直接精选技术、（5）类质同象富钼变种白钨矿选矿新技术等作出创造性贡献。
6. 程新朝：柿竹园项目的技术负责人，参与了整体方案制定，提出采用“高梯度强磁分流黑白钨——黑白钨分别浮选”的流程，对黑白钨矿高效捕收剂进行了技术改进，负责小型试验、扩大试验到工业试验，对创新点（1）强磁分流—黑白钨矿分开浮选的新工艺（2）系列新型高效钨捕收剂研发及工程化应用做出了贡献。
7. 何亚文：黄沙坪项目的主要技术负责人。组织、领导、协调黄沙坪项目的研究方案的制定和实施。对创新点（2）系列新型高效钨捕收剂研发及工程化应用、（3）捕收剂预吸附多碱协同作用直接精选技术作出了贡献。
8. 林日孝：本项目的主要技术负责人之一，是钨系列高效捕收剂的生产负责人，参与工业试验方案的制定和实施。对创新点（2）系列新型高效钨捕收剂研发及工程化应用、（3）捕收剂预吸附多碱协同作用直接精选技术等作出了贡献。
9. 李爱民：行洛坑项目的主要技术负责人，提出工艺流程改造方案并负责工业试验的实施，为项目取得较好的技术经济指标起到了领导和决定性的作用。对项目创新点（2）系列新型高效钨捕收剂研发及工程化应用、（4）钨细泥预分离-浮重新工艺等做出了贡献。
10. 王中明：柿竹园和黄岗项目的技术负责人，参与了整体方案制定，提出采用“高梯度强磁分流黑白钨——黑白钨分别浮选”的流程，对黑白钨矿高效捕收剂进行了技术改进，负责小型试验、扩大试验到工业试验，对创新点（1）强磁分流—黑白钨矿分开浮选的新工艺（2）系列新型高效钨捕收剂研发及工程化应用作出了贡献。
11. 周祯善：参加了“甘肃小柳沟白钨矿选矿新工艺研究”项目的选矿设计与研究工作。全程主持并参加了该项目的工业试验与工业生产及与此相关的安装调试工作。对重要技术改进方案提出过指导性意见。对新型药剂的使用，做出过长期工业生产试验与研究，提出重要的真实可靠的研究数据。协助该项目主要技术负责人，完成了白钨矿加温浮选到常温浮选的工业改造。对创新点（2）系列新型高效钨捕收剂研发及工程化应用、（3）捕收剂预吸附多碱协同作用直接精选技术等作出创
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造性贡献。
12. 徐锃：青阳百丈岩矿项目负责人，组织、领导、协调青阳百丈岩矿业有限公司复杂难选Mo-W类质同象白钨矿工业试验方案实施，为本项目的顺利施行起到了关键作用。对创新点（2）系列新型高效钨捕收剂研发及工程化应用等作出创造性贡献。
13. 张忠汉：本项目技术负责人之一，参与提出了该项目立项总体思路和方案以及需要解决的关键技术；主持并参加了柿竹园多项国家科技攻关项目和“甘肃新洲矿白钨矿选矿新工艺研究”项目研究。对创新点（2）系列新型高效钨捕收剂研发及工程化应用、（3）捕收剂预吸附多碱协同作用直接精选技术等作出创造性贡献。
14. 谢加文：在柿竹园项目中，组织协调现场实施的主要人员。参与试验方案制定，组织协调在200吨/日选厂的工业试验，与主要负责人组织了在公司其他选厂进行现场应用试验及生产推广，为本项目的工业试验及生产推广应用发挥了主要作用。对创新点（1）强磁分流—黑白钨矿分开浮选的新工艺（2）系列新型高效钨捕收剂研发及工程化应用作出了贡献。
15. 倪章元：负责黄沙坪矿低品位钨钼矿选矿技术工业试验，全优浮工艺流程设计及改造施工.全优浮工艺节能(共减少装机容量360余KW),稳定提高指标。对创新点（2）系列新型高效钨捕收剂研发及工程化应用、（3）捕收剂预吸附多碱协同作用直接精选技术等作出了贡献。
完成单位及创新贡献： 1. 广州有色金属研究院
为本项目技术总负责单位，负责对项目的组织与技术实施，制定相关的工艺流程、实施方案、药剂合成方案等，关键技术的研发和整个试验研究工作的组织以及技术资料的编写工作。本单位研究人员对项目核心技术创新与工业实施作出了重要贡献：突破传统单一浮选工艺的束缚，首次采用白钨矿优先浮选，浮选尾矿磁-浮联合工艺富集黑钨矿新技术，有利于黑钨矿比例较低时提高黑钨浮选品位和回收率，也为后续萤石浮选和锡石回收创造了条件。自主研发出两类新型高效选择性钨捕收剂及其复合药剂，克服了传统药剂选择性和溶解性差的缺点，实现了对难选钨矿的高效捕收，药剂产业化程度高，价格适中，易降解、环保。突破传统加温精选工艺，在加温前添加少量捕收剂，使钨矿物预先吸附，在添加大量水玻璃同时，选择性添加少量氢氧化钠和硫化钠，强化对脉石矿物和硫化物选择性脱药和抑制，加温或不加温搅拌后，矿浆不稀释不脱泥不脱药直接浮选，简化流程，高效回收白钨矿。采用钨细泥预分离-浮重新工艺，克服了传统工艺流程长，钨浮选粗精矿品位低，加温精选浪费能源，消耗大量水玻璃，尾矿沉降困难，回水难以利用，钨回收率低等缺点，解决了钨细泥选矿技术难题。采用特效的磁黄铁矿浮选药剂和钼钨类质同象白钨矿的特效捕收剂以及“浮钼-强化脱硫-高效回收钼钨类质同象白钨矿”的全浮工艺，解决了伴生有磁黄铁矿的低品位钼钨类质同象白钨矿的浮选技术难题。对项目推广应用的贡献是：本技术在湖南黄沙坪、宁化行洛坑、甘肃新洲、湖南柿竹园、江西阳储山、湖南新田岭、黑龙江双鸭山以及江西、安徽、内蒙古等20多个钨选厂生产应用，此外，即将投产的湖南柿竹园3000吨选厂和湖南瑶岗仙等12家钨矿设计也采用
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了本技术。
2. 北京矿冶研究总院
技术负责单位，负责对项目的组织与技术实施，负责制定选矿技术方案。针对难选黑白钨混合矿石选矿技术难题，提出了高梯度强磁分流－黑、白钨分别浮选的选别流程。高梯度强磁分流使90%以上的黑钨矿物进入磁选精矿产品中，白钨矿主要在磁选尾矿中，黑钨矿物和白钨矿物基本分离开；强磁分流后两边矿浆的矿物组成被简化，分别回收黑钨和白钨时，选矿干扰因素相对减少，选矿方法灵活性较大，工艺技术成熟可靠；对矿石的适应性强，钨选别指标稳定；为锡石、萤石选别创造了有利的条件；提高了资源利用水平，减少了尾矿排放量。该方案在柿竹园公司得到推广应用。负责并组强实施“黄岗铁锡钨复杂多金属矿综合利用研究”经过小型试验、扩大试验到工业试验，针对矿石的特点和难点，制定了“磁－浮－重－浮”联合流程，有效地回收了矿石中的铁、锡、钨和铜，提出的工艺流程方案在黄岗铁多金属矿从2007年工业投产一直应用到现在。对黑白钨矿高效捕收剂进行了技术改进。采用廉价溶剂取代甲苯萃取苯胲，解决了原工艺存在的问题。经过小型试验研究、工业试验研究，研制成功的新型捕收剂合成工艺避免了生产成本高，环境污染等问题。采用新型捕收剂进行了选钨工业试验，新型捕收剂选择性好,对各种矿石的适用性较强,不仅能有效地捕收白钨矿物,而且能有效捕收黑钨矿物,所获得的钨粗精矿WO3品位和回收率均较高，钨回收率提高了5-10百分点。
3. 湖南柿竹园有色金属有限责任公司
本单位是项目现场实施的主要单位，协助项目的立项，协助制定工艺流程、整改方案等关键工作以及工艺优化方案进行决策和物质支持，为本项目的顺利实施起到了关键作用。对项目技术创新和应用贡献是：在黑白钨选矿工艺的工业试验、工业生产调试以及工业实施中起到积极的作用。完成了1000吨/日黑白钨选矿工艺现场应用推广、完成了500吨/日黑白钨选矿工艺推广应用改造、2007年在完成柿竹园2000吨/日选厂“复杂难选低品位黑白钨共生多金属矿高效选矿新技术”、 2009年在柿竹园380选矿试验基地进行的“强磁分流-黑白钨分开浮选”及黑白钨“浮-磁-浮”工业试验项目中，协作研究开发出脱泥脱药预处理的钨细泥选矿新工艺及新组合药剂制度，大幅提高了黑钨精矿品位及实际回收率。参与选厂技改方案的论证、设备选型，辅助设施配置方案的确定。组织了现场应用试验研究和现场试验流程的调试，调整及优化药剂制度等，为选厂达产达标提供了强有力的支持。强化现场的生产管理，为该项目的顺利进行以及选厂生产指标的提高起到积极的作用。
4. 湖南有色金属股份有限公司黄沙坪矿业分公司
项目实施单位，为本项目的实施提供物质支持，为本项目的顺利完成起到了关键作用。对本项目技术创新和应用情况的贡献：协助技术负责单位将技术成果成功应用于生产。为技术成果的成功应用提供充足的条件。
5. 甘肃新洲矿业有限公司
2005年7月至2006年9月采用传统白钨加温浮选工艺，介质调整剂采用氢氧化钠、水玻璃组合
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