Processamento de minério de tungstênio Planta Soluções
O processo específico de beneficiamento do minério de tungstênio depende de suas propriedades únicas. A ZONEDING oferece plantas e equipamentos personalizados para o processamento de minério de tungstênio, otimizando a taxa de recuperação do concentrado.
Como superar os desafios do beneficiamento de minério de tungstênio: separando a volframita da scheelita e aumentando a recuperação do lodo?
O sucesso do beneficiamento de tungstênio depende da identificação do mineral primário (volframita vs. scheelita) e da adaptação do processo de acordo com a necessidade. A volframita depende fortemente da gravidade e da separação magnética, enquanto a scheelita requer flotação, frequentemente combinada com métodos de gravidade. O gerenciamento da recuperação de partículas finas (lama) e a remoção de impurezas são cruciais para ambos.
Scheelita
Volframite
O mundo do processamento de tungstênio não é uniforme. Tratar um minério de volframita como se fosse scheelita, ou vice-versa, é um caminho garantido para resultados ruins e desperdício de investimento. Compreender a natureza distinta desses minerais e os desafios associados é o primeiro passo para projetar uma planta de beneficiamento eficaz e lucrativa.
O tipo de minério de tungstênio é principalmente volframita ou scheelita? Por que os métodos de beneficiamento são tão diferentes?
Identificar o mineral de tungstênio dominante (volframita vs. scheelita) é o primeiro passo, pois suas propriedades físicas e químicas exigem técnicas de separação muito diferentes. A volframita utiliza gravidade + separação magnética; a scheelita utiliza gravidade + flotação. Aplicar o método errado resultará em fracasso.
Scheelita-Flotação
Separador Magnético de Volframita
A Grande Divisão: Wolframita vs. Scheelita
Confundir esses dois é um erro comum e custoso no beneficiamento de tungstênio. Suas propriedades inerentes determinam a estratégia de processamento do núcleo.
Wolframita ((Fe,Mn)WO₄):
Propriedades: Alta densidade (~7.0-7.5 g/cm³), cor escura, fracamente magnético (variando com o teor de ferro).
Lógica de Processamento: Explora sua alta densidade usando métodos de gravidade (Máquina separadora de jigging, sacudindo Tabela, Calha Espiral) e seu fraco magnetismo usando alta intensidade separação magnética (Separador magnético) para separá-lo de minerais não magnéticos, especialmente cassiterita (pedra de estanho), que possui densidade semelhante. A flotação geralmente não é utilizada.
Scheelita (CaWO₄):
Propriedades: Alta densidade (~5.9-6.1 g/cm³), cor tipicamente clara (branco, amarelado, acastanhado), não magnético, exibe características fluorescência sob luz UV de ondas curtas (azul a amarelo, dependendo do teor de molibdênio).
Lógica de Processamento: Também utiliza métodos de gravidade inicialmente devido à sua densidade. No entanto, a concentração efetiva, especialmente para partículas mais finas e separação de ganga de densidade semelhante (como calcita, fluorita), depende fortemente de flotação de espuma (Máquina de flutuação). Seu comportamento de flutuação é sensível e requer controle cuidadoso dos reagentes.
Portanto, uma análise mineralógica detalhada não é negociável. Saber se você tem volframita, scheelita ou uma mistura é muito mais crítico do que apenas saber o teor total de WO₃. Esse conhecimento determina todo o projeto do fluxograma, a seleção do equipamento e os potenciais desafios futuros. A ZONEDING oferece equipamentos básicos robustos, como Equipamento de britageme moinhos (moinho de bolas) adequado para preparar qualquer tipo de minério para seu caminho correto de separação a jusante.
Beneficiamento de Volframita: Por que a Separação por Gravidade é Essencial? Como Maximizar a Utilização da Diferença de Densidade?
A separação por gravidade é essencial para a volframita devido à sua altíssima densidade (~7.0-7.5 g/cm³) em comparação com os minerais de ganga típicos (quartzo, feldspato ~2.6-2.7 g/cm³). Maximizar isso envolve o processamento em etapas usando diferentes dispositivos de gravidade (Máquina separadora de jigging, sacudindo Tabela, Calha Espiral) otimizado para faixas específicas de tamanho de partículas após classificação cuidadosa.
O contraste significativo de densidade é a principal característica da volframita para separação física.
O princípio: Os métodos de separação por gravidade usam diferenças na forma como os minerais respondem a forças como gravidade, força centrífuga e água corrente, com base principalmente em sua gravidade específica (densidade) e tamanho/formato das partículas.
Abordagem em etapas para máxima eficiência:
Partículas grossas: Máquina separadora de jigging são frequentemente usados para volframita liberada mais grossa (+2 mm). Eles usam água pulsante para estratificar partículas por densidade.
Partículas Médias: Mesas Agitadoras São altamente eficazes para tamanhos intermediários (por exemplo, 0.074 mm a 2 mm). Eles utilizam uma combinação de movimento de agitação e fluxo de água sobre uma plataforma com sulcos para separar minerais pesados.
Partículas finas: Calhas Espirais ou separadores de gravidade fina especializados (como separadores multigravidade – veja a seção de recuperação de lodo) são usados para frações mais finas (até ~0.04 mm).
Importância da Classificação: Antes de alimentar cada dispositivo de gravidade, a polpa de minério deve ser classificada em faixas de tamanho estreitas usando telas (peneira vibratória) ou classificadores hidráulicos (Hidrociclone, Classificador Espiral). Isso garante que cada dispositivo opere com sua eficiência ideal para uma fração de tamanho específica. Alimentar um único dispositivo com uma ampla faixa de tamanhos compromete a recuperação.
Ao empregar um circuito de gravidade em estágios com classificação criteriosa, a alta densidade da volframita é aproveitada com eficácia para atingir uma concentração significativa antes que etapas subsequentes, como a separação magnética, possam ser realizadas. A ZONEDING oferece uma gama completa de equipamentos de separação por gravidade sob medida para essas aplicações.
Beneficiamento de Scheelita: Flotação é a Chave! Como Otimizar Sistemas de Reagentes para Melhor Seletividade?
A otimização da flotação de scheelita depende da seleção criteriosa de coletores de ácidos graxos (como oleato de sódio) e, principalmente, do uso de depressores eficazes (como silicato de sódio) sob controle preciso de pH e temperatura para separar seletivamente a scheelita dos minerais de ganga contendo cálcio. A qualidade da água também é vital.
Flotação de espuma de scheelita
Flotação de espuma de scheelita
A Química Delicada da Flotação de Scheelita
A flotação de scheelita é notoriamente desafiadora devido à sua semelhança com minerais de ganga comuns, especialmente os que contêm cálcio.
O desafio: Scheelita (CaWO₄), calcita (CaCO₃), fluorita (CaF₂) e apatita (Ca₅(PO₄)₃(F,Cl,OH)) contêm cálcio e respondem de forma semelhante aos coletores de ácidos graxos padrão usados para minerais não sulfetados. O principal objetivo é obter a flotação seletiva da scheelita.
Principais estratégias de reagentes:
Coletores: Ácidos graxos aniônicos (oleato de sódio, tall oil) são os mais utilizados. Às vezes, coletores quelantes, como os ácidos hidroxâmicos, são usados para melhor seletividade, embora geralmente sejam mais caros.
Depressivos: É aqui que está a arte. Silicato de sódio (vidro d'água) é o depressor mais comum para ganga de silicato e, principalmente, para calcita e fluorita em condições específicas. Sua eficácia depende fortemente de:
pH: Geralmente operado em uma faixa alcalina fraca (pH 8-10).
Módulo (razão SiO₂:Na₂O): Diferentes módulos têm diferentes forças de compressão.
Dosagem: É necessário um controle preciso; muito pouco não deprime a ganga, muito pode deprimir a scheelita.
Outros modificadores: Às vezes, depressores orgânicos (taninos, amidos, polímeros específicos) são usados em combinação com ou em vez de vidro de água. O ácido fosfórico pode ser usado para deprimir seletivamente a calcita.
Modificadores de pH: Carbonato de sódio (Na₂CO₃) é comumente usado para ajustar o pH.
Condições críticas de operação:
Temperatura: O aquecimento da polpa (geralmente 30-40°C) melhora significativamente a eficácia e a seletividade dos coletores de ácidos graxos, mas aumenta os custos de energia.
Qualidade da água: Água dura (alto teor de Ca²⁺, Mg²⁺) consome os coletores e interfere na depressão. Água macia ou a adição de agentes amaciadores de água são frequentemente necessárias.
Gestão de Lodo: Lodos finos (<10-20 mícrons) prejudicam severamente a eficiência e a seletividade da flotação. Deslamagem eficaz (Hidrociclone) antes da flutuação é essencial.
A flotação bem-sucedida de scheelita requer testes laboratoriais extensivos para otimizar o conjunto de reagentes e as condições operacionais para o minério específico, seguidos por um rigoroso controle de processo na planta usando equipamentos como Máquinas de Flotação e tanques de condicionamento (Tanques misturadores).
Britagem e moagem de minério de tungstênio: como garantir a liberação minimizando a moagem excessiva e a geração de lodo?
Minimize a geração de lodo de tungstênio adotando britagem em estágios (Jaw Crusher, Cone Crusher) e moagem (Moinho de Rod, moinho de bolas) com classificação intermediária (peneira vibratória, Hidrociclone). Empregue uma filosofia de “mais britagem, menos moagem” e potencialmente use separação em estágios, removendo o tungstênio liberado em tamanhos mais grosseiros antes de moagem adicional.
Equilibrando a Liberação e o Controle do Slime
A fragilidade da volframita e da scheelita torna crucial a cominuição cuidadosa. A moagem excessiva é inimiga da recuperação eficiente do tungstênio.
O problema: Os minerais de tungstênio se quebram facilmente em partículas muito finas (<19 mícrons, frequentemente chamadas de "slimes") durante a britagem e a moagem. Essas lamas são extremamente difíceis de recuperar usando métodos tradicionais de gravidade (sacudindo Tabela) e também impactar negativamente o desempenho da flotação. Essa perda de lodo costuma ser a maior fonte de perda de tungstênio em uma planta.
Estratégias de Mitigação:
Maximize a eficiência de britagem: Use vários estágios de britagem (Britador de mandíbula, britador cônico, possivelmente britador fino) para reduzir o tamanho do minério o máximo possível antes da moagem. Este é o princípio de "mais britagem, menos moagem".
Moagem em estágios: Em vez de moer até o tamanho final desejado de uma só vez, use vários estágios de moagem (o moinho de barras costuma ser o preferido para moagens mais grossas com menos finos, seguido pelo moinho de bolas).
Retificação em circuito fechado: Utilize classificadores (peneira vibratória para granulometrias mais grossas, hidrociclone ou classificador espiral para granulometrias mais finas) em conjunto com cada moinho de moagem. Isso garante que apenas as partículas que precisam de maior redução de tamanho retornem ao moinho, enquanto as partículas de tamanho adequado o ignoram, evitando a moagem excessiva.
Beneficiamento de Estágio: Se os minerais de tungstênio forem liberados em tamanhos relativamente grosseiros, considere inserir etapas de separação por gravidade (por exemplo, gabaritos, espirais) entre os estágios de moagem para recuperar o tungstênio liberado mais cedo, evitando que ele seja moído ainda mais e se transforme em lama.
Seleção de meios de moagem: O uso de tipos e tamanhos apropriados de meios de moagem também pode influenciar a geração de lodo.
O projeto cuidadoso de circuitos, com foco na redução gradual do tamanho e na classificação eficiente, é fundamental para alcançar uma boa liberação, minimizando a moagem excessiva prejudicial de valiosos minerais de tungstênio. A ZONEDING fornece a gama necessária de equipamentos de britagem, moagem e classificação para esses circuitos otimizados.
Qual o papel da separação magnética no beneficiamento de tungstênio? (Separação de volframita, remoção de ferro, etc.)
A separação magnética é crucial para minérios de volframita. Ela separa principalmente a volframita fracamente magnética da ganga não magnética e, principalmente, da cassiterita não magnética (estanho). Também é usada para remover contaminantes de ferro fortemente magnéticos (como magnetita ou ferro residual) dos circuitos de volframita e scheelita..
Separação Magnética: Uma Ferramenta Chave
A separação magnética ([Separador Magnético]) desempenha funções distintas dependendo do mineral de tungstênio e da ganga associada.
Separação de volframita (função principal):
Desafio: A volframita ((Fe,Mn)WO₄) é fracamente magnética (paramagnética), com magnetismo aumentando com o aumento do teor de ferro. Isso ocorre frequentemente com a cassiterita (SnO₂), que tem uma densidade muito alta, mas não é magnética. A separação por gravidade por si só não consegue separá-las com eficácia.
Solução: Após a concentração inicial por gravidade, produz-se um concentrado misto de minerais pesados, separação magnética de alta intensidade (frequentemente exigindo condições secas após a secagem do concentrado). O separador magnético captura a volframita, permitindo a passagem da cassiterita não magnética (e outros materiais pesados não magnéticos). Este é o método padrão para separação de W-Sn.
Remoção de Ferro (Aplicação Geral):
Desafio: Minérios de tungstênio podem conter minerais fortemente magnéticos, como magnetita (Fe₃O₄), ou contaminação por resíduos de aço (ferro residual) da mineração e britagem. Estes podem interferir nos processos subsequentes ou contaminar o produto final.
Solução: Separadores magnéticos de baixa intensidade (LIMS), geralmente simples tambores ou correias magnéticas, são utilizados no início do circuito (por exemplo, após a britagem ou antes da moagem) para remover esse material altamente magnético. Separadores de alta intensidade também podem remover silicatos ou óxidos de ferro fracamente magnéticos posteriormente no processo, se necessário para a pureza final do concentrado.
Circuitos Scheelitas: Embora a scheelita (CaWO₄) em si não seja magnética, separadores magnéticos ainda são usados em plantas de scheelita principalmente para remover minerais de ganga magnética contendo ferro (por exemplo, granada, epidoto, magnetita) para purificar o concentrado final de scheelita ou preparar a alimentação para flotação.
Portanto, a separação magnética é indispensável para a separação de volframita-cassiterita e desempenha um papel vital na remoção de impurezas em concentrados de volframita e scheelita. A ZONEDING oferece diversos [Separadores Magnéticos] adequados para essas tarefas.
O desafio do beneficiamento de tungstênio: como recuperar tungstênio de forma eficaz a partir de lamas finas (<0.019 mm)?
A recuperação de tungstênio de lamas (<~19 mícrons) requer equipamentos especializados de gravidade fina (concentradores centrífugos, separadores multigravitacionais), técnicas de flotação de lama ou, às vezes, separação magnética úmida de alta intensidade (WHIMS) para lamas de volframita. Ignorar a lama significa perda significativa de valor.
Centrífuga-Concentradora
Enfrentando o problema do lodo
A fração <19 mícrons (ou às vezes <37 mícrons) representa um grande desafio e potencial perda de valor no processamento de tungstênio. Estratégias dedicadas são necessárias.
Separação Avançada por Gravidade Fina:
Concentradores Centrífugos: Dispositivos como concentradores Knelson, concentradores Falcon ou Kelsey Jigs utilizam campos gravitacionais aprimorados (forças G elevadas) para separar partículas finas e pesadas das mais leves com muito mais eficácia do que as unidades de gravidade tradicionais. São cada vez mais utilizados na recuperação de lama de tungstênio.
Separadores Multigravitacionais (MGS): Esses dispositivos combinam forças de cisalhamento com a gravidade em uma superfície rotativa, provando ser eficazes na recuperação de minerais pesados muito finos, como lama de tungstênio.
Flotação de lodo:
Desafios: A flotação de partículas ultrafinas é inerentemente difícil devido à baixa eficiência de colisão entre bolhas e partículas e ao alto consumo de reagentes.
Técnicas: Podem envolver o uso de coletores ou floculantes especializados combinados com flotação, flotação com carreador (usando partículas mais grossas para ajudar a elevar partículas finas) ou células de flotação especializadas, projetadas para melhor aeração de partículas finas e recuperação de espuma. A deslamagem e o condicionamento cuidadosos são essenciais para a flotação de lodo de scheelita.
Separação Magnética Úmida de Alta Intensidade (WHIMS): Para a volframite slimes, CAPRICHOS (Separador magnético) pode ser eficaz na captura de partículas finas de volframita fracamente magnéticas da ganga de lodo não magnético.
Abordagens combinadas: Frequentemente, utiliza-se uma combinação de métodos. Por exemplo, a separação fina por gravidade pode produzir um concentrado de lodo de baixa qualidade, que é posteriormente refinado por flotação ou WHIMS.
Investir em circuitos dedicados à recuperação de lodo é crucial para maximizar a recuperação geral do tungstênio e a lucratividade do projeto. Embora desafiador, ignorar a fração de lodo equivale a descartar uma parte significativa do recurso.
Separação de tungstênio-estanho: quais são as principais rotas do processo e os desafios técnicos?
O principal método para separar volframita (fracamente magnética) da cassiterita (não magnética) após concentração gravitacional é a separação magnética de alta intensidade, geralmente realizada a seco. Os desafios incluem garantir a liberação completa, a secagem eficiente sem agregação de partículas e a otimização da intensidade do campo magnético para uma separação limpa.
Desbloqueando Concentrados Mistos: A Chave Magnética
A separação desses dois minerais pesados valiosos depende quase inteiramente de sua diferença em suscetibilidade magnética.
O problema: Tanto a volframita (densidade ~7.0-7.5) quanto a cassiterita (densidade ~6.8-7.1) são minerais pesados concentrados por métodos gravitacionais ([Máquina Separadora Jigging], [Mesa Vibratória], [Calha Espiral]). Suas densidades são muito próximas para uma separação eficaz baseada na gravidade.
A Solução Padrão: Separação Magnética:
Concentração por gravidade: primeiro, produza um concentrado por gravidade misto W-Sn, rejeitando a ganga mais leve.
Secagem: O concentrado misturado geralmente deve ser completamente seco.
Separação Magnética de Alta Intensidade: O concentrado seco é alimentado para um separador magnético de alta intensidade (Separador Magnético – normalmente do tipo rolo induzido ou rolo de terras raras). As partículas de volframita fracamente magnéticas são defletidas ou capturadas pelo forte campo magnético, enquanto as partículas de cassiterita não magnéticas seguem uma trajetória diferente. Múltiplas etapas de separação magnética (desbaste, limpeza, sequestro) são frequentemente necessárias para atingir alta pureza e recuperação de ambos os produtos.
Desafios técnicos:
Liberação: A liberação incompleta (volframita unida à cassiterita) resultará em separação inadequada. A moagem adequada é fundamental.
Eficiência da Secagem: A secagem ineficiente pode causar aglomeração de partículas, dificultando a separação magnética. O superaquecimento durante a secagem também deve ser evitado.
Otimização do campo magnético: a intensidade do campo magnético e a velocidade do rotor devem ser cuidadosamente ajustadas com base nas propriedades magnéticas específicas da volframita (que dependem da sua relação Fe/Mn) e no tamanho das partículas para maximizar a eficiência da separação.
Partículas finas: A separação magnética a seco torna-se menos eficiente para partículas muito finas devido a problemas com poeira e efeitos aerodinâmicos. A Separação Magnética Úmida de Alta Intensidade (WHIMS) pode ser considerada para frações finas.
Outros minerais magnéticos: a presença de outros minerais magnéticos (como granada ou turmalina) pode complicar a separação e pode exigir etapas adicionais de limpeza.
A separação magnética continua sendo a tecnologia fundamental para resolver o desafio comum de separação de tungstênio-estanho encontrado em muitos depósitos polimetálicos.
Separação de tungstênio-molibdênio: quais são os pontos técnicos para separar tungstênio e molibdenita por flotação?
A separação da molibdenita associada (MoS₂) da scheelita normalmente envolve a flotação preferencial da molibdenita usando coletores de sulfeto específicos (como querosene/diesel com promotor xantato) enquanto se deprime a scheelita, geralmente usando silicato de sódio ou depressores especializados antes do estágio principal de flotação da scheelita.
Visando Sulfetos: Flotação de Molibdenita
Quando o molibdênio ocorre como o mineral de sulfeto distinto molibdenita (MoS₂), a flotação oferece uma rota de separação viável, geralmente realizada antes da flotação da scheelita.
O desafio: A molibdenita é um mineral de sulfeto naturalmente flutuável, enquanto a scheelita é um tungstato de cálcio flotado usando uma química diferente (ácidos graxos). O molibdênio na estrutura da scheelita (formando powellita Ca(Mo,W)O₄) não pode ser separado por meios físicos e impacta o preço final do concentrado de scheelita.
Estratégia de separação (para MoS₂): Flotação preferencial de molibdenita:
Depressão da scheelita e ganga: Crie condições nas quais a scheelita e os minerais de ganga associados sejam deprimidos. Isso pode envolver o uso de silicato de sódio (vidro d'água), depressores orgânicos específicos ou controle do pH, geralmente em um ambiente neutro a ligeiramente alcalino.
Molibdenita Flotante: Adicione reagentes que flotem seletivamente a molibdenita. A molibdenita é naturalmente bastante hidrofóbica, portanto, muitas vezes, apenas um óleo apolar (como querosene ou diesel) é necessário como coletor, às vezes auxiliado por uma pequena quantidade de promotor xantato. Um espumante (como MIBC ou óleo de pinho) também é utilizado.
Coleta de concentrado de molibdenita: a molibdenita flutua em um concentrado de espuma (máquina de flotação).
Prosseguir para a flotação de scheelita: os rejeitos do circuito de molibdenita, agora desprovidos de MoS₂, tornam-se a alimentação para o estágio principal de flotação de scheelita (usando ácidos graxos, etc.).
Considerações Técnicas:
Seletividade de reagentes: garantir que o coletor de molibdenita não flutue significativamente a scheelita, e que o depressor de scheelita não atrapalhe excessivamente a flotação da molibdenita.
Colocação do circuito: A flotação da molibdenita quase sempre é feita antes da flotação da scheelita porque os ácidos graxos usados para a scheelita também fariam a molibdenita flutuar facilmente, tornando a separação subsequente muito difícil.
Intertravamento: molibdenita e scheelita finamente intercaladas podem exigir moagem mais fina para liberação, aumentando potencialmente os problemas de lodo.
A separação da molibdenita acessória permite a recuperação potencial de um subproduto de molibdênio separado e produz uma alimentação mais limpa para a flotação de scheelita, melhorando sua eficiência e a qualidade do concentrado final.
Como remover eficazmente o excesso de arsênio, fósforo e outras impurezas nocivas do concentrado de tungstênio?
Arsênio e enxofre (frequentemente como arsenopirita/pirita) são normalmente removidos por flotação preferencial antes da concentração de tungstênio. O fósforo (frequentemente como apatita) é gerenciado durante a flotação da scheelita usando depressores específicos (por exemplo, controle de pH, vidro de água modificado). Algumas impurezas podem exigir lixiviação ou ustulação após a concentração.
Arsênio-(As)
Enxofre-(S)
Fósforo (apatita)
Alcançando a Pureza: Combatendo Elementos Nocivos
Atender às especificações de mercado para concentrado de tungstênio exige a remoção proativa de elementos de penalidade.
Arsênio (As) e Enxofre (S):
Fonte: Geralmente ocorrem como minerais de sulfeto, como arsenopirita (FeAsS, a principal fonte de As), pirita (FeS₂), pirrotita (Fe₁₋ₓS), etc.
Estratégia de remoção: Flotação preferencial de sulfeto. Isso geralmente é feito no início do fluxograma (após a moagem, mas antes das principais etapas de recuperação do tungstênio). Reagentes padrão de flotação de sulfeto (por exemplo, xantatos como coletores, sulfato de cobre como ativador, se necessário, MIBC/óleo de pinho como espumante) são utilizados em condições (geralmente pH levemente ácido ou neutro) nas quais os minerais de tungstênio são naturalmente deprimidos. O concentrado de sulfeto flotado contém a maior parte do As e do S, deixando uma alimentação mais limpa para a recuperação do tungstênio. Isso é crucial.
Fósforo (P):
Fonte: Principalmente de apatita (Ca₅(PO₄)₃(F,Cl,OH)), frequentemente associada à scheelita.
Estratégia de Remoção (na Flotação de Scheelita): A apatita flutua de forma semelhante à scheelita com ácidos graxos. A separação depende da depressão seletiva. O uso de silicato de sódio acidificado, o controle cuidadoso do pH ou o emprego de depressores orgânicos específicos (como taninos ou amidos) podem preferencialmente deprimir a apatita, permitindo a flutuação da scheelita. Isso requer uma otimização cuidadosa.
Outras impurezas (Bi, Sb, etc.):
Fonte: Podem ocorrer como minerais específicos (por exemplo, bismutinita Bi₂S₃, estibinita Sb₂S₃).
Estratégia de Remoção: Frequentemente removido juntamente com outros sulfetos durante a flotação preferencial. Se for necessária uma separação específica, podem ser necessárias etapas de flotação personalizada ou lixiviação hidrometalúrgica, às vezes aplicadas ao concentrado final.
Tratamento Pós-Concentração: Para algumas impurezas persistentes ou requisitos muito rigorosos, o concentrado final pode passar por lixiviação (por exemplo, lixiviação ácida para remover calcita ou apatita residual) ou torrefação, embora isso adicione custo e complexidade significativos.
Projetar o fluxograma tendo a remoção de impurezas como objetivo principal, e não apenas uma reflexão tardia, é essencial para produzir concentrado de tungstênio comercializável.
Como os sulfetos (como arsenopirita e pirita) afetam o beneficiamento de tungstênio? Como removê-los preferencialmente?
Sulfetos impactam negativamente o beneficiamento de tungstênio ao consumir reagentes (na flotação), potencialmente interferindo na separação por gravidade (se densos) e contaminando o concentrado final com S e, frequentemente, As. A melhor maneira de removê-los é utilizando flotação preferencial, adaptada para minerais de sulfeto, antes das principais etapas de recuperação de tungstênio.
Lidando com Sulfetos Indesejados
O gerenciamento de minerais de sulfeto associados é uma etapa crítica na maioria dos fluxogramas de tungstênio.
Impactos negativos:
Consumo de reagentes: Em circuitos de flotação (especialmente para scheelita), os sulfetos podem adsorver coletores ou outros reagentes de forma não seletiva, aumentando os custos e reduzindo a eficiência.
Interferência gravitacional: sulfetos densos como pirita (densidade ~5.0) ou arsenopirita (densidade ~6.1) podem se reportar ao concentrado gravitacional junto com minerais de tungstênio, exigindo etapas adicionais de separação.
Contaminação de concentrado: Mais importante ainda, eles introduzem enxofre (S) indesejável e, muitas vezes, arsênio altamente penalizado (As da arsenopirita) no concentrado de tungstênio final, tornando-o potencialmente invencível ou sujeito a pesadas penalidades.
Estratégia de remoção: Flotação preferencial de sulfeto:
Por que começar logo: A remoção de sulfetos antes das principais etapas de recuperação do tungstênio (gravidade ou flotação) geralmente é a abordagem mais eficaz.
Como funciona: Após a moagem, a pasta de minério é condicionada com reagentes selecionados especificamente para flotar minerais de sulfeto, deixando minerais de tungstênio (volframita, scheelita) e a maioria dos minerais de ganga deprimidos.
Coletores: Normalmente xantatos de cadeia curta (por exemplo, SIBX, PAX).
pH: Geralmente neutro a ligeiramente ácido (pH 5-7), onde a flutuabilidade do sulfeto é boa, mas a flutuação da scheelita (usando ácidos graxos) é ruim.
Ativação: O sulfato de cobre pode ser usado com cautela para ativar alguns sulfetos manchados, se necessário.
Espumadores: Espumadores padrão como MIBC ou óleo de pinho.
Resultado: Um concentrado de sulfeto contendo a maior parte da pirita, arsenopirita, etc., é removido como espuma ([Máquina de Flotação]), deixando uma polpa mais limpa, pobre em S e As como alimentação para os estágios subsequentes de concentração de tungstênio.
Implementar um circuito eficiente de flotação preferencial de sulfeto no início do processo é crucial para a eficiência posterior e para garantir que o concentrado de tungstênio final atenda às especificações de qualidade quanto ao teor de S e As.
Como projetar fluxogramas de beneficiamento combinados eficientes para minérios de tungstênio complexos?
O projeto de minérios de tungstênio complexos requer uma combinação personalizada de métodos (gravidade, flotação, magnético, potencialmente lixiviação) com base em mineralogia detalhada. A sequência é crucial: muitas vezes, primeiro, a remoção dos sulfetos, depois a aplicação de gravidade/magnético para volframita/estanho, seguida de flotação para scheelita e outros minerais potencialmente recuperáveis, sempre com foco na recuperação por estágios e no controle de impurezas.
Adaptando o processo: “Tamanho único não serve para todos”
Não existe um fluxograma universal para o tungstênio. O projeto ideal é determinado pelas características específicas do minério.
Princípios Orientadores:
A mineralogia é rei: O ponto de partida é uma compreensão detalhada de quais minerais de tungstênio estão presentes, seus tamanhos de liberação e, principalmente, os tipos e associações de todos os outros minerais valiosos e de ganga.
Recuperação de Estágio: Recupere os minerais liberados o mais cedo e grosseiramente possível para evitar moagem excessiva e perdas de lodo.
Remoção de impurezas primeiro: Resolva impurezas problemáticas como sulfetos (As, S) no início do fluxo.
Separação direcionada: Use a técnica mais apropriada para cada tarefa de separação (por exemplo, gravidade para diferenças de densidade, magnética para diferenças de suscetibilidade magnética, flotação para diferenças de química de superfície).
Exemplos de conceitos de fluxograma (altamente variáveis):
Minério misto de volframita-scheelita com sulfetos:
Rejeitos de gravidade -> Moagem adicional -> Flotação de scheelita (Máquina de flutuação)
Concentrado de gravidade -> Separação magnética -> Separar volframita de scheelita/outros pesados (Separador magnético)
Minério de volframita e estanho:
Trituração e Moagem
Separação por gravidade -> Concentrado misto de W-Sn
Separação Magnética -> Separar Wolframita de Cassiterita
Scheelita com Fluorita/Calcita:
Trituração e Moagem
Separação por gravidade (pré-concentração opcional)
Flotação de Scheelita (controle cuidadoso de reagentes para seletividade)
Avaliação Técnico-Econômica: Para minérios complexos, múltiplas opções de fluxogramas podem ser tecnicamente viáveis. Escolher a melhor opção requer a comparação de custos de capital e operacionais, recuperações alcançáveis e qualidades do produto, complexidade operacional e robustez em relação à variabilidade do minério. Às vezes, uma recuperação ligeiramente menor com um processo mais simples e estável é economicamente preferível.
Projetar para complexidade requer engenheiros metalúrgicos experientes que possam interpretar dados mineralógicos e selecionar/sequenciar operações unitárias de forma otimizada com base em princípios técnicos e econômicos sólidos.
Do desbaste à limpeza: quais equipamentos essenciais são necessários em uma planta de beneficiamento de tungstênio?
Os principais equipamentos incluem trituradores (britador de mandíbula, britador cônico), moinhos (moinho de bolas), classificadores (hidrociclone, peneira vibratória), vários separadores de gravidade (máquina separadora de jigging, mesa vibratória, calha espiral, unidades de gravidade fina), células de flotação (máquina de flotação), separadores magnéticos (separador magnético), espessadores (concentrador de alta eficiência), filtros, alimentadores (alimentador vibratório), bombas e transportadores.
Uma planta de tungstênio bem equipada precisa de uma variedade de máquinas robustas para lidar com as diferentes etapas da separação. O ZONEDING fornece muitos desses componentes essenciais:
Equipamentos essenciais para beneficiamento de tungstênio:
Estágio do Processo
Principais tipos de equipamentos
Exemplos de zoneamento
função
Notas
Cominuição
Britadores (primários, secundários, terciários), moinhos de moagem (barras, bolas)
Movimentação de minério, polpa, concentrados e rejeitos por toda a planta.
Confiabilidade é fundamental.
A combinação específica e o dimensionamento dos equipamentos dependem fortemente das características do minério, do fluxograma escolhido e da produtividade da planta. Selecionar equipamentos confiáveis de fornecedores experientes como a ZONEDING é crucial para o sucesso operacional.
Como melhorar a viabilidade econômica e atender aos requisitos ambientais no beneficiamento de tungstênio?
Melhore a economia maximizando a recuperação geral (especialmente visando perdas de lodo), otimizando o consumo de reagentes/energia, garantindo a qualidade consistente do produto para evitar penalidades e, potencialmente, recuperando subprodutos. Atenda aos requisitos ambientais por meio da reciclagem eficiente da água e de uma gestão robusta e em conformidade com as normas de rejeitos.
Poluição por poeira
Poluição da água
Alcançando Rentabilidade Sustentável
Equilibrar o desempenho financeiro com a responsabilidade ambiental é essencial para as operações modernas de tungstênio.
Aumentando os retornos econômicos:
Maximizar a recuperação (especialmente multas): Cada ponto percentual de tungstênio recuperado contribui diretamente para a receita. Investir em cominuição eficiente para minimizar a geração de lodo e implementar tecnologias avançadas de recuperação de partículas finas geralmente gera altos retornos.
Otimize o uso de recursos: Minimize o consumo de reagentes caros (especialmente em flotação), meios de moagem e energia (moagem eficiente, aquecimento otimizado).
Qualidade consistente do produto: Atingir a meta de teor e manter as impurezas (As, P, S, etc.) abaixo dos níveis de penalidade é crucial para alcançar o melhor preço de mercado. Um controle robusto do processo é fundamental.
Créditos de subprodutos: Se o minério contiver quantidades recuperáveis de estanho, molibdênio, bismuto, cobre, etc., projetar o fluxograma para recuperá-los como produtos separados pode melhorar significativamente a economia geral do projeto.
Eficiência operacional: A otimização das operações, boas práticas de manutenção e a minimização do tempo de inatividade contribuem para reduzir os custos operacionais.
Atendendo aos requisitos ambientais:
Gerência de água: Implemente circuitos de água em circuito fechado sempre que possível para minimizar a entrada de água doce e o descarte de águas residuais. Trate a água reciclada conforme necessário para manter o desempenho do processo.
Gestão de Rejeitos: Projetar e operar instalações de armazenamento de rejeitos (TSFs) de acordo com as melhores práticas e regulamentações para garantir estabilidade física e química a longo prazo. Maximizar a recuperação de água dos rejeitos (por exemplo, por meio de filtragem) para reduzir a pegada de TSF e melhorar o balanço hídrico.
Controle de poeira: Implementar medidas eficazes de supressão de poeira em toda a planta (trituração, transporte, secagem).
Manuseio de reagentes: Garanta o armazenamento, manuseio e gerenciamento seguros de todos os produtos químicos do processo.
A integração da otimização econômica e da administração ambiental desde a fase inicial do projeto leva a projetos de beneficiamento de tungstênio mais resilientes, lucrativos e socialmente aceitáveis.
Conclusão
O sucesso do beneficiamento de tungstênio exige uma compreensão clara do minério — volframita versus scheelita dita o caminho. Dominar a gravidade, a separação magnética e a flotação, além de abordar crucialmente a recuperação de lodo fino e a remoção de impurezas, é fundamental. A personalização do processo e a escolha de equipamentos robustos garantem eficiência e lucratividade, além de atender aos padrões ambientais.
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