青藏高原某斑岩型铜钼矿选矿试验_朱贤文.pdf

收稿日期2019-12-30 基金项目国家自然科学基金项目 （编号 51374116） ， 青海省重大科技专项 （编号 2018-GX-A7） 。 作者简介朱贤文 （1991） ， 男， 工程师。通讯作者罗仙平 （1973） ， 男， 教授， 博士， 博士研究生导师。 总第 524 期 2020 年第 2 期 金属矿山 METAL MINE 青藏高原某斑岩型铜钼矿选矿试验 朱贤文 1， 2， 3 李世纯 1， 2， 3 王阳 1， 2， 3 许永伟 1， 2， 3 翁存建 1， 2， 3 罗仙平 1， 2， 3， 41 （1. 西部矿业集团科技发展有限公司， 青海 西宁 810006； 2. 青海省有色矿产资源工程技术研究中心， 青海 西宁 810006； 3. 青海省高原矿物加工工程与综合利用重点实验室， 青海 西宁 810006； 4. 江西理工大学资源与环境工程学院， 江西 赣州 341000） 摘要青藏高原某特大斑岩型铜钼矿资源储量丰富， 铜钼分离困难导致其中钼资源未得到有效利用。为综 合回收矿石中铜、 钼等有价金属元素， 确定该矿石最佳的选矿工艺流程及药剂制度， 在工艺矿物学研究的基础上进 行了选矿试验研究。结果表明， 矿石中铜品位为1.21， 钼品位为0.040； 矿石中主要铜矿物为辉铜矿和黄铜矿， 辉铜矿中铜占总铜的 82.80； 辉钼矿是矿石中钼的主要赋存矿物， 以单体形式存在； 矿石中的脉石矿物主要为长 石和石英； 试样在最佳的药剂制度下， 采用 “铜钼混合浮选混合精矿再磨铜钼分离” 的工艺流程， 经1次混合粗 选、 1次混合精选和2次混合扫选得到铜钼混合精矿， 混合精矿再磨进行铜钼分离粗选， 分离粗选精矿经6次精选 得到钼精矿， 1 次分离扫选得到铜精矿， 最终获得含铜 26.46、 含钼 0.071， 铜回收率 92.06 的铜精矿， 含钼 46.400、 含铜1.28， 钼回收率75.40的钼精矿。试验指标良好， 实现了铜钼的有效分离。 关键词斑岩型铜钼矿工艺矿物学混合浮选精矿再磨铜钼分离 中图分类号TD923文献标志码A文章编号1001-1250 （2020） -02-071-06 DOI10.19614/ki.jsks.202002013 Mineral Processing Test of a Porphyry Type Copper-Molybdenum Ore in Tibetan Plateau Zhu Xianwen1， 2， 3Li Shichun1， 2， 3Wang Yang1， 2， 3Xu Yongwei 1， 2， 3 Weng Cunjian1， 2， 3Luo Xianping1， 2， 3， 42 （1. Technology Development of Western Mining Group Co.， Ltd.， Xining 810006， China; 2. Research Center of Nonferrous Mineral Resources of Engineering and Technology in Qinghai Province， Xining 810006， China; 3. Qinghai Province Key Laboratory of Plateau Mineral Processing Engineering and Comprehensive Utilization， Xining 810006， China; 4. School of Resources and Environmental Engineering， Jiangxi University of Science and Technology， Ganzhou 341000， China） AbstractA large porphyry type copper-molybdenum ore deposit in the Tibetan Plateau is abundant，and the difficulty in separating copper and molybdenum results in the inefficient use of molybdenum resources. In order to recover valuable metal elements such as copper and molybdenum comprehensively，and determine the best ore dressing process and reagents system for the ore，dressing tests were carried out based on process mineralogy research. The results showed that the copper grade in the ore is 1.21 and the molybdenum grade is 0.040. The main copper minerals in the ore are chalcocite and chal- copyrite. The copper in the chalcocite accounts for 82.80 of the total copper. The main molybdenum mineral in the ore is molybdenite in the of monomers. The gangue minerals in the ore are mainly feldspar and quartz. Under the best reagents system，the sample is subjected to “copper-molybdenum mixed flotationregrinding of mixed concentratecopper-molybde- num separation“ process. The copper-molybdenum mixed concentrate was obtained after one mixed roughing，one mixed cleaning and two mixed scavengings，and then the mixed concentrate was reground for copper-molybdenum separation rough- ing. The concentrate was selected for six times to obtain molybdenum concentrate，and the copper concentrate was obtained for one scavenging. Finally，the copper concentrate containing copper of 26.46，molybdenum of 0.071 and copper recov- ery rate of 92.06 was obtained，and the molybdenum concentrate with molybdenum of 46.400，copper of 1.28 and mo- lybdenum recovery rate of 75.40 was obtained. The test inds are fine，which means the effective separation of copper and molybdenum. KeywordsPorphyry type copper-molybdenum ore，Process mineralogy，Bulk flotation，Regrinding of concentrate， Series No. 524 February 2020 71 ChaoXing 金属矿山2020年第2期总第524期 Separation in copper and molybdenum 斑岩型铜钼矿的开发与利用是目前提取铜、 钼 等金属的重要途径之一 ［1］。该类型矿床中铜矿物以 辉铜矿、 黄铜矿形式存在， 钼矿物一般为辉钼矿， 选 别方法包括浮选法、 重选法、 磁选法等。 常见的铜钼浮选分离原则流程主要有以下几 种 ［2-4］ ①优先浮选流程。主要用于原生钼矿的选别， 因该工艺中铜矿物抑制后较难被活化， 故一般很少 被采用。②半优先混合浮选流程。此工艺先采用柴 油等钼的捕收剂将部分钼矿物浮出， 再用铜矿物的 捕收剂进行混合浮选， 得到铜钼混合精矿， 然后再分 离。③混合浮选流程。采用铜矿物捕收剂进行铜钼 混合浮选， 再进行铜钼分离， 此工艺常用于钼品位较 低的铜钼矿。铜钼分离过程中， 由于辉钼矿较铜矿 物更易浮， 大多数采用 “抑铜浮钼” 的方式， 铜矿物抑 制剂的选择是该工艺的关键。常用的铜抑制剂有诺 克斯、 氰化物、 硫化钠和巯基乙酸盐等， 其种类及用 量的选择根据矿石性质不同而异 ［5-6］。 青藏高原某特大斑岩型铜钼矿资源储量丰富， 矿区海拔在4 300米以上， 气候环境较恶劣。目前该 矿石中铜已得到有效回收， 因矿石中辉铜矿和辉钼 矿均具有良好的可浮性 ［7］， 铜钼分离困难， 钼资源未 得到有效回收。为综合高效回收矿石中铜、 钼等有 价金属元素， 实现资源利用最大化， 在系统的工艺矿 物学研究基础上， 进行了选矿试验， 以期为该类型铜 钼矿的回收提供技术依据。 1矿石性质 1. 1矿石中主要化学成分和矿物含量 矿石主要化学成分见表1， 主要矿物含量见表2。 注 带 “*” 单位为g/t 由表1可知， 矿石中铜品位为1.21， 含量较高， 是主要回收的金属元素； 钼品位为0.040， 可伴生回 收； 铁、 硫及砷的含量较低， 分别为 1.55、 3.64 和 0.063， 对选矿指标影响较小。 由表2可知， 该矿石中可回收的金属矿物为辉铜 矿和黄铜矿， 矿物含量分别为 1.33 和 0.55； 辉钼 矿作为主要的钼矿物， 矿物含量为0.03； 脉石矿物 主要为长石和石英， 占总矿物量的77.40。 1. 2矿石中铜、 钼物相分析 该矿石中硫化铜中的铜占总铜的95.68， 硫化 钼中的钼占总钼的97.50， 结果表明铜、 钼主要以硫 化物形式存在， 易通过浮选方法回收。 1. 3矿石中主要铜、 钼矿物嵌布特征 辉铜矿中的铜占总铜的82.80， 是矿石中铜的 主要赋存矿物， 其粒径较小， 部分辉铜矿包裹黄铜 矿， 少量被石英、 长石等脉石矿物包裹或边缘连生， 另有一部分与黄铁矿连生。黄铜矿作为矿石中主要 的原生铜矿物， 粒度一般较小， 主要和石英等脉石矿 物连生。辉钼矿是矿石中钼的主要赋存矿物， 主要 以单体形式存在， 呈条带状， 嵌布粒度较粗。 2选矿试验研究 2. 1试验方案的确定 由该矿石的工艺矿物学研究可知， 矿石中铜、 钼 矿物均是可浮性良好的硫化矿， 且嵌布粒度较细。 为此， 对该斑岩型铜钼矿石采用 “铜钼混合浮选混 合精矿再磨铜钼分离” 工艺流程进行选别试验。 2. 2铜钼混合粗选条件试验 2. 2. 1磨矿细度试验 磨矿细度不仅影响浮选效果， 还决定选矿的 主要成本［8］。在捕收剂 Z-200 用量 28 g/t、 石灰用 量 1 000 g/t、 2号油15 g/t条件下， 进行了磨矿细度试 验， 考察磨矿细度对混合浮选指标的影响， 试验结果 见图1。 由图1可知， 随着磨矿细度的增大， 混合精矿中 铜品位逐渐降低， 铜回收率先增加后小幅度下降， 钼 品位则变化不大， 钼回收率先增加后减小。综合考 虑， 确定混合粗选磨矿细度为-0.074 mm占55。 2. 2. 2石灰用量试验 在硫化矿浮选体系中， 石灰既可调浆， 又可调控 矿浆电位 ［9］。为考察石灰用量对铜钼混合粗选的影 72 ChaoXing 2020年第2期朱贤文等 青藏高原某斑岩型铜钼矿选矿试验 响， 固定磨矿细度为-0.074 mm占55， 捕收剂Z-200 用量为28 g/t， 2号油15 g/t， 以石灰为pH调整剂进行 了石灰用量试验， 结果见图2。 由图2可知， 在石灰用量范围内， pH值大小对铜 钼回收率影响较大， 添加石灰后铜、 钼回收率均保持 在80以上。增加石灰用量， 铜品位小幅度下降， 钼 品位变化不大。综合考虑， 确定混合粗选石灰用量 为1 000 g/t， 此时矿浆pH值为8～9。 2. 2. 3Z-200用量试验 酯类捕收剂对斑岩型铜矿物具有良好选择性与 捕收能力， 本试验在磨矿细度为-0.074 mm占 55、 石灰用量1 000 g/t、 2号油15 g/t条件下， 进行了常见 酯类捕收剂Z-200的用量试验， 结果见图3。 由图3可知， 随着Z-200用量的增加， 混合精矿 中铜、 钼回收率均先升高后降低， 铜品位逐渐降低。 综合考虑， 确定Z-200用量为28 g/t。 2. 3混合浮选闭路试验结果 根据混合粗选试验的条件及结果， 进行了1粗1 精2扫的混合粗选闭路试验， 试验流程见图4， 结果见 表3。 由表3可知， 在磨矿细度为-0.074 mm占55、 石 灰用量1 000 g/t、 Z-200用量28 g/t、 2号油 15 g/t的条 件下， 经 1 粗 1 精 2 扫的混合粗选， 可获得含铜 26.51、 铜回收率 92.46， 含钼 0.820、 钼回收率 86.51的混合精矿。 2. 4铜钼分离粗选条件试验 鉴于辉钼矿可浮性较辉铜矿好， 本试验采用 “抑 铜浮钼” 工艺， 选用硫化钠与高效抑制剂XKY-03组 合抑制铜矿物， 对混合精矿进行铜钼分离试验。 2. 4. 1再磨细度试验 由前文工艺矿物学研究可知， 矿石中铜矿物粒 径较小， 为使铜钼矿物充分单体解离， 更好地实现铜 钼分离， 需对铜钼混合精矿进行再磨。为考察再磨 细度对铜钼分离粗选精矿指标的影响， 在煤油用量 为 5 g/t、 组合抑制剂硫化钠XKY-03 用量为 （300 30）g/t条件下， 进行了混合精矿再磨细度试验， 结果 见图5。 由图5可知， 随着再磨细度的增加， 钼的回收率 逐渐升高后基本保持不变， 钼品位变化不显著， 铜品 位则是先下降后上升， 综合考虑， 确定铜钼分离粗选 试验中再磨细度为-0.045 mm占85。 73 ChaoXing 金属矿山2020年第2期总第524期 2. 4. 2硫化钠XKY-03组合抑制剂用量试验 抑制剂用量的大小影响铜钼分离的效果， 抑制 剂用量过大会将抑制部分钼矿物， 抑制剂用量过小 则难以有效抑制铜矿物。在再磨细度为-0.045 mm 占85、 煤油用量为5 g/t的条件下， 进行了抑制剂用 量试验， 结果见表4。 由表4可知， 随着组合抑制剂用量的增加， 钼粗 精矿中铜品位和回收率先降低后升高， 钼的品位和 回收率则均维持在较高水平， 综合考虑， 确定铜钼分 离粗选中组合抑制剂硫化钠XKY-03用量为 （300 30） g/t。 2. 4. 3煤油用量试验 辉钼矿浮选常用的捕收剂为烃类油 ［10-12］， 如煤 油、 柴油等。本试验以煤油为选钼捕收剂， 在再磨细 度为-0.045 mm占85、 组合抑制剂硫化钠XKY-03 用量为 （30030）g/t的条件下， 进行了捕收剂用量试 验， 结果见图6。 由图6可知， 随着煤油用量增加， 钼粗精矿中铜 品位逐渐降低， 铜回收率在10以下， 钼的品位和回 收率则均维持在较高水平。当煤油用量增加至5 g/t 时， 钼粗精矿中选别指标趋于稳定， 故确定煤油用量 为5 g/t。 2. 5全流程闭路试验 在铜钼混合浮选和分离粗选条件的基础上进行了 全流程闭路试验， 试验流程见图7， 试验结果见表5。 由表5可知， 试样经1次混合粗选、 1次混合精选 和2次混合扫选得到铜钼混合精矿， 混合精矿再磨进 行铜钼分离粗选， 分离粗选精矿经6次精选得到钼精 矿， 1次分离扫选得到铜精矿， 最终获得含铜26.46、 铜 回 收 率 92.06， 含 钼 0.071 的 铜 精 矿 ， 含 钼 46.400、 钼回收率75.40， 含铜1.28的钼精矿， 实 现了铜、 钼的有效分离， 回收了有价金属元素。 3结论 （1） 矿石中铜品位为1.21， 含量较高， 是主要回 收的金属元素； 钼品位为0.04， 可伴生回收； 铁、 硫 及砷的含量较低， 分别为1.55、 3.64和0.063； 矿 石中可回收的金属矿物为辉铜矿和黄铜矿， 矿物含 量分别为 1.33 和 0.55； 辉钼矿作为主要的钼矿 物， 矿物含量为0.03； 脉石矿物主要为长石和石英， 占总矿物量的77.40。 （2） 辉铜矿是矿石中铜的主要赋存矿物， 其粒径 较小， 部分辉铜矿包裹黄铜矿， 少量被石英、 长石等 脉石矿物包裹或边缘连生， 另有一部分与黄铁矿连 生。黄铜矿作为矿石中主要的原生铜矿物， 粒度一 般较小， 主要和石英等脉石矿物连生。辉钼矿是矿 石中钼的主要赋存矿物， 主要以单体形式存在， 呈条 带状， 嵌布粒度较粗。 （3） 试样在最佳的药剂制度下， 采用 “铜钼混合 浮选混合精矿再磨铜钼分离” 的工艺流程， 最终 获得含铜 26.46、 含钼 0.071， 铜回收率 92.06 的 铜精矿， 含钼46.400、 含铜1.28， 钼回收率75.40 的钼精矿， 实现了铜、 钼的有效分离。 参 考 文 献 王昊伟， 周兴龙， 徐翔， 等.云南某低品位铜钼矿选矿试验研［1］ 74 ChaoXing 究 ［J］ .矿产综合利用， 2017 （2） 63-67. 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