某钼铅锌多金属矿资源综合回收选矿工艺研究.pdf

3 2 有色金属 选矿部分2 0 1 5 年第3 期 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 5 ．0 3 ．0 0 8 某钼铅锌多金属矿资源综合回收选矿工艺研究 张旭东，余胜利 大兴安岭金欣矿业有限公司，黑龙江加格迭奇1 6 5 0 0 0 摘要原矿中主要有价金属为钼，伴生少量的铅、锌、银等，铅锌银品位太低而不具有单独回收价值。小型试验和半工 业试验结果表明，大部分的铅锌银会随着辉钼矿的上浮而富集于钼粗精矿中，钼精选分离过程中铅锌银主要分布在分离尾矿 中。综合回收选矿试验获得含钼4 5 ．0 3 ％、钼回收率8 4 ．5 4 ％的钼精矿、含锌5 5 ．4 3 ％、锌回收率6 7 ．5 6 ％的锌精矿，以及含硫 3 5 ．5 3 ％的硫精矿，综合回收铅锌银可最大限度降低资源回收成本，提高资源综合利用率。 关键词钼矿；铅锌矿；综合回收 中图分类号T D 9 5 4 ；T D 9 5 2 ．2 ；T D 9 5 2 ．3 ；T D 9 2 3 ．7 文献标志码A文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 5 0 3 - 0 0 3 2 - 0 4 B e n e f i c i a t i o nP r o c e s sS t u d yo fR e s o u r c e sC o m p r e h e n s i v eR e c o v e r y o naM o l y r b d e n u mL e a d - z i n cP o l y m e t a l l i cO r e Z H A N GX u d o n g ，Y US h e n g l i G r e a tK h i n g a nJ i n x i nl 阮n i n gC o ．，L t d ．，J i a g e d a q iH e i l o n g f i a n g1 6 5 0 0 0 ，C h i n a A b s t r a c t M o l y b d e n u mi St 1 1 em a i nv a l u a b l em e t a li nr u n o f - m i n eo r e ，a s s o c i a t e ds m a l la m o u n t so fl e a d ， z i n c ，s i l v e r ，e t c ．强eg r a d eo fl e a d ，z i n ca n ds i l v e r a r et o ol o wf o rr e c y c l i n g ．．1 1 l er e s u l t so fl a b o r a t o r yt e s t sa n d p i l o t s c a l et e s t ss h o wt l l a tm o s to ft h el e a d ．z i n ca n ds i l v e r a r ef l o a t e dw i t hm o l y b d e n i t ea n de n r i c h e di nr o u g h m o l y b d e n u mc o n c e n t r a t e ，w h i c ha r em a i n l yd i s t r i b u t e di nt h et a i l i n g so fm o l y b d e n u ms e l e c t e ds e p a r a t i o np r o c e s s ． T h er e s u l ts h o w st h a tm o l y b d e n u mc o n c e n t r a t eo fM o4 5 ．0 3 ％w i t har e c o v e r yo f8 4 ．5 4 ％．z i n cc o n c e n t r a t eo fZ n 5 5 ．4 3 ％w i t har e c o , ／e r yo f6 7 ．5 6 ％．s u l f u rc o n c e n t r a t eo fS3 5 ．5 3 ％a r eo b t a i n e db yc o m p r e h e n s i v er e c o v e r y e x p e r i m e n t ，w h i c hc a nm i n i m i z er e c y c l i n gc o s t sa n di m p r o v er e s o u r c ec o m p r e h e n s i v eu t i l i z a t i o n ． K e yw o r d s m o l y b d e n u mo r e ；l e a dz i n co r e ；c o m p r e h e n s i v er e c o v e r y 黑龙江某钼铅锌多金属矿属于斑岩型铝矿，工 业钼矿石储量为2 0 ．6 亿t ，平均钼品位0 ．0 8 7 ％。主 要有价元素为钼，并伴生有少量的铅、锌、银和硫等 有用组分，属于特大型多金属矿床，综合回收有价金 属可提高资源利用率，有助于延长矿山服务年限⋯。 本文主要讨论在原矿中伴生的有用金属元素品 位较低且品位变化波动较大的情况下，选择合理的 选矿工艺流程降低投资成本并最大化的综合回收原 矿中伴生的铅锌银，对已进行的小型试验和半工业 试验的结果进行分析，并最终为5 万t ／d 选矿厂推荐 合理的资源综合回收方案。 1 原矿性质 1 ．1 原矿多元素分析 对原矿进行多元素分析，结果见表1 。原矿中主 要有价金属元素钼的品位为0 ．1 0 6 ％，铅、锌、银品位 较低，分别为0 ．0 2 8 ％、0 ．2 3 ％和1 ．3 4g ／t ，其余元素 不具有回收利用的价值。 1 ．2 原矿钼物相分析 表2 列出了原矿钼物相分析结果，结果显示原 矿中钼主要以硫化钼形式存在。 1 ．3 原矿矿物组成及含量 经显微镜鉴定和M L A 检测，原矿矿物组成及其 含量见表3 。原矿金属硫化矿物除辉钼矿外，主要为 黄铁矿、闪锌矿、方铅矿和少量的黄铜矿，并伴生微 量银矿物和辉锑银矿等；脉石矿物主要是石英、长 石、绢云母，少量白云石、方解石、萤石等，少量的有 机碳可浮性很好，对钼精矿品位会产生一定的 影响‘2 l 。 收稿日期2 0 1 4 - 0 4 - 0 3修回日期2 0 1 5 - 0 3 - 2 1 作者简介张旭东 1 9 8 0 一 ，男，山西运城人，硕士，工程师，主要从事选矿研究和技术管理工作。 万方数据 2 0 1 5 年第3 期张旭东等某钼铅锌多金属矿资源综合回收选矿工艺研究 3 3 组分 M oc uP bZ nT F eSS n A sFG aC A 9 1 含量0 ．1 0 6 0 ．0 0 8 60 ．0 2 80 ．2 32 ．1 01 ．6 4o ．0 2 O ．0 0 50 ．6 5 0 ．0 0 5o ．3 41 ．3 4 组分 A u l ’R e l S i 0 2A 1 2 0 3 C a O M s OK 2 0 N a 2 0P 2 0 5 M n O 有机碳 含量0 ．1 0 ．1 6 4 ．5 1 1 0 ．9 91 ．1 01 ．1 84 ．9 31 ．4 70 ．1 60 ．5 20 ．0 6 2 1 单位为g ／t ，下同。 表2钼物相分析结果 T a b l e2 A n a l y s i sr e s u l t so fm o l y b d e n u mp h a s e ／％ 表3原矿矿物组成及含量 T a b l e3M i n e r a lc o m p o s i t i o na n dc o n t e n to f ／ t i n o f - m i n eo r e／％ 矿物 含量 矿物 含量 矿物 含量 辉钼矿0 ．1 7 7正长石 1 5 ．4 9 9 高岭土0 ．3 3 2 黄铁矿 2 ．9 0 9 斜长石0 ．0 4 0萤石0 ．3 0 8 闪锌矿0 ．3 4 3黑云母0 ．4 6 0方解石0 ．0 2 7 黄铜矿 o ．0 1 0 绢云母 2 7 ．0 7 7 铁白云石 1 ．6 5 3 黝铜矿0 ．0 0 7硬锰矿0 ．2 5 1菱铁矿0 ．3 1 4 方铅矿0 ．0 3 2褐铁矿0 ．0 8 3有机碳0 ．0 6 2 石英3 1 ．8 6 4金红石0 ．8 5 1其它4 ．9 6 钠长石 1 2 ．6 8 4 绿泥石0 ．0 5 6合计 1 0 0 ．0 2实验室小型选矿试验 2 ．1 选矿试验 实验室试验采用的矿样原矿钼品位0 ．1 0 6 ％，矿 石中钼矿物的嵌布粒度很细，属细粒一微粒不均匀 嵌布难选矿石，小型试验采用“一段粗磨矿一扫选I 中矿再磨一钼粗精矿两段再磨精选分离”的原则工 艺流程，钼粗选段采用一次粗选、三次扫选、两次精 选的流程，钼精选分离采用一次分离、两次扫选、六 次精选的流程。 粗选磨矿细度为_ 7 4t x m7 1 ％，添加N a C O ，调 浆，使用P m 主要成分为煤油的混合药剂 作为浮选 捕收剂，松醇油为浮选起泡剂，扫选I 中矿再磨后与 精选I 尾矿合并返回到粗选作业；钼粗精矿再磨后 进入二段浮选，在球磨机中添加石灰调浆，添加适量 的N a S 和巯基乙酸钠对其它硫化矿物进行脱药一J ， 使用P m 作为辉钼矿的捕收剂，添加水玻璃分散矿浆 进行六次精选获得最终钼精矿。 2 ．2 结果与分析 实验室全闭路选矿试验结果见表4 ，选矿产品化 学多元素分析结果见表5 。 由表4 和表5 结果可知，原矿钼品位为0 ．1 0 6 ％ 时，闭路试验获得的最终钼精矿品位为4 5 ．1 1 ％，钼 回收率为8 5 ．9 2 ％；在正常浮选钼的工艺流程下，原 矿含铅0 ．0 2 8 ％、锌0 ．2 3 ％、银1 ．3 4g ／t ，二段钼精选 尾矿中铅、锌、银的品位分别是0 ．6 8 ％、5 ．1 1 ％和 3 5 ．4 7g ／t ，其回收率分别为8 0 ．3 9 ％、7 3 ．5 4 ％和 7 I ．5 9 ％。 表4实验室闭路选矿试验结果 ’r a b l e4R e s u l t so fl a b o r a t o r yc l o s e d ．c i r c u i tt e s t ／％ 产品名称 产率i i ，F 曼篁1 _ 矿弋i 1 i 』型鳖生● 『丁 钼精矿0 ．2 0 4 5 ．1 10 ．1 90 ．5 22 6 ．6 28 5 ．9 21 ．3 60 ．4 53 ．2 5 精扫选Ⅱ尾矿 3 ．3 10 ．1 20 ．6 85 ．1 13 5 ．4 73 ．7 88 0 ．3 9 7 3 ．5 47 1 ．5 9 粗扫选Ⅲ尾矿 9 6 ．4 90 ．0 1 1 0 ．0 0 5 0 ．0 6 2 0 ．4 31 0 ．2 91 8 ．2 62 6 ．0 12 5 ．1 6 原矿 1 1 2 0 ．00 ．1 0 60 ．0 2 80 ．2 31 ．3 41 0 0 ．0 1 0 0 ．01 0 0 ．01 0 0 ．0 表5全闭路选矿试验产品多元素分析结果 T a b l e5M u l t i ．- e l e m e n ta n a l y s i sr e s u l t so fc l o s e d c i r c u i t t e s tp r o d u c t s，％ 产品名称 M oP bZ nT F eS A 9 1 ’ C 钼精矿 4 5 ．1 10 ．1 90 ．5 23 ．9 82 9 ．6 8 2 6 ．6 23 ．8 9 精扫选Ⅱ尾矿0 ．1 2 0 ．6 85 ．1 13 1 ．4 93 0 ．4 43 5 ．4 7 粗扫选Ⅲ尾矿0 ．0 1 l0 ．0 0 50 ．0 6 2 2 ．0 31 ．3 10 ．4 3 原矿0 ．1 0 60 ．0 2 80 ．2 3 3 ．1 0 1 ．6 41 ．3 40 ．0 6 2 一段粗选随钼一起上浮的铅锌银最终主要分布 在钼分离尾矿中，由于粗选作业大量抛尾，钼粗精矿 经分离获得钼精矿后，钼分离尾矿产率为3 ．3 l ％。 因此，综合回收原矿中的铅锌银，只需考虑从钼分离 尾矿处设立单独的铅锌回收作业。 3 半工业试验 目前，全球许多钼和铜钼选矿厂采用浮选柱进 万方数据 3 4 有色金属 选矿部分2 0 1 5 年第3 期 行钼精选【4J 。与传统浮选机相比，浮选柱获得的钼化的，现场粗选段流程不变，二段钼精选作业采用三 精矿品位和回收率均相对较高【5 ] 。半工业试验流程段浮选柱精选代替六段浮选机精选。半工业试验选 是在小型试验推荐流程和现场条件的基础上改进优取连续稳定生产的9 个班指标，综合指标见表6 。 表6半工业试验主要金属在各最终产品中的分布情况 T a b l e6M a i nm e t a ld i s t r i b u t i o ni nf i n a lp r o d u c t so fp i l o t s c a l et e s t／％ 产品名称 产率M o P b 』堕L Z n A S 1 百i 1 石旦坚皇磊T 钼精矿0 ．2 23 7 ．8 70 ．3 72 ．8 33 7 ．3 27 7 ．2 8 2 ．8 43 ．0 46 ．1 8 精扫选Ⅱ尾矿 3 ．1 80 ．3 0 90 ．6 54 ．3 32 8 ．0 89 ．0 47 1 ．0 76 6 ．0 26 6 ．7 3 钼粗精矿 3 ．4 02 ．7 10 ．6 3 84 ．2 5 12 7 ．8 78 6 ．3 2 7 3 ．9 16 9 ．0 67 2 ．9 1 粗扫选Ⅲ尾矿 9 6 ．6 00 ．0 1 50 ．0 0 80 ．0 4 20 ．3 7 51 3 ．6 82 6 ．0 93 0 ．9 42 7 0 9 原矿 1 0 0 ．00 ．1 0 70 ．0 2 90 ．2 0 91 ．3 41 0 0 ．01 0 0 ．01 0 0 ．0 1 0 0 ．0 从表6 结果可以看出，钼粗选段连续九个班的 平均回收率指标为8 6 ．3 2 ％，略低于小型试验指标 钼回收率8 9 ．7 0 ％ ，铅锌银在钼粗精矿中得到有 效地富集，其回收率分别达到7 3 ．9 1 ％、6 9 ．0 6 ％和 7 2 ．9 1 ％，这与小型试验的试验现象一致。 采用浮选柱进行三次精选得到最终钼精矿含钼 3 7 ．8 7 ％，综合回收率7 7 ．2 8 ％；钼精矿中铅锌品位较 粗精矿低，铅锌银在钼精选尾矿中的回收率分别达 到7 1 ．0 7 ％、6 6 ．0 2 ％和6 6 ．7 3 ％，且铅 锌品位可达 到4 ．9 8 ％，银的品位达到2 8 ．0 8g ／t 。按照设计规模 5 万t ／d 的处理量，富集到如此高品位的干矿处理量 为l5 9 0t ／d 。 4 从选钼尾矿中综合回收铅锌银技术 经济分析 4 ．1 钼铅锌综合回收选矿技术方案 原矿铅锌品位低于0 ．3 ％，从钼粗选段尾矿回收 铅锌处理量大、成本高、经济效益低，而不具有回收 价值。小型和半工业试验表明，大部分的铅锌银会 随着辉钼矿的上浮进入钼粗精矿，精选分离后，铅锌 银主要分布在钼分离尾矿中。从分离尾矿中回收铅 锌银不但可大幅降低成本，而且人选铅锌品位较高， 有利于回收。 在实验室进行了综合浮选回收钼铅锌银的选矿 试验，结果表明，获得合格的铅精矿、锌精矿比较困 难，因为钼分离尾矿主要是黄铁矿，铅锌不到5 ％，虽 经脱药处理，部分黄铁矿依然很难被抑制，导致铅精 矿品位不达标，获得合格铅锌混合精矿和硫精矿是 可行的，选矿流程方案见图1 ，试验结果见表7 。 表7 钼铅锌综合回收选矿闭路试验结果 T a b l e7 R e s u l t so fm o l y b d e n u m 。l e a d ．z i n cr e c y c l i n gc l o s e d ．c i r c u i tt e s t／％ 产品产蜜 曼垡旦坚皇 7 ”’’ M oP bZ n A 9 1 M oP bZ n A g 钼精矿0 ．2 0 4 5 ．0 30 ．2 1 60 ．4 2 23 08 4 ．5 41 ．5 70 ．3 84 ．5 5 铅锌精矿O ．2 7O ．0 9 64 ．8 1 25 5 ．4 3 31 7 7 ．50 ．2 54 7 ．8 66 7 ．5 63 6 ．8 6 硫精矿 2 ．7 2 0 ．1 2 6 0 ．0 8 5 0 ．1 2 31 1 ．73 ．2 2 8 ．4 0 1 ．4 9 2 4 ．1 2 尾矿 9 6 ．8 10 ．0 1 3 20 ．0 1 2 0 ．0 7 l0 ．4 71 1 ．9 9 4 2 ．1 7 3 0 ．5 7 3 4 ．4 8 原矿 1 0 0 ．00 ．1 0 70 ．0 2 80 ．2 2 51 ．3 3 31 0 0 ．01 0 0 ．01 0 0 ．01 0 0 ．0 4 ．2 选矿产品经济价值分析 根据2 0 1 5 年最新钼、铅、锌、银、硫市场价格对 原矿选矿产品价值进行了估算，单独回收钼每吨原 矿价值为1 0 0 ．8 6 元，而从钼精选尾矿中综合回收铅 锌银产生的副产品每吨原矿价值之和为2 5 ．3 5 元， 对于处理量为5 万t ／d 的大型钼选矿厂而言，每年副 产品的经济价值为4 18 1 9 万元。因此，从钼精选分 离尾矿中回收铅锌银硫是非常必要的。 5结论 1 此钼铅锌多金属矿主要有用元素为钼，原矿 铅、锌品位较低且分布不均匀，采用优先浮选对铅锌 进行回收存在流程复杂且不稳定、投资高等问题。 因此，不建议从粗选段尾矿中回收铅锌银。 2 小试和半工业试验结果表明，较大部分的铅 锌银在一段浮选中会随钼的浮选而上浮，经过钼精 选分离作业铅锌银主要分布于分离尾矿中。从分离 尾矿中综合回收铅锌银具有富集比高、处理量小、选 矿成本低、操作灵活等特点。 3 钼铅锌综合回收选矿技术方案表明，原矿钼、 铅、锌、银品位分别为0 ．1 2 7 ％、0 ．0 2 8 ％、0 ．2 2 5 ％、 1 ．3 3g ／t ，通过“钼铅锌混合浮选一钼与铅锌硫分 万方数据 2 0 1 5 年第3 期张旭东等某钼铅锌多金属矿资源综合回收选矿工艺研究 3 5 离铅锌与硫分离流程”最终获得合格的钼精矿、铅 锌混合精矿和硫精矿，相比单独回收钼，综合回收铅 锌银硫每吨原矿产生2 5 ．3 5 元价值，对于5 万t ／d 选 矿厂每年多增产值4 18 1 9 万元。 铅锌精矿 图1钼铅锌综合回收选矿闭路试验流程 F i g ．1 F l o w s h e e to fm o l y b d e n u m ，l e a d ，z i n cr e c y c l i n gc l o s e d c i r c u i tt e s t 参考文献 [ 1 ] 奚牲．世界铅锌资源开发现状及其利用[ J ] ．中国金属 通报，2 0 0 9 3 7 3 2 3 3 ． [ 2 ] 张成强，李洪潮，张颖新，等．我国复杂难选钼矿资源选矿 技术进展[ J ] ．中国矿业，2 0 0 9 ，1 8 1 0 6 4 _ 6 6 ． [ 3 ] 黎维中．难处理铅锌银硫化矿物资源综合回收的研究与 实践[ D ] ．长沙中南大学，2 0 0 7 ． [ 4 ] 刘殿文．浮选柱研究及其应用新进展[ J ] ．国外金属矿选 矿，2 0 0 2 6 1 2 1 5 ． [ 5 ] 汤雁斌．国内外钼矿选矿技术进步与创新[ J ] ．铜业工程， 2 0 1 0 1 2 9 - 3 3 ． 万方数据