某细粒级低品位铜钼矿选矿工艺技术研究.pdf

2 0 1 5 年第6 期有色金属 选矿部分 5 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s 钆1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 5 ．0 6 ．0 0 2 某细粒级低品位铜钼矿选矿工艺技术研究 王立刚，刘万峰，孙志健，田袢兰，刘水红 北京矿冶研究总院矿物加工科学与技术国家重点试验室，北京1 0 2 6 2 8 摘要某矿石中铜、钼含量较低，辉钼矿的嵌布粒度很细，且部分粗粒辉钼矿结晶较差，回收钼的难度较大。通过流程 方案对比，采用选择性捕收剂B K 3 2 2 ，通过铜钼混合浮选一粗精矿再磨的工艺流程，闭路试验获得了铜品位1 6 ．1 8 ％、钼品位 1 1 ．9 8 ％、铜回收率8 2 ．3 9 ％、钼回收率7 2 ．4 3 ％的铜钼混合精矿，铜钼混合精矿经铜钼分离，最终获得含钼4 6 ．9 4 ％、钼回收率 6 5 ．3 3 ％的钼精矿和含铜2 0 ．8 8 ％、铜回收率8 1 ．8 I ％的铜精矿。 关键词低品位；铜钼矿；混合浮选 中图分类号T D 9 5 4 ；T D 9 5 2 ．1文献标志码A文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 5 0 6 - 0 0 0 5 - 0 5 M i n e r a lP r o c e s s i n gT e c h n o l o g i c a lR e s e a r c hO HaL o wa n dF i n eG r a d e C o p p e r - m o l y b d e n u mO r e W A N GL i g a n g ，U U 贶咖n g ，S U NZ h i j i a n ，T I A NY i l a n ，L I US h u i h o n g S t a t eK e yL a b o r a t o r yo fM i n e r a lP r o c e s s i n g ，B e i j i n gG e n e r a lR e s e a r c h I n s t i t u t eo fM i n i n ga n dM e t a l l u r g y ，B e i j i n g1 0 2 6 2 8 ，C h i n a A b s t r a c t I nt h i sp a p e r ，t h em i n e r a lp r o c e s s i n gt e c h n o l o g i c a lr e s e a r c ho nal o wa n df i n eg r a d ec o p p e r m o l y b d e n u mo r e ，w h i c hm o l y b d e n i t ew a sf i n e g r a d e d 、b a d l yc r y s t a l l i z a t i o na n dh a r d l yt o b ec o l l e c t e d ，W a sc a r r i e d o u t ．B a s e do nt h ec o m p a r a t i o no ff l o w s h e e t s ，a n du s i n gs e l e c t i v er e a g e n tB K 3 2 2 ，t h et e c h n o l o g i c a lf l o w s h e e tw h i c h C u M ob u l kf l o t a t i o n ．t h e nC u M or o u g h i n gc o n c e n t r a t er e g r o u n dw a sc h o s e nt op r o c e s st h eo r e ．I nt h ec l o s e d c i r c u i t t e s t ，t h e r eW a s1 6 ．1 8 ％C u ，11 ．9 8 ％M oi nC u - M ob u l kc o n c e n t r a t e 谪t I l8 2 ．3 9 ％C ur e c o v e r y ，a n d7 2 ．4 3 ％M o r e c o v e r y ．F i n a l l y ．t h ec l o s e d - c i r c u i tt e s tr e s u l tW a sg o t t e nw h i c ht h e r ew a s4 6 ．9 4 ％M oi nm o l y b d e n u mc o n c e n t r a t e w i t h6 5 ．3 3 ％r e c o v e r y ，a n d2 0 ．8 8 ％C ui nc o p p e rc o n c e n t r a t ew i t h8 1 ．8 1 ％r e c o v e r y ． K e yw o r d s l o wg r a d e ；c o p p e r ．m o l y b d e n u mo r e ；b u l kf l o t a t i o n ； 铜钼矿常常含铜、钼、硫三种主要元素，一般采 用混合浮选、优先浮选等工艺。实际生产过程中，根 据铜矿物、钼矿物和黄铁矿可浮性的差异，采用不同 的工艺流程，获得铜钼混合精矿，后进行铜钼分离， 获得铜精矿和钼精矿引。对于铜钼分离，一般采用 脱水、再磨，加不同抑制剂如硫化钠、硫氢化钠、巯基 乙酸钠、B K 5 1 0 等实现铜钼分离”引。 某铜钼矿属于细粒级低品位铜钼矿，矿石嵌布 粒度很细，少量嵌布粒度相对较粗的辉钼矿，结晶状 况较差，给选矿处理工艺带来了较多困难。通过原 矿细磨，选择性捕收铜钼，粗精矿再磨工艺流程，获 得了较好的工艺技术指标。 1 原矿性质 原矿多元素分析结果见表1 ，表明原矿含钼 0 ．1 1 ％，含铜0 ．1 2 ％，其它伴生元素含量均较低。 表1原矿多元素分析结果 T a b l e1M u l t i - e l e m e n ta n a l y s i sr e s u l t so fr u n o f - m i n eO r e ／％ 垂壅竺生璺生些垫曼 生丝 尘 Q竺鲤坠竺翌兰竺坐 坐 韭 含量0 ．1 1 0 ．1 23 ．8 30 ．0 0 24 ．1 00 ．1 10 ．0 4 50 ．2 36 3 ．0 81 5 ．5 00 ．9 81 ．6 45 ．2 53 ．8 10 ．0 0 5 20 ．1 23 ．8 2 1 单位为s ／t 。 矿石中铜、钼的化学物相分析结果见表2 。结果表明，矿石中铜、钼的氧化率分别为1 4 ．7 5 ％和 基金项目”十二五”国家科技支撑计划项目 2 0 1 2 B A B 0 1 8 0 3 投稿日期2 0 1 5 - 0 4 ．1 3修回日期2 0 1 5 - 0 9 ．1 5 作者筒介王立刚 1 9 7 9 ． ，男，辽宁丹东人，硕士，高级工程师，主要从事有色金属硫化矿选矿工艺技术研究。 万方数据 垒有色金属 选矿部分2 0 1 5 年第6 期 工艺矿物学研究表明，矿石中金属矿物主要有 黄铜矿、辉钼矿、黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、辉铋铅矿、 磁铁矿、赤铁矿、钛铁矿、毒砂和孔雀石等。脉石矿 物主要有石英、长石、黑云母。其中铜、钼元素主要 表3 T a b l e3 以独立矿物存在。矿石中钼的独立矿物主要为辉钼 矿，而铜的独立矿物主要有黄铜矿、铜蓝、黝铜矿和 孔雀石。矿物组成及相对含量见表3 。 矿物组成及相对含量 M i n e r a lc o m p o s i t i o na n dr e l a t i v ec o n t e n t ／％ 矿物的嵌布粒度对磨矿工艺及磨矿细度的确定 十分重要，因为它直接关系着矿石中有价元素的选 别效果。为此，显微镜下对矿石中铜、钼硫化物以及 黄铁矿的嵌布粒度进行了测定，结果见表4 。从表4 中可以看出，黄铁矿的嵌布粒度最粗，其次是黄铜矿 等铜的硫化物，而辉钼矿嵌布粒度最细。在 7 4 “m 粒级中黄铁矿的占有率为9 7 ．0 4 ％，黄铜矿的占有率 为7 1 ．0 5 ％，辉钼矿的占有率仅为1 0 ．9 7 ％；在一1 0 岬粒级中辉钼矿的分布率最高，达3 0 ．1 0 ％，黄铜 矿的分布率较低，为1 ．5 8 ％，而黄铁矿的分布率最 低，为0 ．1 1 ％。磨矿时大多数黄铁矿和大部分黄铜 矿易于单体解离，难以单体解离的黄铜矿占有率超 过1 0 ％，而辉钼矿大部分都不易单体解离，易于单体 解离的辉钼矿占有率不及1 1 ％。可见，矿石中分选 的目的矿物嵌布粒度不均匀且辉钼矿嵌布粒度过 细，是该矿石选矿的难点，为保证铜钼硫化物都具有 较高的单体解离度，浮选作业前必须细磨。 表4矿石中主要矿物的粒度组成情况 T a b l e4S i z ec o m p o s i t i o no fm a i nm i n e r M si no r e ，％ 吐里 鱼量墨盐鱼量墨盐鱼垦墨盐 4 1 75 ．0 45 ．0 45 5 ．3 85 5 ．3 8 4 1 7 2 9 57 ．1 21 2 ．1 68 ．8 66 4 ．2 5 2 9 5 2 0 80 ．6 90 ．6 98 ．6 22 0 ．7 86 ．2 67 0 ．5 0 2 0 8 1 4 70 ．4 91 ．1 89 ．1 42 9 ．9 28 ．8 57 9 ．3 5 1 4 7 1 0 42 ．0 73 ．2 51 6 ．3 94 6 ．3 l1 1 ．9 29 1 ．2 7 1 0 4 7 47 ．7 21 0 ．9 72 4 ．7 47 1 ．0 55 ．7 79 7 ．0 4 7 4 4 32 0 ．5 43 1 ．5 l1 0 ．3 88 1 ．4 31 ．6 99 8 ．7 3 4 3 2 01 3 ．6 64 5 ．1 78 ．4 38 9 ．8 6O ．7 29 9 ．4 5 2 0 l O2 4 ．7 36 9 ．9 08 ．5 69 8 ．4 20 ．4 49 9 ．8 9 一l O3 0 ．1 0l o o ．01 ．5 81 0 0 ．0O ．1 l1 0 0 ．0 表5不同磨矿细度下各目的矿物的解离度 T a b l e5L i b e r a t i o nd e g r e eo fd e s i r e dm i n e r M su n d e r d i f f e r e n tg r i n d i n gf i n e n e s s ／％ 磨矿细度 黄铜矿辉钼矿 二 兰些竺望笠量堕查垄生量重堡 垄生望签量堕互垄生 6 57 3 ．9 52 5 ．7 00 ．3 5l O ．1 08 9 ．9 0 8 58 3 ．6 41 6 ．3 61 9 ．8 28 0 ．1 8 9 08 6 ．4 01 3 ．6 02 8 ．6 07 1 ．4 0 9 58 7 ．6 71 2 ．3 33 9 ．0 26 0 ．9 8 表5 数据表明，即使细磨矿 - 7 4 斗m 占9 5 ％ ， 大部分辉钼矿也难以充分单体解离，粗选作业选出 的铜钼混合精矿中单体辉钼矿占有率不超过5 0 ％， 因辉钼矿单体解离度低且多为微细粒级矿物分选， 生产出高品位的钼精矿难度很大。 2 选矿试验研究 矿石中有用矿物含量较少，主要为硫化铜矿物、 辉钼矿和黄铁矿。为有效回收铜和钼，总体方案为 先获得铜钼混合精矿、再进行铜钼分离得铜精矿和 钼精矿。根据矿物的嵌布特性及矿物可浮性特点， 采用铜钼硫混合浮选及铜钼混合浮选两种流程方 案，试验结果见表6 。 从两方案试验结果来看，采用铜钼混合浮选获 得的铜钼混合精矿中铜、钼品位和回收率都较高；而 采用铜钼硫混合浮选流程，需在高碱条件下抑硫，由 于辉钼矿结晶较差、嵌布粒度细、可浮性受石灰影响 大，因而获得的铜钼混合精矿中铜、钼品位和回收率 都较低。通过流程方案对比，确定采用铜钼混合浮 选流程。 万方数据 表6 ’r a b l e6 不同流程方案的试验结果 T e s tr e s u l t so ft w ot e c h n o l o g i c a lf l o w s h e e t s ／％ 流程方案产品名称产率1 i 等孚丁1 _ 里号} 皇丁 铜钼混合精矿0 ．4 1 3 1 2 ．5 00 ．9 8 2 0 ．0 84 0 ．9 83 ．9 6 2 4 7 硫精矿 5 ．6 4 80 ．2 80 ．7 5 3 4 ．7 51 2 ．5 54 1 ．4 8 5 8 ．4 9 铜钼硫中矿1 1 ．2 9 92 ．0 11 ．3 52 0 ．1 4 2 0 ．7 31 7 ．1 77 - 8 0 全混浮选中矿2 3 ．4 0 30 ．1 40 ．2 3 2 0 ．5 83 ．7 87 ．6 7 2 0 8 7 尾矿8 9 ．2 3 7 0 ．0 3 10 ．0 3 40 ．3 9 2 1 ．9 62 9 ．7 2 1 0 ．3 7 原矿 1 0 0 ．00 ．1 30 ．1 03 ．3 6 1 0 0 ．01 0 0 ．0 1 0 0 ．0 铜钼混合精矿0 ．6 5 3 1 3 ．9 09 ．1 73 0 ．5 0 6 8 ．2 25 5 ．1 86 2 3 中矿1 2 ．8 4 50 ．3 20 ．4 09 ．4 3 6 ．8 41 0 ．4 98 ．4 0 粥制 中矿2 1 ．4 8 80 ．2 50 ．4 64 ．5 6 2 ．8 06 ．3 12 ．1 2 混合浮选 童’矿 9 5 ．0 1 4o ．0 3 1o ．0 3 22 ．8 0 2 2 ．1 42 8 ．0 28 3 ．2 5 原矿 1 0 0 ．00 ．1 30 ．1 13 ．2 0 1 0 0 ．01 0 0 ．0i 0 0 ．0 2 ．1 铜钼混合浮选粗选条件试验 2 ．1 ．1 捕收剂种类试验 为了考察捕收剂对该矿的浮选效果，在磨矿细 度6 5 ％一7 4 仙m ，石灰用量5 0 0s ／t 条件下，进行粗 选捕收剂种类试验，试验结果见图1 。结果表明，捕 收剂B K 3 2 2 兼顾选择性和捕收力，选矿指标最好，确 定粗选捕收剂为B K 3 2 2 。B K 3 2 2 、B K 4 0 4 为捕收剂， B K 2 0 1 为起泡剂，均为北京矿冶研究总院研制。 1 零 谆 娶 凰 毯 瞎 奄 鬓 翼 药剂种类及用量／ s t 。 图1捕收剂种类试验结果 F i g ．1 T e s tr e s u l t so fc o l l e c t o rt y p ei nr o u g h i n g 2 ．1 ．2 粗选石灰用量试验 石灰对铜钼的浮选指标影响较为明显，在磨矿 细度为6 5 ％一7 4p , m 、B K 3 2 2 用量1 0 0s ／t 的条件 下，进行石灰用量试验，试验结果见图2 。结果表明， 随石灰用量递增，粗精矿铜回收率提高，而高碱下钼 回收率降低。综合考虑，石灰用量以1 ．0k g ／t p H 9 ．8 8 为宜。 2 ．1 ．3 粗选捕收剂量试验 为了考察捕收剂对浮选指标的影响，在磨矿细 度为6 5 ％一7 4p , m 、石灰用量1 ．0k g ／t 的条件下，进 行B K 3 2 2 用量试验，试验结果见图3 。结果表明，随 捕收剂B K 3 2 2 用量的增加，粗精矿中铜、钼回收率呈 上升趋势。粗选B K 3 2 2 用量1 0 0g ／t 即可。 9 0 8 0 7 0 冰 蒜6 0 擎5 0 嚣4 0 3 0 2 0 1 0 0 零 谆 馨 苴 诂 梁 嚣 I 毫黍率{ 0 p H 7 ．6 5 o ．5 t 8 ．6 1 l p H 9 ．8 8 2 p H l l ．7 7 石灰用量／ k s t 。1 1 8 1 6 1 4 1 2 邃 o 嚣 8b s 篓 4 2 0 图2 粗选石灰用量试验结果 F i g ．2 T e s tr e s u l t so fl i m ed o s a g ei nr o u g h i n g B K 3 2 2 用量／ g t 。 图3 粗选B K 3 2 2 用量试验结果 F i g ．3 T e s tr e s u l t so fB I C { 2 2d o s a g ei nr o u g h i n g 零 趟 嚏 b 冀 羁 2 ．1 ．4 粗选磨矿细度试验 由于该矿属于嵌布粒度极细矿石，磨矿细度对选 矿指标极为重要，在粗选石灰用量1 ．0k g ／t 、B K 3 2 2 用 量1 0 0g ／t 的条件下，进行粗选磨矿细度条件试验，试 验结果见图4 。试验结果表明，随着粗选磨矿细度的 万方数据 8 有色金属 选矿部分2 0 1 5 年第6 期 增加，铜钼回收率呈上升趋势，相对而言，钼回收率提 高更显著，这与辉钼矿嵌布粒度更细有关。综合考 虑，确定粗选磨矿细度为9 0 ％- 7 4p a n 。 一7 4L L m 含量／％ 图4 粗选磨矿细度试验结果 F i g ．4 T e s tr e s u l t so fg r i n d i n gf i n e n e s si nr o u g h i n g 2 ．2 铜钼混合浮选精选试验 结合工艺矿物学研究结果，目的矿物解离度相 对较差，不可避免部分脉石矿物进入粗精矿中，因此 进行精选条件试验，提高精矿品质。 2 ．2 ．1混合浮选精选水玻璃用量试验 为提高精矿品位，在再磨细度9 0 ％一3 8 岬的 条件下进行精选I 水玻璃用量试验，试验流程见图 行再磨细度试验，试验结果见图6 。结果表明，随着 铜钼混合粗精矿再磨细度的增加，铜、钼品位增加， 钼作业回收率呈增加趋势。综合考虑，确定再磨细 度为9 2 ％- 3 8p a n 。 冰 薅 掣 置 爿 世 b 冀 水玻璃用量／ g t 。 图5 精选水玻璃用量试验结果 F i g ．5 T e s tr e s u l t so fs o d i u ms i l i c a t ei nc l e a n i n g 冰 旃 擎 国 爿 世 b 冀 5 。试验结果表明，随着水玻璃用量的增加，铜、钼品1 0 }J 2 位增加，2 0 0s i t 后变化不明显，精I 作业加水玻璃啮亩] 矛1 矿1 产百广静 2 0 0s ／t 为宜。 一3 8 斗m 含量／％ 2 ．2 ．2 混合浮选精选再磨细度试验 图6粗精矿精选再磨细度试验结果 由于辉钼矿嵌布粒度极细，大部分与脉石连生， F i g 6 T e s tr e s u l t so fr e g r i n d i n gf i n e n e s so f 为提高铜钼混合精矿的品位，对铜钼混合粗精矿进 药翥篓鸯0 7 c 即n 砒e l n d e a n m g 旱石灰l0 0 0 搅拌、浮选时间单位m i “ 磨矿 1 ／- 7 4 斗m9 0 ％ 2 I B K 3 2 27 5 ，B K 2 0 12 1 铜钼l 粗选 塑氯暑焉、葡n 瑚斗。％ 一 2 I B K 3 2 21 7 ，B K 2 0 17 铜钼l 扫选I I 置 5 2 B K 3 2 21 3 ，B K 2 0 17 ．，} 、- 一铜钼l 扫选1 I 尸氕 尾矿 铜钼混合精矿 图7 铜钼混合浮选闭路试验流程 F i g ．7 C l o s e d c i r c u i tf l o w s h e e to fC u - M ob u l kf l o t a t i o n 冰 毯 嘻 樯 瓣 万方数据 2 0 1 5 年第6 期王立刚等某细粒级低品位铜钼矿选矿工艺技术雨噬二墅 2 ．3 铜钼混合浮选闭路试验 在先前多种条件试验研究的基础上，进行铜钼 混合浮选闭路试验，流程见图7 ，试验结果见表7 。 表7铜钼混选闭路试验结果 T a b l e7T e s tr e s u l t so fc l o s e d c i r c u i t／％ 2 ．4 铜钼分离试验 对获得的铜钼混合精矿进行铜钼分离试验，获 得单独的铜精矿和钼精矿。主要采用硫化钠和 B K 5 1 0 作为铜抑制剂。 2 ．4 ．1 铜钼分离硫化钠用量试验 铜钼分离硫化钠用量试验结果见图8 。结果表 明，随着硫化钠用量的增加，钼粗精矿铜作业回收率 降低，但钼品位变化不大且含有较多的铜，表明硫化 钠抑铜效果较差。 铜钼分离硫化钠用量／ g t 。1 图8 铜钼分离硫化钠用■试验结果 F i g ．8 T e ar e s u l mo fs o d i u ms u l f i d e d o s a g ei nC u M os e p a r a t i o n 2 ．4 ．2 铜钼分离B I 5 1 0 用量试验 铜钼分离B K 5 1 0 用量试验结果见图9 。结果表 明，随着B K 5 1 0 用量的增加，钼粗精矿铜作业回收率 呈降低趋势，钼品位增加明显，较低用量条件下，即 可实现铜的较好抑制。因此，对该铜钼矿而言， B K 5 1 0 是较为适合的铜钼分离铜抑制剂。 2 ．5 全流程闭路试验 对获得的铜钼混合精矿，采用水玻璃加B K 5 1 0 作为脉石和铜矿物抑制剂，铜钼分离经一次粗选、两 次扫选、六次精选，实现铜钼分离。最终铜钼混合浮 选铜钼分离工艺全流程闭路试验结果见表8 。 铜钼分离B K 5 1 0 用量／ g - t “ 图9 铜钼分离B K S I O 用量试验结果 F i g ．9 T e s tr e s u l t so fB K S1 0d o s a g ei n C u M os e p a r a t i o n 表8全流程闭路试验结果 T a b l e8C l o s e d ．c i w m tt e s tr e s u l t so fw h o l ef l o w s h e e t ／％ 3结论 针对该低品位细粒级嵌布铜钼矿，在流程方案 选择的基础上，采用选择性捕收剂，通过铜钼优先、 粗精矿再磨，经一次粗选、两次扫选、三次精选的工 艺流程，可以获得含铜1 6 ．1 8 ％，含钼1 1 ．9 8 ％，铜回 收率8 2 ．3 9 ％，钼回收率7 2 ．4 3 ％的铜钼混合精矿。 对铜钼混合精矿进行分离，最终获得含钼4 6 ．9 4 ％、 钼回收率6 5 ．3 3 ％的钼精矿和含铜2 0 ．8 8 ％、铜回收 率8 1 ．8 l ％的铜精矿。 参考文献 [ 1 ] 刘洪均，孙春宝，赵留成，等．乌努格吐山铜钼矿选矿工 艺[ J ] ．金属矿山，2 0 1 2 1 0 8 2 { 5 ． [ 2 ] 周峰，孙春宝，刘洪均，等．某低品位铜钼矿低碱度浮 选工艺研究[ J ] ．金属矿山，2 0 1 l 3 8 0 ．8 2 ． [ 3 ] 曾锦明，刘三军，杨聪仁，等．云南某铜钼矿选矿工艺研 究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 2 3 1 5 - 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