某细粒浸染高易浮脉石难选钼矿选矿试验研究.pdf

第3 1 卷第2 期 2 0 1 5 年4 月 湖南有色金属 H U N A NN O N F E R R O U SM E T A L S 某细粒浸染高易浮脉石难选钼矿选矿试验研究 王兴荣1 ，肖骏2 ⋯，王丽娟4 ，陈代雄2 ⋯，杨建文2 ⋯，祁忠旭2 ’3 1 ．西藏玉龙铜业股份有限公司，西藏昌都8 5 4 0 0 0 ；2 ．湖南有色金属研究院，湖南长沙4 1 0 1 0 0 ； 3 ．复杂铜铅锌共伴生金属资源综合利用湖南省重点实验室，湖南长沙4 1 0 1 0 0 ； 4 ．云南兰坪县国土资源局，云南怒江6 7 1 4 0 0 摘要针对某含高易浮脉石矿物的细粒浸染难选钼矿进行了选矿试验研究。原矿中钼的赋存状 态主要以微细粒的辉钼矿为主，部分辉钼矿呈细小微晶或者是片状单晶与白云母、绢云母、滑石等 易泥化的层状硅酸盐脉石矿物共生。针对以上特性，试验确定了钼硫混浮一钼硫分离的工艺流程， 通过药剂制度的优化，获得如下选矿指标钼精矿含钼3 2 ．1 5 0 ％、含硫3 5 ．1 7 ％，钼精矿中钼回收率 达6 1 ．1 2 0 ％；硫精矿中含钼0 ．5 5 0 ％、含硫3 9 ．4 2 0 ％，硫精矿中硫回收率为6 4 ．4 1 5 ％。 关键词浮选；辉钼矿；抑制剂 中图分类号T D9 2 3文献标识码A文章编号1 0 0 3 5 5 4 0 2 0 1 5 0 2 0 0 1 1 0 5 辉钼矿 M o S 作为最重要的钼资源工业产品的 产出矿物o ，因其晶体结构的特性及层与层之间以 分子键结合易断裂形成疏水性表面，致其天然可浮 性极好旧1 。然而，不同产地的辉钼矿在形成过程中 由于受到成矿构造、温压条件、与脉石矿物成分及共 生关系等因素的制约，使得不同地区的钼矿床中的 辉钼矿的赋存状态、嵌布粒度及嵌布关系、脉石矿物 的组成等均具有差异性旧。J ，而这些差异性，正是不 同产地的钼矿床在可选性上亦有相当大差别的主要 原因。一般而言，国内外难选钼矿资源主要分为三 大类高碳镍钼矿资源帕J 、高氧化率钼矿资源及高易 浮层状硅酸脉石钼矿资源，其中高易浮脉石钼矿资 源的选矿研究重点主要在于新型抑制剂的开发及应 用上，如采用c F 一3 ’7o 、F T 旧。等新型抑制剂实现对高 易浮脉石 滑石、云母等 的抑制，从而实现该类型钼 矿选矿指标的优化。 本试验研究对象为内蒙古某大型钼矿，该钼矿 中有价元素钼、硫的含量为0 ．1 8 ％、1 ．0 3 ％，到了工 业可回收的标准。通过对原矿工艺矿物学分析可 知，该矿属于典型的高易浮层状硅酸盐脉石类的钼 矿床，其中钼的赋存状态主要以微细粒的辉钼矿为 主，脉石矿物主要为滑石、斜黝帘石、金云母、黑云 作者简介王兴荣 1 9 7 1 一 ，男，工程师，主要从事选矿管理及研究 工作。 母、石英等，并含有少量易产生泥质的粘土矿物等。 同时原矿中的辉钼矿呈细小微晶或者是片状单晶与 滑石、白云母、绢云母共生，部分呈现出包含状结构 及微细粒浸染状结构 脉石矿物中包裹 ，这是影响 其现场正常生产的稳定性及生产指标的最重要因 素。该选矿自建厂投产以来，其现场生产仅能获得 钼精矿钼品位1 1 ％，钼回收率不到3 0 ％，硫精矿不 到2 0 ％，且硫精矿中含钼 0 ．7 5 ％，有用金属矿物浮 选回收分离难度较大，选矿指标较差。 1 原矿性质 1 ．1 原样的化学组成及矿物组成 原样的多元素分析见表1 。 表1多元素分析结果 ％ 组分 M o S S i 0 2K 2 0 C a O A 1 2 0 3 含量0 ．1 8 1 ．0 36 4 ．4 70 ．5 20 ．4 42 1 ．9 1 组分T F e M g O N a 2 0 C u A g A u 含量 1 ．6 2O ．1 6 3 ．7 5 0 ．0 0 28 1 ．2 001 0 注A g 、A u 含量单位为g ／t 。 原样的钼物相分析见表2 。 表2钼化学物相分析结果 ％ 原样的主要矿物组成及相对含量见表3 。 万方数据 1 2 湖南有色金属第3 1 卷 表3原样主要矿物组成及相对含量 ％ 矿物名称相对含量矿物名称相对含量 黄铁矿 少量磁黄铁矿 1 ．1 7 滑石 1 2 ．1 1 辉钼矿0 ．2 9云母、绿泥石 1 1 ．5 0 闪锌矿、菱锌矿0 ．0 7白云石 8 ．1 5 黄铜矿0 ．0 1方解石5 ．4 6 毒砂0 ．0 2高岭石等粘土 6 ．3 5 赤铁矿、褐铁矿 2 ．9 2 石英 2 6 ．6 6 硬锰矿、软锰矿、菱锰矿0 ．2 5其他 2 ．7 8 合计 1 0 0 ．o o 化学多元素分析的结果表明矿石主要的化学 成分是S i O ，占6 4 ．4 7 ％，其次为F e 、A 1 2 0 3 、S 、C a O 、 K 0 、M g O 等。s 含量1 ．0 3 ％，回收对象钼含量 0 ．1 8 ％。 钼的物相分析结果表明，以辉钼矿为主的硫化钼 约占8 8 ．5 7 ％左右，这即为选矿分选矿石中钼的最大 理论回收率；约有1 1 ．4 3 ％的钼呈氧化钼形式产出。 1 ．2 主要矿物的嵌布粒度 矿石中主要钼的矿物粒度组成及其分布特点对 确定磨矿细度和制订合理的选矿工艺流程有着直接 的影响。矿石中黄铁矿与辉钼矿关系密切，因此，在 显微镜下对黄铁矿、辉钼矿的嵌布粒度进行了统计， 原矿各粒级的黄铁矿及辉钼矿的分布率结果见表4 。 由表4 可以看出，辉钼矿及黄铁矿主要以细粒嵌布 为主，其中细粒级的硫化矿物或相互之间交代共生、 或与脉石矿物交代共生，由于该矿物中含有大量可 浮性层片状的硅酸盐矿物 滑石、云母等 ，若想实现 有用矿物单体解离，必须要进行细磨作业，而细磨将 不可避免地产生更多的泥质，其将会恶化矿浆浮选 溶液条件，所以磨矿细度及钼硫分离再磨细度的确 定是影响选矿指标的重要因素。 表4 黄铁矿和辉钼矿的嵌布粒度 2 试验研究 2 ．1 原则工艺流程的确定 由原矿性质可知，该矿中主要可回收的硫化矿 物为辉钼矿和黄铁矿，因辉钼矿和黄铁矿的天然可 浮性较好，同时由于原矿中有价矿物的嵌布较细，且 辉钼矿与黄铁矿矿物呈现微细粒交代，所以采用钼 硫混浮一钼硫分离流程无论从试验指标还是工艺成 本和难度上较优先浮选有更大的优势。 2 ．2 粗选磨矿细度试验 由于原矿中硫化矿物嵌布细度较细，为提高有 用矿物的总回收率，需采用细磨工艺，尽可能提高一 段磨矿的磨矿细度，但是，在试验过程中发现，细磨 易造成矿浆泥化程度增大。粗选磨矿细度条件试验 流程如图1 所示。试验结果如图2 所示。 原矿 磨矿细度 混合粗选I 药剂用量g ／ 时间单位r a i n 粗精矿 尾矿 图1粗选磨矿细度试验流程 磨矿细度 一0 0 7 4 m m 含量 ／％ 图2 粗选磨矿细度试验结果 益 蒜 卑 卧 裥 回 着 黼 ＼ 辞 万方数据 第2 期王兴荣，等某细粒浸染高易浮脉石难选钼矿选矿试验研究 1 3 由图2 可看出，随着粗选磨矿细度的增大，粗精 矿中钼总回收率的随之提高，但粗选细磨致使矿浆 中泥质矿物增多，影响后续作业，由图2 结果可看 出，当磨矿细度大于一0 ．0 7 4m m8 5 ．6 3 ％，继续增加 磨矿细度时，粗选钼精矿品位急剧降低，所以，最佳 磨矿细度为一0 ．0 7 4m m8 5 ．6 3 ％。 2 ．3 粗选捕收剂种类条件试验 混合粗选捕收剂种类条件试验流程如图3 所 示。所得结果见表5 。 原矿 药剂用量9 ／t 时间单位r a i n 混合粗选I 8 3 8 变量 粗精矿尾矿 图3粗选捕收剂种类条件试验流程 表5 粗选捕收剂种类条件试验结果 由表5 可看出，当使用煤油作为钼硫矿物捕收 剂时，粗精矿的钼品位及回收率高于使用乳化煤油 做捕收剂时的指标，而使用丁黄药做捕收剂时，粗选 回收率虽高，但此时夹杂了大量易浮的细粒脉石矿 物，所得粗精矿品位下降，所以粗选捕收剂采用煤油 最宜。 2 ．4 粗选抑制剂种类条件试验 由工艺矿物学分析可知，影响该矿选矿指标最 大的因素在于大量的细粒层状硅酸盐脉石及泥质矿 物在矿浆溶液中反复循环累积，造成钼精矿产品虽 能在开路作业中正常产出，而在闭路循环中因累积 的易浮脉石矿物无法正常循环至尾矿之中，致使闭 路作业和生产作业中钼精矿产品品位不高，尾矿跑 高。所以，为了消除易浮的细粒层状硅酸盐矿物的 干扰，最有效的解决方法为高效、稳定的脉石抑制剂 的选择。钼粗选抑制剂种类条件试验以抑制剂种类 为变量，试验流程如图2 所示。所得结果见表6 。 表6 粗选抑制剂种类条件试验结果 由表6 可看出，对比水玻璃、改性淀粉、C M C 、G J 一1 四种抑制剂，可看出，单用水玻璃时一段粗选所 得粗精矿的品位和回收率均很低，而使用C M 、G J 一1 时一段粗选所得钼精矿的钼品位在4 ％以上，由文献 可知，C M C G J 一1 组合抑制剂在极少用量时即可实 现高效脱除锌精矿的细粒层状硅酸盐矿物旧J ，由于 G J 一1 为高分子有机抑制剂，兼具了絮凝、助虑的效 果，在较少用量下即可实现对易浮的滑石、粘土质的 抑制。从表6 可看出，当C M G J 一1 用量为8 0g ／t 1 0g ／t 时，一段粗选的产率只有1 ．5 ％，但粗选钼品 位达到了4 ．7 ％以上，同时其回收率比单用C M C 或 G J 一1 要高，所以粗选最适抑制剂组合为C M C G J 一1 ，使用C M C G J 一1 组合抑制剂对该矿样中细粒 的硅酸盐脉石较常规的水玻璃更有高效性，且具有 用量极少、不影响后续分离作业的优势。 2 ．5 粗选组合抑制剂用量条件试验 粗选组合抑制剂C M C G J 一1 用量条件试验流 程如图2 所示，所得结果见表7 。 万方数据 1 4 湖南有色金属第3 1 卷 表7 粗选抑制剂用量条件试验结果 2 ．6 钼硫分离再磨细度条件试验 钼硫分离给矿为钼硫混浮闭路精矿，钼硫混合 精矿含钼5 ．3 ％左右，该混合精矿在光镜下查看发现 了大量的细粒的辉钼矿一黄铁矿连生体，所以，为获 得达合格品位的钼精矿，必须对混合精矿进行再磨， 再磨磨矿细度条件试验如图4 所示，所得结果如图5 所示。 钼硫混合精矿 药剂用量g ／t 时间单位m i n 分离粗选 煤油5 硫精矿 图4钼硫分离再磨细度试验流程 由图5 可看出，随着再磨细度的增大，钼硫分离 经一粗两扫后所得的硫精矿中钼含量明显降低，当 再磨细度达一0 ．0 3 8m m9 2 ．8 9 ％时，硫精矿中的钼 互含达到了0 ．4 ％以下，综合考虑选矿成本，最优再 磨磨矿细度为一0 ．0 3 8m m9 2 ．8 9 ％。 图5钼硫分离再磨细度试验结果 2 ．7 全流程闭路试验 在条件试验的基础上进行了全流程闭路试验， 试验流程如图6 所示。试验结果见表8 。 表8全流程闭路试验结果 ％ 3 结论 1 ．该矿石主要可回收的金属矿物为辉钼矿和黄 铁矿，有价元素钼、硫的含量为0 ．1 8 ％、1 ．0 3 ％，达到 了工业可回收的标准。通过工艺矿物学分析可知， 该矿属于高易浮脉石类的钼矿床，其中钼的赋存状 态主要以微细粒的辉钼矿为主，脉石矿物主要为滑 石、斜黝帘石、金云母、黑云母、石英等，并含有少量 易产生泥质的粘土矿物。同时原矿中的辉钼矿呈细 小微晶或者是片状单晶与滑石、白云母绢云母共生 呈包含状结构及微细粒浸染状结构，这对选矿流程 的确定和选矿指标有较大的影响。 2 ．研究确定了钼硫混浮一钼硫分离的工艺流 程，其中钼硫混浮作业中使用煤油作为粗选捕收剂， 对于原矿中易浮的层状硅酸盐脉石矿物对浮选作业 稳定性的影响，使用C M C G J 一1 作为抑制剂，具有 良好的抑制效果。 3 ．全流程闭路试验结果表明，在合理的工艺流 程及药剂制度下，可得到远优于现场生产指标的试 验结果，全流程闭路试验结果指标为钼精矿含钼 3 2 ．1 5 0 ％、含硫3 5 ．1 7 ％，钼精矿中钼回收率达 6 1 ．1 2 0 ％；硫精矿中含钼0 ．5 5 0 ％、含硫3 9 ．4 2 0 ％，硫 精矿中硫回收率为6 4 ．4 1 5 ％。 万方数据 第2 期 王兴荣，等某细粒浸染高易浮脉石难选钼矿选矿试验研究 原矿 钼精矿 参考文献 图6 全流程闭路试验流程 [ 1 ] 戴新宇，周少珍．我国钼矿石资源特点及其选矿技术进展[ J ] 矿产综合利用，2 0 1 0 ， 6 2 8 3 2 ． [ 2 ] [ 3 ] 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 2 ． 付治国，李济营，瓮纪昌，等．东沟特大型钼矿床矿石物质组成 及选矿新工艺[ J ] ．中国钼业，2 0 0 6 ， 1 1 5 1 9 ． 下转第3 8 页 万方数据 3 8 湖南有色金属第3 1 卷 E x p e r i m e n to nt h eU n i f o r m i t yo fS t i rP r o c e s s i n go nak i n do fZ i n c - b a s e dA l l o y L UX i n g m a 0 1 2 1 ．C e n t r a lS o u t hU n w e m i t y ，C h a n g s h a4 1 0 0 8 3 ，C h i n a ； 2 ．Z h u z h o uS m e l t e rG r o u pC o ．，L t d ．，Z h u z h o u4 1 2 0 0 4 ，C h i n a A b s t r a c t T h i sp a p e ri n t r o d u c e se x p e r i m e n to ns o m ek i n d so fz i n cb a s e d a l l o yd u r i n gp r o d u c t i o n ．U n d e rd i f f e r e n tt e m p e r a t u r e ，d i f f e r e n ta n g l e so ft h es t i r r i n gb l a d ea n dt h es h a f tl e n g t ho ft h em i x e r ，w eg e tt h et i m eo ft h eu n i f o r m i t yo f s t i rp r o c e s s i n go nz i n c b a s e da l l o y ．T h i sn o to n l yh e l p sU Sf i n do u tt h es u i t a b l er e l a t e dp a r a m e t e r so fs t i r p r o c e s s i n g ． b u ta l s oi m p r o v e st h ee f f i c i e n c yo fp r o d u c t i o na n ds t a b i l i z e sa n di n c r e a s e sf i r s t p a s s y i e l do ft h ea l l o yp r o d u c t i o n ． K e yw o r d s s t i r r i n g ；z i n c b a s e da l l o y ；u n i f o r m i t y t c 口。口。口o t o 口。口。口o t o t o t e t e t o 口。口o t e t o 口。口。口o t o t o 口。口。口o t o t 淋水水，常求础，∞，啦，∞，啦，啦，啦，啦，啦，啦，啦，啦，啦，能甙 上接第1 5 页 [ 4 ]原莲肖，李洁，李英，等．鳞片状辉钼矿的嵌布特征及对选矿效 果的预测[ J ] ．矿冶工程，2 0 1 0 ，3 0 4 5 0 5 3 ． [ 5 ] 徐引行，万宏民．汝阳某钼矿石钼的选矿试验研究[ J ] ．有色 金属 选矿部分 ，2 0 0 9 ， 4 8 1 1 ． [ 6 ]陈代雄，唐美莲，薛伟，等．高碳镍钼矿可选性试验研究[ J ] ． 湖南有色金属，2 0 0 6 ，2 2 6 9 1 2 ． [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] 贺春明，刘启生．上房沟矿区高滑石型钼铁矿石选矿工艺探讨 [ J ] ．中国矿山工程，2 0 0 6 ，3 5 1 1 9 2 2 ． 赵平，邵伟华，常学勇，等．上房沟滑石型钼矿中试试验研究报 告[ R ] ．郑州中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所，2 0 0 7 ． 潘高产，卢毅屏．C M C 和古尔胶对滑石浮选的抑制作用研究 [ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 3 ， 2 7 4 7 8 ． 收稿日期2 0 1 4 1 2 2 8 E x p e r i m e n tS t u d yo naF i n e - g r a i n e dD i s s e m i n a t e d H i g h - f l o a t a b l eG a n g u eR e f r a c t o r yM o l y b d e n u mO r e W A N G X i n g r o n 9 1 ，X I A OJ u n 2 ⋯，W A N GL i - j u a n 4 ， C H E ND a i x i o n g 厶3 ，Y A N GJ i a n w e n z ’3 ，Q IZ h o n g X U 7 2 ’3 1 ．T i b e tY u l o n gC o p p e rC o ．，L t d ．，C h a n g d u8 5 4 0 0 0 ，C h i n a ； 2 ．H u n a nR e s e a r c hI n s t i t u t eo fN o n f e r r o u sM e t a l s ，C h a n g s h a4 1 0 0 1 0 ，C h i n a ； 3 ．H u n a nP r o v i n c i a lK e yL a b o r a t o r yo fC o m p l e xC o p p e rL e a dZ i n cA s s o c i a t e dM e t a lR e s o u r c e sC o m p r e h e n s i v e U t i l i z a t i o n ，C h a n g s h a4 1 0 1 0 0 ，C h i n a ；4 ．Y u n n a nL a n p i n gC o u n t yL a n dR e s o u r c e sB u r e a u ，L u j i a n g6 7 1 4 0 0 ，C h i n a A b s t r a c t A c c o r d i n gt ot h em i n e r a lc h a r a c t e r i s t i c so ff i n e - g r a i n e dd i s s e m i n a t e dh i g h - f l o a t a b l eg a n g u eo far e f r a c t o r y m o l y b d e n u mo r e ，t h em i n e r a lp r o c e s s i n ge x p e r i m e n ta n ds t u d yw e r ec o n d u c t e d ．T h eo c c u r r e n c es t a t eo fM oi sm a i n l y c o m p o s e do ff i n e g r a i n e dm o l y b d e n i t e ，p a a so fm o l y b d e n i t ea r ea c c o m p a n i e dw i t hl a y e r e ds i l i c a t eg a n g u em i n e r a l s w h i c ha r ec o n s i s t e db yw h i t em i c a ，s e r i c i t e ，t a l ci nt h em a n n e ro fs m a l lc r y s t a l l i t eo rf l a k es i n g l ec r y s t a l ．F o c u so nf e a - t u r e s ，t h es t u d yd e t e r m i n e dt h et e c h n o l o g i c a lp r o c e s sc o m p o s e db ym o l y b d e n u m s u l p h u rm i x e df l o a t i n ga n dm o l y b d e h u m s u l p h u rs e p a r a t i o n ．T h ei n d e x e so ft h eb a t c ht e s t sw e r ea c h i e v e db ya g e n ts y s t e mo p t i m i z a t i o n t h em o l y b d e n u m c o n c e n t r a t ec o n t a i n i n g3 2 ．1 5 0 ％M o ，3 5 ．1 7 0 ％Sa taM or e c o v e r yo f6 1 ．1 2 0 ％，t h es u l f u rc o n c e n t r a t ec o n t a i n i n g 0 ．5 5 0 ％M o ，3 9 ．4 2 0 ％S ，a n dt h er e c o v e r yo f6 4 ．4 1 5 ％w a so b t a i n e d ． K e yw o r d s f l o a t a t i o n ；m o l y b d e n i t e ；i n h i b i t o r 万方数据