千鹅冲钼矿选矿及伴生元素综合回收试验研究.pdf

2 0 1 3 年第6 期有色金属 选矿部分 2 3 d o i 1 0 ．3 9 6 9 a ．i s s l l ．1 6 7 1 9 4 9 2 ．2 0 1 3 ．0 6 ．0 0 6 千鹅冲钼矿选矿及伴生元素综合回收试验研究 李正丹1 ，顾红贵2 1 ．河南永丰钼业有限公司，河南信阳4 6 5 4 5 0 ；2 ．洛阳中收机械装备有限公司，河南洛阳4 7 1 0 0 0 摘要对千鹅冲钼矿进行了选矿试验研究粗选段采用混合浮选，一次粗选、三次精选、两次扫选得到钼铜硫混 合粗精矿；粗精矿再磨后，一次粗选、七次精选、三次扫选抑铜硫浮钼，得到钼精矿；钼精选尾矿采用一次粗选、四次 精选、两次扫选抑硫浮铜，得到铜精矿；铜尾矿采用一次粗选、一次精选、三次扫选，得到硫精矿；粗选段尾矿经两次 磁选得到铁精矿。各产品指标合格，重现性好。 关键词钼矿；浮选；综合回收 中图分类号1 D 9 2 3 ．7 ；Ⅱ1 9 5 4 ；7 I D 9 8 2文献标志码A文章编号1 6 7 l 一9 4 9 2 2 0 1 3 0 6 枷2 3 0 5 m 髓a 心ho n 也eM j n 啪lP I 坝髂如go faM o l y b d e 删啪0 r ea n dC o m p 州h e n s i v eI b ∞o v e r yo f 妇眦i a t e dE l 锄蚰t so fQ i 锄e c h o n gM o l y b d e n 哪M i 耻 工JZ 阮删佣 ，G U 丑6 嘲u 护 I ．H ．e ，l 彻功咖胁龟，姚n H m 施n i 叼C 0 ．，五t d ．，厨删硼gG 崛咿h n ，1 日e ，l n ，l4 6 融5 D ， C h l n n ；2 ．L l l 叫口叼刀1 0 ，t 触D u 黝z ，l e w ＆№u 印m e n tC D ．，L 纪．，L u 叫口叼丑．e 舢叽4 死D o D ， C h ￡r m A b s t r a c t M i n e r a l p r o c e s s i n ge x p e r i m e n t sw e r ec 枷e do u t o nQ i a n e c h o n gm o l y b d e n u mo r e ，m e M o C ub l l l kc o n c e n 跳t ew 鹊o b t a i n e db yo n c em u g h i n g ，t r i p l ec l e a I l i n g ，t 访c es c a v e n 西n g ．T h e nt I l eb u l k c o n c e n 昀t ew 嬲g m u n d 蚰d 眦a t e db yo n c er o u g l l i n g ，s e v e nt i m e sc l e a n i n g 粕dt r i p l es c a v e n 舀n gt } l m u g } l i n h i b i t i n gc o p p e r I I l i n e r a l s ， f i n a u y t h e m o l y b d e n u m c o n c e n t r a t ew a s g o t ． ，1 1 l e c o p p e r c o n c e n t I ．a t ew a s r e c y c l e df 而mm o l y b d e n u mt a i l i n g sb yo n c er o u g h i n g ，q u a r t i cc l e a n i n g ，附i c es c a V e n g i n g ， a n ds u l p h u rw 嬲 c o m p r e h e n s i v e l yr e c y c l e df 而mc o p p e rt a i l i n g sb yo n c er o u g h i n g ， o n c ec l e a n i n g ，a n dt r i p l es c a v e n 西n g ，i m n c o n c e n t r a t ew 鹊o b t a i n e df 曲ms l l l p h u rt a i l i n g sb ym a g n e t i cs e p a r a t i o n ．G o o di n d e x e sw e r ea c h i e V e d 趴dt h e r e s u l t sh a v ea9 0 0 dr e p r o d u c i b i l i t y ． 1 【e yw o r d s m o l y b d e n u mo r e ；n o t a t i o n ；c o m p r e h e n s i v er e c o v e r y 我国钼矿资源的特点是分布广且相对集中，斑 岩型和斑岩矽卡岩型钼矿床占8 0 ％以上，贫矿多 富矿少且品位低，具有工业价值的伴生组分多，易 采易选，原生钼多，伴生钼少[ 1 引。 随着近年来经济的持续稳步增长，矿业开发出 现热潮。近几年来，作为我国优势有色金属矿种的 钼。无论在探矿还是在采选上都出现了质的飞跃， 安徽、黑龙江、新疆、河南、内蒙古、海南等地相 继详细探明特大型甚至巨型钼矿，且大部分已经进 入筹建开发阶段。最大限度地综合回收钼矿产资源 中的一切有价组分，不断提高资源的综合利用程 度，是当今国内外钼矿山发展的主要趋势，也是钼 矿山提高经济效益、扩大各种金属产品品种和数 量、实现无废料工艺和可持续发展的主要途径。钼 矿石的特点是矿石中钼含量低，常伴生有多种有价 元素，如铜、铁、硫、钨、铼、金、银等。虽然这 些金属的品位较低，但当钼矿石储量特别大时，伴 生金属的储量也相当可观，因此，国内外的钼矿山 都十分重视其综合回收利用⋯] 。 河南千鹅冲钼矿位于河南省信阳市光山县，属 于新勘探的特大型钼矿，其产品设计方案以钼为 主，综合回收伴生的有价成分铜、铁、硫。文中叙 述千鹅冲钼矿钼、铜、硫、铁四种组分的选矿试验 研究。 收稿日期2 0 1 2 一1 2 2 4 修回日期2 0 1 3 0 9 一1 0 作者简介李正丹 1 9 8 2 一 ，男，河南罗山人，助理工程师，主要从事有色金属选矿工作。 万方数据 2 4 有色金属 选矿部分2 0 1 3 年第6 期 1 单位为砂，下同。 1 矿石性质 1 ．1 原矿主要化学成分 原矿多元素分析结果见表l 。 由表1 可知，原矿中钼含量为O ．0 7 4 ％，钼含 量偏低，其他伴生有价金属含量也较低，综合回收 难度较大。 1 ．2 矿物组成 原矿矿物组成和相对含量结果见表2 。 表2原矿主要矿物组成及其相对含量 7 I ’a b l e21 1 1 em a i nm i n e r a lc o m p o s i t i o na I l dr e l a t i v e c o n t e n to fm n o | F - m i n eo D e／殇 矿物名称相对含量矿物名称相对含量 1 ．3 矿石结构、构造及嵌布特性 矿石结构主要为他形晶粒状结构、鳞片状结 构、自形一半自形粒状结构、包含结构、双晶结 构等。 矿石构造主要为浸染状构造、马尾丝状细脉浸 染构造。 1 ．4 钼物相分析 原矿中的钼主要赋存于硫化物辉钼矿中，镜下 未见其它钼矿物。钼的化学物相分析结果见表3 。 表3钼的化学物相分析结果 7 I I a b l e3 A n a l y s i sr e s u l t so fm o l y b d e 肌mp h 酗e ／％ 注硫化钼主要是辉钼矿，氧化钼主要有钼华、铁钼华等。 2 流程方案的确定 本钼矿在开发利用方案上明确要求综合利用， 即在选矿阶段，除了考虑主产品钼以外，还要考虑 其它有价元素的回收利用。因此，选矿试验探索 时，在现有技术经济条件下，充分考虑回收各种可 利用成分。根据含量、技术能力和市场情况，确定 能回收利用的成分有钼、铜、铁、硫 黄铁矿 ， 另外铅锌含量较低，主要富集于铜精矿中，实际生 产中，必须考虑生产规模的大型化，才能产出批量 的铅锌精矿。 考虑综合回收伴生元素，在试验流程的制定 中，采用钼铜硫等硫化矿混合浮选，混合精矿再进 行分离浮选。拟采用的原则流程为粗磨混合浮 选混合粗精矿再磨精选分离相磨浮选尾矿磁选 得到铁粗精矿后抛尾铁粗精矿再磨精选。最终产 品有钼精矿、硫精矿、铜精矿、铁精矿。 3 混合浮选工艺流程试验 钼铜硫混合浮选试验流程为一次粗选、三次精 选、两次扫选。混合浮选主要进行了磨矿细度、药 剂用量、矿浆浓度、浮选时间和矿浆p H 等主要条 件试验。在条件试验的讨论中，以钼指标最优化为 基础，兼顾其它伴生元素指标。 3 ．1 粗选磨矿细度试验 在固定捕收剂和起泡剂种类和用量的条件下， 进行了磨矿细度试验，试验结果见图1 。 堡 稃 擎 回 器 堡 迥 喀 器 一7 4 斗m 含量，％ 图1 磨矿细度试验结果 F i g ．1 r 1 1 l er e s u l t so f 咖n d i n gf i n 即e s st e s t 由图1 可知，随着磨矿细度的增加，钼回收率 逐渐提高达到8 2 ％以后，增幅不大，综合考虑节能 等因素，一段混合粗选磨矿细度为一7 4 斗m 占6 5 ％ 较为合适。 3 ．2 粗选水玻璃用量试验 针对该矿石中的脉石矿物成分及其浮选特点， 加站蛳笛加2 m 晒∞鲇∞ 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2 2 ％甜跎蚰他M M 他 万方数据 2 0 1 3 年第6 期李正丹等千鹅冲钼矿选矿及伴生元素综合回收试验研究 ’2 5 采用水玻璃作为矿泥分散剂，试验结果见图2 。 斐 瓣 娶 匿 霹 瀑 、 遥 畦 霹 水玻璃用萤， g 。l - 1 图2 水玻璃用量试验结果 F i g ．2 T h er e s u h so fs o d i u ms i l i c a t ed o s a g et e s t 由图2 可知，随着水玻璃用量的增加，钼回收 率和钼品位均先增大后很缓慢减小，考虑到药剂成 本因素，合理的水玻璃用量为2 0 0 趴左右。 3 ．3 粗选捕收剂种类及用量试验 因粗选阶段要考虑综合回收硫、铜等，常规捕 收剂已经不能达到最佳效果。从数次的煤油条件试 验结果看，混合粗选钼的回收率没有超过9 0 ％，且 伴生其它硫化物的回收率也不理想，加大煤油用量 对提高混浮粗精矿中的钼和铜的回收率没有多大改 善。某烃类油1 1 B 对钼和铜的捕收能力比煤油强， 粗、扫选中加入少量黄药，有利于提高硫 黄铁 矿 的回收率。因此粗选段捕收剂确定采用r I B 和 少量的丁基黄药。 T B 用量试验结果见图3 。 邃 瓣 塾 回 翠 零 ～ 趔 咯 霹 捕收剂T B 用量， g I 。 图3 捕收剂用量试验结果 F i g ．3 T h eI _ ；e s u l t so fc o Ⅱe c t o rd o s a g et e s t 由图3 可知，随着T B 用量的增加，混合精矿 中钼品位和回收率先减小后增加，用量达到9 0 加 时，品位和回收率达最大，考虑到节约成本，T B 用量以8 0 。9 0 虮较为适宜。另外，考虑到铜、硫 的回收，粗选适当添加少量黄药后，铜的回收率有 很大的提高，但加入黄药后粗选作业硫上浮量较 大，导致混合粗精矿产率偏大，经过反复调整后， 最终确定在粗扫选段加入少量黄药，既保证了混合 粗精矿各成分的回收率，又兼顾了品位，确定黄药 的加入点为粗扫选一给矿处，黄药量为1 0 酚较为 适宜。 3 ．4 浮选矿浆浓度试验 在固定捕收剂和起泡剂的种类和用量的条件 下，进行了粗选矿浆浓度试验，试验结果见图4 。 零 、 褂 擎 匣 霹 堡 魁 喀 器 矿浆浓度，％ 图4 粗选矿浆浓度试验 F i g ．4 7 r h er e s u l t so fp u l pd e n s i t yt e s t 由图4 可知，随着浮选浓度的增加，混合粗精 矿中的钼回收率有一定的增加，但矿浆浓度达3 0 ％ 以后，品位和回收率指标均下降，因此适宜的粗选 浓度为3 0 ％左右。 3 ．5 粗选浮选时间试验 在固定其它条件的情况下，进行了粗选浮选时 间试验，试验结果见表4 。 表4混浮粗选浮选时间试验结果 ’I 曲l e4 R e s u l t so fn o t a t i o nt i m eo fb l l l k 丑o t a t i o n o f 融l g h i n g ／％ 浮选蝴腼。产品貅产率瓦旦≮嚣 从表4 的结果可知，混浮粗选浮选时间达到5 I I l i n 时，精矿中钼和铜的累积回收率分别达到 9 1 ．9 6 ％和7 9 ．5 0 ％，再延长浮选时间，对精矿中的 钼、铜回收率作用不大，因此，在这种浮选条件 下，适宜的浮选时间以5r n i n 为宜。 3 ．6 粗选p H 试验 在p H 调整剂试验中分别考察了碳酸钠、石灰 4 3 2 1 O 9 8 7蚍虬虬虬虬∞∞∞ 万方数据 2 6 有色金属 选矿部分2 0 1 3 年第6 期 等药剂对钼浮选的影响，试验结果见表5 。 表5粗选p H 调整剂种类与用量试验结果 7 I a b l e5R e s u l t so fp H 瑚【o d i f i e rt 甲ea n dd o s a g e t e s to fm u g h i n g 药剂用量， g t - ，粗精矿产率，％钼品位，％钼回收率／％矿浆p H 由表5 可知，在碱性条件下钼的浮选回收率相 对较高。但石灰对钼的浮选回收率较为敏感，石灰 用量大时，矿浆p H 高，精矿产率增加，泡沫发 黏，产品中钼的含量下降较快，不利于精选；碳酸 钠对钼的浮选回收率相对平稳一点。碳酸钠5 0 0 鼽 与石灰2 0 0 趴获得的钼浮选指标基本相当，此时 矿浆p H 为7 ．5 左右。从经济角度考虑，确定采用 石灰作为矿浆介质调整剂。 4 钼铜硫混合粗精矿分离浮选试验 对混合浮选精矿进行抑硫浮钼铜钼铜分离和 抑铜硫浮钼铜硫分离两种方案对比试验，结果表 明后者对于处理本矿石较为适宜。 4 ．1 抑铜硫浮钼分离闭路流程试验 在开路试验的基础上，进行了抑铜硫浮钼分离 闭路流程试验。钼铜硫混合浮选获得的钼铜硫混合 精矿经浓缩脱水后进行漂洗脱药，漂洗浓度为1 0 ％ 左右。漂洗浓缩后进行再磨，再磨细度为一3 8 斗m 占8 6 ．4 6 ％。抑铜硫浮钼分离闭路流程试验采用一次 粗选、七次精选、三次扫选，闭路流程试验结果见 表6 。抑铜硫浮钼分离闭路流程试验可以获得含钼 4 7 ．5 4 ％的钼精矿，钼作业回收率为9 7 ．3 l ％。 表6抑铜硫浮钼闭路流程试验结果 7 I 扎l e6r 1 1 l ec l o s e d c i r c u i tt e s tr e s U d t so f 瑚l v b d e n u m n 曲撕o nb yi I l l I i b i t i n gc o p p e r 锄ds u l p h u r ，％ 4 ．2 钼精选尾矿抑硫浮铜分离闭路流程试验 在开路试验的基础上，对钼精选尾矿综合回收 铜进行了抑硫浮铜分离闭路流程试验。为了保证铜 精矿的质量，增加了一次铜精选作业即采用一次粗 选、四次精选、两次扫选，闭路试验结果见表7 。 从表7 的试验结果可知，对钼精选尾矿进行抑硫浮 铜，闭路试验获得的铜精矿含铜1 3 ．2 6 ％，铜作业 回收率为8 9 ．1 9 ％。 表7钼精选尾矿综合回收铜闭路试验结果 T a b l e7T h ec l o s e d c i r c u i tt e s tr e s l l l t so fc o m p r ；e h e n s i V e r e c o v e r y o f c o p I e r 6 _ o mt h e t a i l i n g s o f m o l y b d e n u mc l e a I l i n g ，％ 4 ．3 铜尾矿回收硫闭路流程试验 在开路试验的基础上，对铜尾矿综合回收硫进 行了浮硫闭路流程试验。为了尽可能提高硫精矿的 回收率并保证硫精矿的质量，浮硫闭路试验的硫精 选只进行了一次精选作业，但增加了一次硫扫选作 业即采用一次粗选、一次精选、三次扫选，试验结 果见表8 。从表8 的试验结果可知，对铜尾矿中的 硫进行浮选回收，闭路试验获得的硫精矿含硫 4 4 ．4 8 ％，硫作业回收率为9 4 ．9 2 ％。 表8铜尾矿回收硫闭路流程试验结果 ’I 址l e8T h ec l o s e d - c i r c u i tt e s tr e s u l t s r e c y c l i n g s U d p h I l rf r o m ‰t a i l i 嶝o fc o p I 埘n 删明 ／％ 5 混合浮选尾矿综合回收铁试验 原矿中含铁为3 ．4 1 ％，其中磁性铁占1 2 ．3 1 ％。 为了提高矿山企业的经济效益，对钼铜硫混合浮选 尾矿进行了综合回收铁的试验。 采用磁选的方法对钼铜硫混浮尾矿进行综合回 收铁，在混浮粗选磨矿细度为一7 4 m 占6 5 ％，磁 选磁场强度为0 ．1 6T 时，获得的铁精矿含铁为 3 3 ．8 7 ％。铁粗精矿经过再磨后进行磁选，可获得含 铁6 3 ％以上、含硫O ．3 ％左右的铁精矿。因回收磁 铁工艺简单、成本低，对于大型选矿厂，规模效益 下转第4 4 页 万方数据 4 4 有色金属 选矿部分2 0 1 3 年第6 期 表7闭路试验结果 T a b l e7T h er e s u l t so fc l o s e d - 吧i r c u i tt e s t ，％ 8 1 ．9 3 ％，该锡精矿由于粒度极细，不适宜上细泥摇 床继续精选，可以将其和摇床产出的高品位锡精矿 配矿后销售。 3 结论 1 重选尾矿中锡、硫品位分别为0 ．4 1 ％、 4 ．3 1 ％，超过8 0 ％的锡和硫都分布在一3 8 斗m 粒级 的矿泥中。 2 重选尾矿中硫的脱除效果会对后续锡的浮 选产生较大影响，因此预先脱硫十分重要；少量 P 8 6 的加入可以在保证指标的同时降低药剂成本。 3 经过预先脱硫一浮锡工艺，锡精矿中锡的 品位和回收率分别达到3 ．5 8 ％、8 1 ．9 3 ％，但由于该 尾矿粒度太细，因此药耗较大。 参考文献 [ 1 ] 黎全．大厂1 0 0 1 0 5 号锡石多金属矿选矿关键技术 研究及应用[ D ] ．长沙中南大学，2 0 0 7 ． [ 2 ] 何名飞，罗朝艳，陈玉平，等．细粒锡石浮选研究[ J ] ．矿 冶工程，2 0 0 8 ，2 8 4 2 9 - 3 1 ． [ 3 ] 汪美琼．脱硫选锡工艺[ J ] ．云南冶金，1 9 9 4 1 1 3 0 ． [ 4 ] 张俞明，杨奕旗，邬清平．大厂锡石多金属硫化矿浮选分 离的实践与探讨[ J ] ．矿产保护与利用，1 9 9 9 4 3 1 3 4 ． [ 5 ] 周少珍，孙传尧．锡石选矿进展[ J l 国外金属矿选矿， 2 0 0 2 8 1 0 1 4 ． 、 岔 岔 仓 命 岔 岔 仓 仓 岔 岔 岔 岔 令 岔 命 岔 岔 命 岔 岔 金 岔 岔 岔 岔 岔 岔 岔 金 岔 岔 岔 令 兮 上接第2 6 页 得以体现。 6 结论 1 河南千鹅冲钼矿中含钼为0 ．0 7 4 ％，钼主要 以辉钼矿形式存在，占9 1 ．8 9 ％，氧化钼含量较少， 占8 ．1 1 ％；矿石中伴生元素C u 、P b 、Z n 、S 、F e 、 A g 、R e 含量均很低，其中含铜为0 ．0 1 8 ％，含硫为 0 ．7 2 ％，含铁为3 ．4 1 ％，钼矿物是主要的目的回收 矿物，可综合回收铜、铁、硫。 2 采用钼铜硫混合浮选一混浮精矿再磨～抑 铜硫浮钼的选矿工艺流程处理该钼矿，经重复闭路 试验，所获得精矿指标均较稳定，钼精矿含钼稳定 大于4 7 ％，钼回收率大于8 5 ％。 3 对钼精尾进行抑硫浮铜，闭路试验获得的 铜精矿含铜1 3 ．3 7 ％，铜作业回收率为8 9 ．9 7 ％。该 铜精矿含铅5 ．0 5 ％、锌4 ．8 4 ％、含银5 6 9 ．3 8 趴。 4 尾矿经过两次磁选，可获得含铁6 3 ％左右 的铁精矿。 5 通过试验研究，明确了千鹅冲钼矿的可选 性及伴生元素综合回收的可行性，对后续选矿厂设 计和生产调试具有指导意义。 参考文献 [ 1 ] 许洁瑜，杨刘晓，王俊龙．中国钼资源利用与可持续发展 战略研究[ J ] ．中国钼业，2 0 0 5 ，2 9 4 3 6 ． [ 2 ] 宁振茹，董允杰．国内外钼矿综合利用概况及对我国钼 矿综合利用的建议[ J ] ．中国钼业，1 9 9 8 ，2 2 4 9 3 0 6 ． [ 3 ] 鲁军，孔晓薇．青海某钼矿选矿试验研究[ J ] ．矿产保 护与利用，2 0 0 7 2 3 1 3 3 ． [ 4 ] 胡真，李汉文，张慧，等．某铜钼矿合理选矿工艺的 研究[ J ] ．矿冶工程，2 0 啁，2 8 6 2 9 ．3 1 ． [ 5 ] 邵福国，谭欣，罗思岗．某铜钼矿选矿工艺技术试验研 究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 1 2 1 4 ，2 9 ． [ 6 ] 林春元，程秀俭．钼矿选矿与深加工[ M ] ．北京冶金工 业出版社，1 9 9 7 ． 万方数据