磨矿细度对辉钼矿浮选的影响.pdf

2 0 1 7 年第1 期有色金属 选矿部分 5 l 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 7 ．0 1 ．0 1 2 磨矿细度对辉钼矿浮选的影响 沈传刚1 , 2 ，肖庆飞1 ⋯，宋念平3 ，梁国超3 ，王肖江1 ，一，康怀斌1 ’2 1 ．省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室，昆明6 5 0 0 9 3 ； 2 ．昆明理工大学国土资源工程学院，昆明6 5 0 0 9 3 ； 3 ．洛阳栾川钼业集团股份有限公司选矿二公司，河南栾川4 7 1 5 0 0 摘 要对三道庄矿区五种不同岩性钼矿石在进行物相分析的基础上进行浮选钼的试验，主要研究了钼矿石的矿物组成 和辉钼矿的嵌布特征以及磨矿细度对选矿指标的影响。试验结果表明矿石中的辉钼矿主要呈薄膜状和叶片状，属于中细粒 分布，且分布不均匀，因此采用“一段粗选、一段扫选”的浮选试验流程，得到最佳磨矿细度为6 5 ％。将实验室结论应用到工业 化试验中，磨矿细度提高了5 ．0 9 个百分点，电耗降低了1 ．1 2k W W t ，钢耗降低了0 ，0 3 0 5k g ／t ，钼回收率提高了0 ．8 3 个百分点， 钼精矿品位提高了0 ．7 8 个百分点。 关键词磨矿细度；浮选；辉钼矿；选矿指标 中图分类号T D 9 5 4 ；T D 9 2 3文献标志码A文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 7 0 1 - 0 0 5 1 - 0 4 E f f e c to fG r i n d i n gF i n e n e s so nM o l y b d e n i t eF l o r a t i o n s H E NC h u a n g a n g1 , 2 。X I A OQ i n g f e i i ”，S O N GN i a n p i n 9 3 ，L I A N GG u o c h a 0 3 ， W A N GX 施o j i a n 9 7 一．K A N GH u a i b i n 7 2 J ．S t a t eK e yL a b o r a t o r yo fC o m p f e xN o n f e r r o u sM e t a lR e s o u r c e sC l e a nU t i l i z a t i o n ，K u n m i n g6 5 0 0 9 3 ，C h i n a ； 2 ．F a c u l t yo f 儿以R e s o u r c eE n g i n e e r i n g ，K u n m i n gU n i v e r s i t yo f S c i e n c ea n dT e c h n o l o g y ，K u n m i n g6 5 0 0 9 3 ，C h i n a ； 3 ．觋8S e c o n dC o n c e n t r a t o ro f 厶m n c h u a nM o l y b d e n u mG r o u pC o ．，L t Z ，L u a n c h u a nH e n a n4 7 1 5 0 0 ，C h i n a A b s t r a c t M o l y b d e n u mf l o t a t i o nt e s tb a s i sf o rS a n d a o z h u a n gm o l y b d e n u mo r em i n ei nf i v ed i f f e r e n tl i t h o l o g i c a l c o n d u c t i n gp h a s ea n a l y s i s ．T h em a i nf e a t u r eo ft h ei n f l u e n c ed i s s e m i n a t e dm o l y b d e n u mo r em i n e r a lc o m p o s i t i o na n d m o l y b d e n i t ea n dg r i n d i n gf i n e n e s so fb e n e f i c i a t i o ni n d i c a t o r s ．T h er e s u l t ss h o w e dt h a t m o l y b d e n i t eo r ei nt h em a i n f i l m l i k ea n dl e a f - s h a p e d ．I tb e l o n g st ot h ef i n ed i s t r i b u t i o na n du n e v e nd i s t r i b u t i o n ．T h e r e f o r e ．u s eo f ”O n e r o u g h i n go n es c a v e n g i n g ”f l o t a t i o np r o c e s s ．t h eb e s tg r i n d i n gf i n e n e s so f6 5 ％．L e tt h el a b o r a t o r yc o n c l u s i o n s a p p l i e di n d u s t r i a lt e s t s ．G r i n d i n gf i n e n e s si m p r o v e d5 ．0 9p e r c e n t a g ep o i n t s ．P o w e rc o n s u m p t i o n r e d u c e d1 ．1 2 k W h ／t ．S t e e lc o n s u m p t i o nd e c r e a s e d0 ．0 3 0 5k g ／t ．M o l y b d e n u mr e c o v e r yi m p r o v e d0 ．8 3p e r c e n t a g ep o i n t s ． M o l y b d e n u mc o n c e n t r a t eg r a d ei n c r e a s e d0 ．7 8p e r c e n t a g ep o i n t s ． K e yw o r d s f i n e n e s so fg r i n d i n g ；f l o t a t i o n ；m o l y b d e n i t e ；b e n e f i c i a t i o ni n d i c a t o r s 我国钼资源储量大，是世界上钼资源储量最多 的国家之一，与美国、智利、加拿大和俄罗斯等五国 占全球钼总储量的9 0 ．6 ％，而且随着勘察工作的继 续，我国钼储量还在不断增加；同时我国钼产量居世 界第二，约占世界铝总产量的2 5 ％，但我国钼矿存在 品位低、嵌布粒度细且多金属复杂共生难选的特 点㈣。 泡沫浮选是辉钼矿的主要选矿方法和途径，矿 浆中颗粒的尺寸大小直接影响浮选指标的高低，入 浮颗粒太粗有用矿物的单体解离度不高，从而使精 矿品位降低，同时由于颗粒太大不易被泡沫浮起，最 终造成目的矿物回收率低下”引；入浮颗粒太细会导 致浮选药剂的选择性降低，不仅会造成精矿品位的 低下，还会大大增加浮选药剂的用量’6 剖。三道庄矿 区钼矿石中有用矿物属于中细粒分布且分布不均匀 的嵌布特征，因此想要获得好的浮选指标，浮选前磨 矿细度的选择至关重要【9 ’1 引。 1 试验材料及性质 1 ．1 矿石的矿物组成 基金项目云南省科技计划项目 2 0 1 3 F Z 0 2 2 收稿日期2 0 1 6 - 0 5 ．1 9修回日期2 0 1 6 - 1 2 - 1 3 作者简介沈传剐 1 9 9 0 一 ，男，河南信阳人，硕士研究生，主要研究方向为碎磨理论与工艺。 万方数据 5 2 有色金属 选矿部分2 0 1 7 年第1 期 该矿床内主要含钼矿物为辉钼矿，脉石矿物主斜长石、云母、黄铁矿等。对不同岩性钼矿石的主要 要为石英、硅灰石，其次是石榴石、透辉石、钾长石、矿物组成进行分析，得到结果如表l 所示。 表1不同岩性钼矿石的矿物组成 T a b l el M i n e r a lc o m p o s i t i o no fd i f f e r e n tl i t h o l o g i e sm o l y b d e n u mo r e ／％ 矿物组成矽卡岩型透辉石斜长石角岩型黑云母石英岩型长英角岩型硅灰石角岩型 石英 1 26 68 27 56 石榴石 2 2629 方解石 62 12 硅灰石 2 057 4 绿泥石 322l 透辉石1 643 辉钼矿 3 微量 l 微量微量 磁黄铁矿 l 微量微量 11 黄铁矿 21222 云母 294 钾长石 223 6 斜长石 9l6 1 ．2 辉钼矿的嵌布特征 矿石中的钼主要以辉钼矿的形式存在，主要赋 存于矽卡岩、透辉石斜长石角岩、黑云母石英岩、硅 灰石角岩和长英角岩矿石之中，主要以细脉和网脉 状构造为主，为热液活动的产物。 辉钼矿主要以粒间嵌布形式为主，属于中细粒 分布，颗粒之间容易解离。辉钼矿主要呈浸染状交 代岩石，或呈薄膜状或细脉状充填在矽卡岩的破碎 裂隙中，且分布不均匀，嵌布粒度一般为2 0 ～5 0 0 斗m ；其次辉钼矿呈叶片状集合体以脉状的形式分布 于岩石裂隙之中，或被其它矿物所包含与石榴石脉、 透辉石条带共生于裂隙之中；还有一部分辉钼矿呈 针状和不规则状，沿矿石裂隙成层产出，粒度较细， 嵌布粒度一般为1 0 8 0 斗m 。在显微镜下对原矿颗 粒进行观察，得到五类不同岩性钼矿石中辉钼矿的 粒度特征如图l 所示 图1不同岩性钼矿石的辉钼矿粒度特征 F i g ．1M o l y b d e n i t ep a r t i c l e s i z ec h a r a c t e r i s t i c s o fd i f f e r e n tl i t h o l o g i e sm o l y b d e n u mo r e 2 试验方法 2 ．1 可磨性试验 实验室试验采用前面已经制备的试验样为试验 样品，在进行浮选试验前对不同岩性的钼矿石先进 行矿石可磨性试验，作出磨矿细度与磨矿时间的关 系如图2 所示。 图2 不同岩性钼矿石的可磨性试验 F i g ．2G r i n d a b i l i t yt e s to fd i f f e r e n t l i t h o l o g i e sm o l y b d e n u mo r e 矿石的可磨性与矿石的坚硬性系数有关，硬度 越高的矿石其可磨性越低，从图2 可以看出，除硅灰 石角岩型钼矿石较易磨外，其它四种岩性钼矿石的 可磨性近似相同，都比硅灰石角岩型钼矿石难磨，这 与矿石的矿物组成相关，从表1 可以看出硅灰石角 岩型钼矿石的主要矿物为硅灰石，其硬度相对低于 其它四种矿石的主要矿物的硬度，且这四种岩性矿 石的主要矿物的硬度相近，从而说明矿石的硬度直 接影响矿石的可磨性。 万方数据 2 0 1 7 年第1 期沈传刚等磨矿细度对辉钼矿浮选的影响 5 3 2 ．2 磨矿细度影响试验 浮选试验采用一段粗选、一段扫选流程，以磨矿 细度为变量，磨矿细度分别为5 5 ％、6 0 ％、6 5 ％和 7 0 ％，水玻璃用量1 ．0k g ／t ，捕收剂煤油用量2 0 0 g ／t ，起泡剂松醇油用量1 0 0g ／t ，其中捕收剂和起泡 剂按7 3 的比例分配到粗选和扫选 所有使用药剂 均来自洛钼集团选矿二公司 ，选矿用水为自来水， 矿浆浓度为3 0 ％，浮选机叶轮转速为17 0 0r ／m i n 。 最终将实验室结论应用于现场生产中，并实时监测 现场生产的选矿指标。 3 试验结果与讨论 3 ．1 实验室试验结果与分析 将每组试验得到的精矿、中矿、尾矿进行称重， 然后分别制样化验钼品位，并计算钼的综合回收率。 对磨矿细度影响试验结果数据进行整理，分别讨论 五种岩性矿石不同磨矿细度对辉钼矿综合回收率和 精矿品位的影响，从而得出不同岩性矿石的最佳磨 矿细度，试验结果见图3 到图7 。 图3 矽卡岩型钼矿石磨矿细度影响试验结果 F i g ．3 R e s u l t so fs k a m - t y p em o l y b d e n u mo r e g r i n d i n gf i n e n e s sa f f e c tt e s t 由图3 可以看出，随着磨矿细度的增大，辉钼矿 浮选回收率随之不断提高，当达到最佳磨矿细度 一7 4 1 乩m 占6 5 ％后，随着磨矿细度的增大，辉钼矿浮 选回收率曲线趋于平直；而精矿品位随着磨矿细度 的不断增加而降低，当磨矿细度达到一7 4 斗m 占 6 5 ％后趋于平直，由此可知矽卡岩型钼矿石的最佳 磨矿细度为一7 4 斗m 占6 5 ％。 由图4 和图5 可以看出，随着磨矿细度的增大， 两种岩性的钼矿石的精矿品位均变化不大，说明在 该范围内磨矿细度对这两种钼矿石的精矿品位影响 不大；辉钼矿的回收率均随着磨矿细度的增大而增 大，分别达到某一磨矿细度时，回收率均趋于稳定； 由此可知黑云母石英岩型钼矿石的最佳磨矿细度为 - 7 4 m 占7 5 ％，硅灰石角岩型钼矿石的最佳磨矿 细度为- 7 4 “m 占6 0 ％。 零 型 Ⅱ量 捂 桀 锫 器 齄 一7 4 m 含量／％ 图4 黑云母石英岩型钼矿石磨矿 细度影响试验结果 F i g ．4 R e s u l t so fb i o t i t eq u a r t z i t e - t y p em o l y b d e n u m o r eg r i n d i n gf i n e n e s sa f f e c tt e s t 一7 4I r m 含量，％ 零 丑 Ⅱ置 奄 蜒 奄 取 齄 图5硅灰石角岩型钼矿石磨矿细度影响试验结果 F i g ．5 R e s u l t so fw o l l a s t o n i t eh o m f e l s - t y p e m o l y b d e n u mo r eg r i n d i n gf i n e n e s sa f f e c tt e s t 冰 槲 娶 凰 d Ⅱ 婚 奄 罪 襞 一7 4 “m 含量，％ 图6长英角岩型钼矿石磨矿细度影响试验结果 F i g ．6 R e s u l t so ff e l s i ch o r n f e l s t y p em o l y b d e n u m o r eg r i n d i n gf i n e n e s sa f f e c tt e s t 万方数据 5 4 有色金属 选矿部分2 0 1 7 年第1 期 一7 4 m 含量，％ 图7透辉石斜长石角岩型钼矿石 磨矿细度影响试验结果 F i g ．7R e s u l t so fd i o p s i d e p l a g i o c l a s e h o r n f e l s t y p e m o l y b d e n u mo r e 甜n d i n gf i n e n e s sa f f e c tt e s t 由图6 可知，辉钼矿的回收率随着磨矿细度的 增大而增大，达到一7 4 仙m 占6 5 ％的磨矿细度以后， 钼的回收率开始趋于稳定，其精矿品位开始随着磨 矿细度的增大而提高，达到一7 4 恤m 占6 0 ％的磨矿 细度以后，精矿品位开始随着磨矿细度的增大而降 低。由图7 可知，钼的回收率和精矿品位开始时均 随着磨矿细度的增大而增大，当磨矿细度达到一7 4 “m 占6 5 ％时，回收率开始趋于稳定，精矿品位开始 降低；由此该两种角岩型钼矿石的最佳磨矿细度均 表2 T a b l e2 为一7 4 恤m 占6 5 ％。 由以上分析可知，五种岩性钼矿石的回收率的 变化趋势一致，都是随着磨矿细度的增大而先增大 后趋于稳定，精矿品位随磨矿细度的变化各自不同， 矽卡岩型钼矿石是逐步减小的，黑云母石英岩型钼 矿石和硅灰石角岩型钼矿石在该磨矿细度范围内变 化不大，长英和透辉石斜长石角岩型钼矿石是先提 高后降低，根据现场的合理配矿的情况，计算得出该 选矿厂的最佳磨矿细度为一7 4I x m 占6 5 ％。 3 ．2 工业试验 根据实验室磨矿试验得出的结论，现场的最佳 磨矿细度为一7 4I x m 占6 5 ％，2 0 1 5 年6 月将其应用 于工业生产中，试验过程中为减少工人的劳动强度， 同时降低对现场生产的影响，因此采用逐步替换磨 机内钢球的方法，此为3 个月的调试时间，于2 0 1 5 年9 月球磨机内钢球替换完成，而后对生产指标进 行监测统计，与试验前的生产指标进行对比。磨矿 细度提高到6 5 ％时，选矿厂的生产指标优化明显，达 到了提质降耗的要求；其中，球磨机电耗1 1 ．1 4 k W h ／t 比试验前的电耗1 2 ．2 6k W h ／t 降低了1 ．1 2 k W h ／t ，球磨机钢耗0 ．6 8 3 7k g ／t 比试验前的钢耗 0 ．7 1 4 2k g ／t 降低了0 ．0 3 0 5k g ／t ，钼回收率提高了 0 ．8 3 个百分点，钼精矿品位提高了0 ．7 8 个百分点， 其结果如表2 所示。 工业化试验前后生产指标对比 P r o d u c t i o ni n d e xo fb e f o r ea n da f t e rc o m p a r i s o ni n d u s t r i a lt e s t 4结论 通过对五种不同岩性钼矿石的组成与粒度特征 测定分析可知，五种矿石的矿物种类多样，成分复 杂，目的矿物辉铝矿主要以粒间嵌布形式为主，属于 中细粒分布，颗粒之间容易解离；在实验室对五种不 同岩性矿石进行磨矿细度影响试验，试验结果表明 选矿厂的最佳磨矿细度为一7 4 斗m 占6 5 ％，此时可 以获得较好的综合回收率和精矿品位。 工业化试验表明，将现场的磨矿细度由一7 4 m 占6 0 ．1 3 ％优化到6 5 ．2 2 ％后，选矿厂的各项生产指 标均得到了优化，球磨机电耗降低了1 ．1 2k w h ／t ，球 磨机钢耗降低了0 ．0 3 0 5k g ／t ，钼回收率提高了0 ．8 3 个百分点，钼精矿品位提高了0 ．7 8 个百分点。试验 结果完全达到了提质降耗的预期结果，为洛钼集团 各选矿厂提供参考，同时也对同类型钼选矿厂具有 借鉴意义。 参考文献 [ 1 ] S A L L YJ E W E L L ．M i n e r a lC o m m o d i t yS u m m a r i e s D B ／ O L ] ．R e s t o n ，V i r g i n i a U ．S ．D e p a r t m e n to ft h eI n t e r i o r ， 2 0 1 5 [ 2 0 1 6 ．5 ] h t t p ／／m i n e r a l s ．u s g s ．g o v ／m i n e r a l s ／p u b s ／ m c s ／2 0 1 5 ／m c s 2 0 1 5 ．p d f ． [ 2 ] 石晓琛．中国钼矿资源评估与开发可行性研究[ D ] ．北 京中国地质大学，2 0 1 0 ． [ 3 ] 卢欣祥，冯进城，李明立，等。河南省钼矿资源特征、找矿 与开发[ J ] ．矿产保护与利用，2 0 0 9 3 6 - 9 ． [ 4 ] Z H A N GH ，L I UJ ，C A OY ，e ta 1 ．E f f e c t so f p a r t i c l es i z eo n l i g n i t er e v e r s ef l o t a t i o nk i n e t i c s i nt h ep r e s e n c eo fs o d i u m c h l o r i d e [ J ] ．P o w d e rT e c h n o l o g y ，2 0 1 3 ，2 4 6 9 6 5 8 - 6 6 3 ． 下转第6 8 页 万方数据 6 8 有色金属 选矿部分2 0 1 7 年第1 期 由表4 结果可知粒度组成的同时有效增加了粗粒级的磨碎效率。 1 在半自磨排矿粒度变化不大的情况下，球磨2 磨矿产品粒度组成的优化同时提高了旋流器 机补加球制度优化后，磨机排矿中一1 5 0 4 0t x m 可溢流的质量。试验后旋流器溢流中一1 5 0 4 0I , z m 选粒级、一7 4I , z m 含量分别增加7 ．6 0 和9 ．9 5 个百分可选粒级、一7 4 仙m 含量分别增加3 ．5 9 和5 ．6 5 个百 点， 1 5 0I x m 粗粒级含量减少1 7 ．0 4 个百分点，分点， 1 5 0I x m 过粗粒级含量减少了2 ．9 0 个百分 1 5 0 斗m 粗粒级磨碎效率由试验前的2 0 ．0 9 ％增加点，这为后续提高选铜回收率提供了有利条件。 到了试验后的4 7 ．3 4 ％，增加了2 7 ．2 5 个百分点，说为了更好地说明磨矿效果的改善，对比了优化 明更换磨机内钢球球径和配比后，在优化磨矿产品前后磨矿系统各项技术经济指标，结果见表5 。 表5优化前后技术经济指标对比 F i g ．5C o m p a r i s o nt a b l eo fm a i nt e c h n o l o g i c a la n de c o n o m i ci n d i c a t o r sb e f o r ea n da f t e ro p t i m i z a t i o n ⋯一 台时处理量／磨机利用系／铜回收率单位球耗／分级质分级量返砂比旋流器溢流／％ 宿环 t ．h - t ．m _ ．．h 一 ／％ 蝇．t 一，效彰％ 效率／％／％≯i _ 了i _ 、 优化前 5 3 9 ．5 7 1 ．4 8 1 6 8 7 ．5 30 ．7 8 5 83 9 ．3 8 6 8 ．4 23 5 0 ～4 5 07 1 ．1 52 0 ．7 67 0 ．9 4 优化后 5 4 3 ．8 61 ．6 2 9 68 8 ．5 80 ．7 0 3 14 7 ．6 57 2 ．0 01 5 0 ～2 5 07 6 ．8 01 7 ．9 07 6 ．7 0 表5 比较结果说明1 球磨机补加球制度优化 后，在磨机台效增加4 ，2 9t ／h 的条件下，磨矿溢流 一7 4 斗m 、一1 5 0 1 0 斗m 易选粒级含量分别增加 5 ．6 5 和5 ．7 6 个百分点，一1 0 斗m 过细粒级含量降低 2 ．8 6 个百分点。2 磨矿效果改善的同时提高了旋 流器的工作效率，此外球磨机球磨机单位球耗降低 0 ．0 8 27k g ／t ，降幅达1 0 ．5 2 ％。3 工业优化试验后， 由于磨矿分级回路溢流中易选粒级增多，因而改善 了分选效果，铜回收率分别提高了1 ．0 5 个百分点， 达到了改善磨矿效果，提高选铜回收率的目的。 4结论 冬瓜山铜矿矿石属于硬度和且韧性都较大的多 金属矿，其中既含有较难磨的黄铜矿，石英，又有易 磨、易泥化的磁黄铁矿、蛇纹石、滑石、云母等，属复 杂难磨矿石。在磨机补加球制度优化后，旋流器溢 流细度增加量5 ．6 5 个百分点、一1 5 0 1 0 斗m 易选 粒级含量增加5 ．7 6 个百分点，一1 0 m 过细粒级含 量降低2 ．8 6 个百分点，磨矿产品质量得到全面改 善；铜选回收率增加1 ．0 5 个百分点，达到了改善磨 矿效果提高铜回收率是效果。 磨机台效增加4 ．2 9t ／h 、钢球单耗下降0 ．0 8 27 k g ／t 、旋流器分级量效率和质效率均得到有效提高， 达到了增产、降耗的效果，目前已得到推广应用。 参考文献 [ 1 ] B R Y S O NMAW ．M i n e r a l o g i c a l c o n t r o lo fm i n e r a l s p r o c e s s i n gc i r c u i td e s i g n [ J ] ．J o u r n a lo fS o u t h e r nA f r i c a n 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 ，2 0 0 4 ，1 0 4 6 3 0 1 3 1 0 ． [ 2 ] 肖庆飞，沈传刚，康怀斌，等．优化大山选矿厂磨矿粒度 组成提高铜浮选指标[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 6 4 2 1 2 3 ． [ 3 ] 于雪．提高某铜锌多金属硫化矿浮选回收率的试验研 究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 3 增刊1 8 6 ．9 0 ． [ 4 ] 李凤，宋永胜，李文娟，等．国外某钼矿选矿试验研究 [ J ] ．稀有金属，2 0 1 4 ，3 8 3 4 8 7 - 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