铜钼分离磁—浮联合新工艺研究.pdf

2 0 2 0 年第6 期有色金属 选矿部分 9 1 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 1 9 4 9 2 ．2 0 2 0 ．0 6 ．0 1 7 铜钼分离磁一浮联合新工艺研究 薛伟，李晓东，易运来，毛竞 湖南有色金属研究院，长沙4 1 0 1 0 0 摘要国内某含钼铜精矿，铜钼可浮性相近，采用单一浮选工艺所需药剂量大，废水C O D 高。针对矿石性质特点，开 发出了磁选一浮选联合工艺，与单一浮选工艺相比，磁一浮联合工艺获得的钼精矿中钼的回收率提高了2 ．8 7 个百分点；硫化钠 用量节省6 0 ％以上，水玻璃、六偏磷酸钠和煤油节省4 0 ％以上，同时废水C O D 下降6 0 ％以上。磁选一浮选联合工艺具有明显 的经济效益和环境效益，为该类型铜钼矿的开发利用提供了新的技术方案。 关键词含钼铜精矿；磁一浮联合新工艺；C O D 中图分类号T D 9 2 3 ；T D 9 2 4文献标志码A文章编号1 6 7 19 4 9 2 2 0 2 0 0 6 0 0 9 1 - 0 4 S t u d yo nt h eN e w C o m b i n e dP r o c e s so fM a g n e t i c F l o t a t i o nf o rC o p p e r - M o l y b d e n u mS e p a r a t i o n X U EW e i ，L IX i a o d o n g ，1 nY u n l a i ，M A 0J i n g 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 A b s t r a c t Am o l y b d e n u m b e a r i n gc o p p e rc o n c e n t r a t ei nC h i n ah a ss i m i l a rf l o t a b i l i t yo fc o p p e ra n d m o l y b d e n u m ，a n dt h es i n g l ef l o t a t i o np r o c e s sr e q u i r e sl a r g ed o s a g eo fr e a g e n ta n dh i g hC O D i nw a s t e w a t e r ． A c c o r d i n gt ot h ec h a r a c t e r i s t i c so ft h eo r e 。t h ec o m b i n e dp r o c e s so fm a g n e t i cs e p a r a t i o na n df l o t a t i o nw a s d e v e l o p e d ．C o m p a r e dw i t ht h es i n g l ef l o t a t i o np r o c e s s ，t h er e c o v e r yo fm o l y b d e n u mi nt h em o l y b d e n u m c o n c e n t r a t eo b t a i n e db yt h ec o m b i n e dp r o c e s so fm a g n e t i cs e p a r a t i o na n df l o t a t i o nw a si n c r e a s e db y2 ．8 7 p e r c e n t a g ep o i n t s ．T h ec o n s u m p t i o no fs o d i u ms u l f i d ei s s a v e db ym o r et h a n6 0 ％，t h ec o n s u m p t i o no f w a t e rg l a s s ，s o d i u mh e x a m e t a p h o s p h a t ea n dk e r o s e n ei ss a v e db ym o r et h a n4 0 ％，a n dC O Do fw a s t e w a t e r i sr e d u c e db ym o r et h a n6 0 ％．T h ec o m b i n e dp r o c e s so fm a g n e t i cs e p a r a t i o na n df l o t a t i o nh a so b v i o u s e c o n o m i ca n de n v i r o n m e n t a lb e n e f i t s ，w h i c hp r o v i d e san e wt e c h n i c a ls c h e m ef o rt h ed e v e l o p m e n ta n d u t i l i z a t i o no ft h i st y p eo fc o p p e r m o l y b d e n u mo r e ． K e yw o r d s m o l y b d e n u mb e a r i n gc o p p e rc o n c e n t r a t e ；m a g n e t i c f l o t a t i o nc o m b i n e dn e wp r o c e s s ；C O D 智利、加拿大、美国、中国等是主要利用浮选方法 处理铜钼矿石的国家。以铜为主而伴生钼的铜钼矿 常以斑岩铜矿床存在于自然界，斑岩铜矿由于储量 大，成为目前世界提取铜的重要资源，也是获取钼的 重要来源。斑岩铜矿床的铜矿物大多以黄铜矿组成， 其次为辉铜矿，其他含铜矿物较少，钼矿物一般是辉 钼矿口。2 ] 。矿石特点主要是1 铜品位低，常伴生钼，一 般含铜0 ．5 ％～1 ．0 H ，含钼0 ．0 1 ％～0 ．0 3 ％；2 嵌布 粒度细，多数为浸染状；3 储量及选厂规模都很大。 如何有效的实现铜钼矿物的分离是制约铜钼共生 矿石浮选技术水平的最大障碍。由于辉钼矿具有天然 可浮性，难抑制，且抑制后难以再活化，生产实践中一般 采用抑制硫化铜矿来实现铜钼分离。因此，开发新抑制 剂、新设备及新工艺对于提高铜钼分离具有重大意义。 铜钼分离技术现状及优劣分析 铜钼矿石是钼的主要来源之一[ 3 ] 。国内外大多 数铜钼选厂处理的矿石中铜矿物主要为黄铜矿，钼矿 物为辉钼矿，分离这两种矿物采用的方法主要是抑铜 浮钼法。由于铜钼硫化矿可浮性相近，一般采用铜钼 混合浮选，然后进行铜钼分离，但由于大部分原矿嵌布 粒度粗细不均，铜钼共生密切，混合浮选后捕收剂解析 难以完全，致使铜钼分离困难。因此，实现铜钼分离的 关键是选择安全、环保、高效的含铜矿物抑制剂。 收稿日期2 0 2 0 0 2 2 1 作者简介薛伟 1 9 8 3 一 ，男，硕士，高级工程师，主要从事有色金属选矿技术研究。 万方数据 9 2 有色金属 选矿部分2 0 2 0 年第6 期 。 、嬲竺萎 耋嚣孑器未要丰茎毫冀兰竺2 矿石性质 法、诺克斯法、铁氰和亚铁氰化钠法[ 4 ] ，已经应用于 ⋯⋯“ 工业实践的主要有硫化钠法和巯基乙酸法两种。但试验矿样铜钼混合精矿的主要化学成分分析结 这两种方法存在共同缺限1 药剂耗量大，生产成本果见表1 ，由表1 结果可知，铜品位为2 0 ．8 5 ％，钼含量 高，其成本约占选钼总成本的8 0 ％～9 0 ％甚至更高；为0 ．6 8 ％。铜、钼矿物镜下单体解离度测定结果见表 2 废水中c O D 高，环境污染严重；3 选矿废水处理2 、表3 ，由表2 、表3 结果可知，铜、钼矿物的单体解离度 成本高，一般在5 ～8 元／t 。达到9 5 ％以上，为实现铜钼磁选有效分离创造了条件。 表I铜钼混合精矿主要化学成分分析结果 T a b l e1R e s u l t so fc h e m i c a lc o m p o s i t i o na n a l y s i so fc o p p e r m o l y b d e n u mb u l kc o n c e n t r a t e／％ 表2铜矿物的解离度测定结果 T a b l e2R e s u l t so fd e t e r m i n a t i o no f d i s s o c i a t i o nd e g r e eo fc o p p e rm i n e r a l sf ％ 表3钼矿物的解离度测定结果 T a b l e3R e s u l t so fd e t e r m i n a t i o no f d i s s o c i a t i o nd e g r e eo fm o l y b d e n u mm i n e r a l sf ％ 粒级／r a m产率M o 品位M o 分布率单体含量 采用M L A 矿物分析仪、X 射线衍射分析仪对铜 钼混合精矿进行矿物组成分析，可知主要金属矿物 为黄铜矿和辉钼矿，黄铜矿占铜矿物总量的9 5 ％以 上，辉钼矿占钼矿物总量的9 8 ％以上。其中黄铜矿 粒度总体小于0 ．1m m ，一般为0 ．0 0 5 ～o ．0 8m m ，颗 粒形貌见图1 ；辉钼矿形态多为片状，部分呈团粒状 集合体，粒度总体小于0 ．0 5m m ，一般为0 ．0 0 5 ～ 0 ．0 5m m ，辉钼矿颗粒形貌见图2 。 图1裂理高度发育的无规则粒状黄铜矿 F i g ．1I r r e g u l a rg r a n u l a rc h a l c o p y r i t e w i t hh i g h l yd e v e l o p e dc l e a v a g e 图2 条带状的辉钼矿 F i g ．2 B a n d e dm o l y b d e n i t e 3试验结果与讨论 3 ．1 选矿工艺流程的确定 传统的铜钼分离采用抑铜浮钼工艺，试验流程 见图1 。磁浮联合新工艺主要是利用铜钼矿物的比 磁化系数差异进行确定，铜钼混合精矿中黄铜矿的比 磁化系数为1 7 1 ．7 5 ～2 9 ．9 7 1 0 ～m 3 ／k g ，辉钼矿的比 磁化系数为o ～一o ．1 7 l O _ 9m a ／k g 抗磁性 ，磁性 差异为铜钼分离新工艺的开发确定奠定了理论基础。 磁一浮联合新工艺是铜钼混合精矿先通过高梯度强 磁选预富集，获得高品位的磁选铜精矿，磁选尾矿再 采用抑铜浮钼工艺获得高品位的钼精矿和较低品位 的浮选铜精矿。磁浮联合新工艺流程见图2 。 图3 传统浮选工艺原则流程 F i g ．3 F l o w s h e e to ft r a d i t i o n a lf l o t a t i o n p r o c e s sp r i n c i p l e 万方数据 2 0 2 0 年第6 期薛伟等铜钼分离磁一浮联合新工艺研究 9 3 图4 磁一浮联合新工艺流程 F i g ．4 F l o w s h e e to fm a g n e t i c f l o t a t i o n c o m b i n e dD e wp r o c e s s 3 ．2 传统工艺试验 该选厂原采用“旋流器预处理一浮选工艺”进行 铜钼分离，即旋流器沉砂经“粗选1 次、精选5 次、扫 选2 次”的抑铜浮钼工艺，而旋流器溢流直接并人浮 选尾矿。工艺流程见图5 ，试验结果见表4 。由表4 结果可知，传统工艺可以获得产率为1 ．3 6 ％，钼品位 为4 5 ．1 4 ％，铜含量为1 ．1 l ％，钼回收率为8 9 ．8 9 ％ 的钼精矿和产率为9 8 ．6 4 ％，铜品位为2 1 ．1 3 ％，钼 含量为0 ．0 7 0 ％，铜回收率为9 9 ．9 3 ％的铜精矿。 3 ．3 磁一浮联合新工艺试验 磁一浮联合新工艺是铜钼混合精矿在磁场强度 为9 5 4k A ／m 的条件下，经过磁选分离出铜精矿1 ， 然后对磁选尾矿进行铜钼分离，分离作业经过1 次 粗选、2 次扫选、3 次精选获得钼精矿和铜精矿2 。新 工艺流程见图6 ，试验结果见表5 。由表5 结果可 知，新工艺试验可以获得产率为1 ．3 4 ％，钼品位为 4 7 ．1 1 ％，铜含量为0 ．2 8 ％，钼回收率为9 2 ．7 6 ％的 钼精矿和产率为3 2 ．6 4 ％，铜品位为3 0 ．2 1 ％，钼含 量为0 ．0 7 0 ％，铜回收率为4 7 ．4 0 ％的铜精矿1 、产率 为6 6 ．0 2 ％，铜品位为1 6 ．5 7 ％，钼含量为0 ．0 4 0 ％， 铜回收率为5 2 ．5 8 ％的铜精矿2 ， 铜精矿1 铜精矿 2 产率为9 8 ．6 6 ％，铜品位为2 1 ．0 8 ％，钼含量为 0 ．0 5 5 ％，铜回收率为9 9 ．9 8 ％。 铜钼混合精矿 钼精矿 锚∞ 矿 程叫流m磁州统“传“0 幽图㈣FF 万方数据 9 4 有色金属 选矿部分2 0 2 0 年第6 期 表4传统工艺流程闭路试验结果 T a b l e4R e s u l t so fc l o s e d c i r c u i tt e s t s o nt r a d i t i o n a lf l o t a t i o np r o c e s s／％ 铜钼混合精矿 3 ．4 新工艺与传统工艺的对比与分析 与传统工艺相比，新工艺优势非常明显1 大大 降低了钼精矿中铜的互含，钼精矿品质大大提高，同 时，钼的回收率较原工艺提高了2 ．8 7 个百分点；2 磁 选铜精矿产率达3 0 ％以上，铜回收率接近5 0 ％，降 低了铜钼分离作业处理量，减少了药剂耗量，大幅节 省了药剂成本；同时能使废水的C O D 大幅降低，从 而节约废水处理成本，减轻环境压力。 钼精矿 图6 磁一浮联合新工艺流程 F i g ．6 F l o w s h e e to fm a g n e t i c f l o t a t i o nc o m b i n e dp r o c e s s 表5新工艺流程闭路试验结果 T a b l e5R e s u l t so fc l o s e d c i r c u i tt e s t s o nm a g n e t i c f l o t a t i o np r o c e s s ／％ 4结论 1 铜钼矿物可浮性差异较小，但具有明显的磁 选特性差异。在工艺矿物学研究的基础上，对该铜 钼矿进行了单一浮选工艺、磁选一浮选联合新工艺的 对比试验。试验结果表明，新工艺的选别指标明显 优于传统工艺，钼精矿钼品位提高1 ．9 7 个百分点，钼 回收率提高2 ．8 7 个百分点，同时新工艺节省硫化钠用 量6 0 ％以上，其他药剂4 0 ％以上，废水C O D 下降了 6 0 ％以上，废水处理成本下降5 0 ％以上。 2 磁一浮联合新工艺的流程简单、安全环保、易 于实施，为含钼铜精矿的分离开发利用提供了新的 思路和方案，对同类矿山具有重大推广和借鉴 意义。 参考文献 [ 1 ] 严海军，向宇，宋永胜．复杂钼铜铁多金属矿的综合利 用研究E J ] ．稀有金属，2 0 1 1 ，3 5 1 8 9 9 4 ． Y A NH a i j u n ，X I A N GY u ，S O N GY o n g s h e n g ．C o m p r e h e n s i v e u t i l i z a t i o no fc o m p l e xM oC uF ep o l y m e t a l l i co r e [ J ] ． C h i n e s eJ o u r n a lo fR a r eM e t a l s ，2 0 1 1 ，3 5 1 8 9 9 4 [ 2 ] 黄朋，顾雪祥，唐菊兴，等．西藏玉龙斑岩铜 钼 矿床物 质柬源研究[ J ] ．大地构造与成矿学，2 0 0 2 ，2 6 4 4 2 9 4 3 5 ． HU A N GP e n g ，G UX u e x i a n g ，T A N GJ u x i n g ，e ta 1 ． 下转第1 0 7 页 万方数据 工艺自查与优化[ R ] ．满洲里中国黄金集团内蒙古矿 业有限公司，2 0 1 9 ． C h i n aG o l dG r o u pI n n e rM o n g o l i aM i n i n gC o ．，L t d ． S e l f - e x a m i n a t i o na n do p t i m i z a t i o no fo n e ，t w o ，a n dt h r e e s e r i e so fm i n e r a lp r o c e s s i n gt e c h n o l o g y [ R ] ．M a n z h o u l i C h i n aG o l d G r o u p I n n e rM o n g o l i aM i n i n gC o ．， L t d ．，2 0 1 9 ． [ 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 4 9 3 ． L I F e n g ，S O N GY o n g s h e n g ，L IW e n j u a n ，e ta 1 ． E x p e r i m e n t a lr e s e a r c ho nb e n e f i c i a t i o no f am o l y b d e n u m m i n ea b r o a d [ J ] ．C h i n e s eJ o u r n a lo fR a r eM e t a l s ，2 0 1 4 ， I - 5 - 1 [ 6 ] 3 8 3 4 8 7 4 9 3 ． 于雪．某低品位钼矿石浮选试验研究[ 刀．有色金属 选 矿部分 ，2 0 1 4 1 2 1 2 5 ． Y UX u e ．E x p e r i m e n t a ls t u d yo nf l o t a t i o no fal o w - g r a d e m o l y h d e n u m o r e [ J ] ．N o n f e r r o u sM e t a l s M i n e r a lP r o c e s s i n g S e c t i o n ．2 0 1 4 1 2 1 2 5 ． 王立刚，刘万峰，孙志健，等．某细粒级低品位铜钼矿选矿 工艺技术研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 5 6 5 - 9 ． W A N GL i g a n g ，L I UW a n f e n g ，S U NZ h i ji a n ，e ta 1 ． R e s e a r c ho nt h eb e n e f i c i a t i o nt e c h n o l o g yo faf i n e - g r a i n e dl o w - g r a d ec o p p e r - m o l y b d e n u mo r e [ J ] ．N o n f e r r o u s M e t a l s M i n e r a lP r o c e s s i n gS e c t i o n ．2 0 1 5 6 5 - 9 ． 上接第9 4 页 S t u d yo nm a t e r i a ls o u r c eo fY u l o n gp o r p h y r yc o p p e r t e c h n o l o g y [ J ] ．S h a n x iC h e m i c a lI n d u s t r y ，2 0 1 4 ，3 4 1 m o l y b d e n u m d e p o s i ti nT i b e t [ J ] ．G e o t e c t o n i c sa n d 4 2 4 7 M e t a l l o g e n y ，2 0 0 2 ，2 6 4 4 2 9 4 3 5 ． [ 4 ] 刘琳．金属选矿废水处理技术的研究现状与发展[ J ] ． [ 3 ] 祁强，王秀艳，赵文辉，等．选矿废水处理技术研究进展[ J ] ． 科技世界，2 0 1 4 1 1 3 0 2 3 0 4 ． 山西化工，2 0 1 4 ，3 4 1 4 2 4 7 ．L I U L i n ．R e s e a r c hs t a t u sa n dd e v e l o p m e n to fm e t a l Q IQ i a n g ，W A N GX i u y a n ，Z H A OW e n h u i ，e ta 1 ．p r o c e s s i n g w a s t e w a t e rt r e a t m e n tt 。。h n o l o g yLJJ 5 c l e n c e R e s e a r c hp r O g r e s so fb e n e f i c i a t i o nw a s t e w a t e rt r e a t m e n t a n dT e c h n o l o g yW o r l d ，2 0 1 4 1 1 3 0 2 3 0 4 ． 万方数据