钼尾矿综合回收硫铁试验研究.pdf

2 0 1 3 年第6 期有色金属 选矿部分 4 5 d o i l O ．3 9 6 9 a ．i s s I I ．1 6 7 l 一9 4 9 2 ．2 0 1 3 ．O6 ．O l1 钼尾矿综合回收硫铁试验研究 王夺t ，徐龙华2 1 ．河南永丰钼业有限公司，河南信阳4 6 5 4 0 0 ； 2 ．西南科技大学固体废物处理与资源化教育部重点实验室，四川绵阳6 2 1 0 l o 摘要对河南某钼尾矿性质进行研究，发现具有回收黄铁矿和磁铁矿的价值。在活化剂硫酸、捕收剂异丁基黄药、 起泡剂松醇油用量分别为2 0 0 、5 0 、3 5 趴的浮选药剂制度下，钼尾矿采用一次粗选、一次精选、一次扫选浮选闭路流程， 可获得硫精矿品位4 1 2 l ％、回收率8 7 ，6 8 ％的选别指标。选硫尾矿再通过一段磁选再磨一二段磁选的工艺流程。获得铁精 矿品位6 2 ．7 2 ％，全铁回收率4 1 ．8 6 ％的选别指标。 关键词钼尾矿；浮选；磁选；再磨；黄铁矿；磁铁矿 中图分类号T D l 9 2 3 ．7 ；T D 9 2 4 ；1 D 9 2 6 ．4 ．2 文献标志码A文章编号1 6 7 1 删2 2 0 1 3 o 锄0 4 5 0 4 b 肿吣IR | s 翰r c h 佃C 唧栅i v el 汝o V e r yo fP y r 溉舳dM a g 眦觎自m m M o l y b d 舢T a i l i 赡 黝ⅣGD I l 0 1 ，X UZ 删，l 彬 I ．日_ 饥硼功咖砌坳u m 俐凇幻c D ．，L t d ．，痢n 夥叨9 日- e n 积蜘5 4 0 D ， 吼f 觚； K 妇胁m t D 呵。厂S b 黝W 砸t en 唧t r n 肌t 彻d 胍伽n ∞姆z e 胁n 话t 删。厂耐H c 口t 玉帆， s D n 岫t 【肺D e 倦i 匆D 厂s c 把，M 跫佣d 蚴l n Dz 0 鲫， 咖n 叼S 耐l u n ，l6 2 I D j D ，C 乳i 删 A 抵t n e0 r ep 吣o f 呦l y b d e 眦mo r e 硒mH e n 蚰w 嬲i n v e s t i g a t e d ，龃di tw 勰f o u n dt | I a t i tw 踮V a l u a b l et o 弛c y c l ep 而t e 肌dm a g n e t i t ef 南mt l l e m o l y b d e n u mt a i l i n g s ．A d o p t i n gH 2 s 0 4 鹊a c t i V a t o r ， i ∞b u t y lx 跚t l l a t e鹊c o Ⅱe c t o r ，t e r l e n i c o i l 船 舶d l e r ， b y o n c e m l l g I l i n g ， o n c e c l e a I I i l l g 觚do n c e 8 c 盯e n 西n g ， t l l e p 巾t ec 帆c e n 位I t e 删n g4 1 ．2 l ％S w 鹊o b t a i n e db yc l o 驼d c i l l c u i tt e s t ，a t I ；e c o v e r yo f 8 7 ．6 8 ％．1 1 h e nt l l en o t a t i o n t a i l i n g s w e r e吮a t e db y6 r s t s t a g em a 印e t i cs e p 锄t i o n 粕dr e 画n d i n g龃d 跎c o n ds t a g em a g n e t i c ∞p 盯a t i o n ，f i n a Ⅱyt l l ei r o nc o n c e n t r a t e 伊a d er e a c h e d6 2 ．7 2 ％w h i l et h ei m nr e c o v e r y w I 璩4 1 ．8 6 ％． K e yw o r 凼m 0 1 y b d e I 岫t a i l i n g ；n o t a t i o n ；m a 印e t i cs e p 蹦畸o n ；r e 酣n d i n g ；p 蜘t e ；啪g r I e t i t e 矿产资源属于不可再生资源，是人类赖以生存 和发展的基础[ 1 】。随着矿产资源的大量开发利用和 原矿的日渐贫化，尾矿有望成为二次资源而被开发 利用[ 2 】。在当前的选矿工艺技术及设备条件下，尾 矿中往往含有一定量的可综合回收利用的成分。尾 矿综合利用不仅符合当前国家的节能降耗减排政 策，同时显著减少对环境的危害和对耕地的占刖3 | 。 因此，从浮钼尾矿中综合回收硫铁矿既具有显著的 经济意义，又具有重大的社会意义。河南省某地钼 矿属斑岩型钼矿，原矿中主要金属矿物有辉钼矿、 黄铜矿、黄铁矿、磁铁矿、方铅矿、闪锌矿等可利 用的矿物。本试验是以原矿浮选回收辉钼矿和黄铜 矿之后产生的尾矿作为研究对象，通过对选钼尾矿 收稿日期2 0 1 2 一1 2 ．2 7修回日期2 0 1 3 0 9 0 8 作者简介王夺 1 9 8 4 一 ，男，河南信阳人，助理工程师。 进行分析得知，选钼尾矿中的黄铁矿和磁性铁矿物 具有回收价值。因此，对选钼尾矿进行了浮选工艺 回收黄铁矿，磁选一再磨一再磁选工艺回收磁性 铁试验研究。 1 钼尾矿性质 对钼尾矿试样进行了化学多元素分析以及主要 矿物组成分析，结果分别见表1 ～2 。 由表1 ～2 可知，钼尾矿中主要的金属矿物是黄 铁矿和磁铁矿。结合镜下观察，发现大部分黄铁矿 已经单体解离，黄铁矿的粒度在O ．0 0 1 0 ．0 6m m 。 黄铁矿可浮性好，采用浮选工艺可以加以回收。磁铁 矿粒度在o _ 0 3m m 以下，部分磁铁矿与脉石矿物连生， 万方数据 4 6 有色金属 选矿部分2 0 1 3 年第6 期 磁铁矿通过磁选再磨一再磁选工艺也可以回收。 该矿区中原矿含钼矿物主要为辉钼矿，通过浮 选后钼品位一般可达4 9 ％以上，回收率在8 5 ％以 上。为了探明钼尾矿中是否可综合回收钼，对钼尾矿 进行筛分分析，筛析结果及金属钼的分布率见表3 。 表3尾矿筛分结果 7 I 幽l e3 S i e V i n gr e s u l t so fm o l y b d e n u mt a i l i n g s ，％ 尾矿筛析结果表明，钼主要分布在O ．0 3 0 舢 以下，经岩矿鉴定镜下未发现单体辉钼矿，钼主要 为微细粒贫连体损失，所以可以不考虑回收钼。 2 试验研究 2 ．1 钼尾矿浮选回收黄铁矿试验研究 2 ．1 ．1 捕收剂异丁基黄药用量试验 硫化矿的捕收剂一般为黄药，目前工业E 广泛应 用的是异丁基黄药，其具有稳定而且价廉的特点[ 4 ] ， 所以本试验也采用异丁基黄药为捕收剂。为确定粗 选捕收剂用量，固定硫酸用量为2 0 0 趴，松醇油用 量为3 5 鼽，钼尾矿浮选回收黄铁矿按照图l 所示 流程进行条件试验，试验结果见图2 。。 试验结果表明，随着捕收剂异丁基黄药用量增 加，硫粗精矿硫品位越来越低。当用量为5 0 鼽 时，硫粗精矿硫回收率达到最大值9 3 ．8 6 ％。综合 考虑，粗选捕收剂用量为5 0 趴。 2 ．1 ．2 活化剂硫酸用量试验 选用较为廉价的硫酸作为黄铁矿活化剂，固定 捕收剂异丁基黄药用量为5 0 趴，松醇油用量为3 5 矾，试验工艺流程见图l ，结果见图3 。 由图3 可以看出，硫酸用量为2 0 0 趴时，活 钼尾矿 药剂用量单位矾； 掰 3 硫酸2 加 3 c 异丁基黄药 2 ；松醇油3 5 硫粗选 浮选浓度3 { 时间单位m i n ；下同 硫粗精矿尾矿 图l浮选回收铟尾矿中黄铁矿流程图 F i g ．1 n o w s h e e to fp r r i t ef l o t 撕o n 舶m m o l y b d e 肌mt a i l i n g s 零 、 翅 喏 堰 燮 碍 餐 回 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 01 0 0l l O 异丁基黄药用量， g t - 1 图2 捕收剂用量与硫粗精矿浮选指标的关系 F i g ．2R e l a t i o n s h i pb e t w e e nd o s a g eo fc o l l e c t o ra n d Ⅱo t a t i 衄i n d e xo fSr o u g hc o n c e n t r a t e 蓬 遵 咯 堰 蓬 姗 娶 回 硫酸用量， g t ．1 图3 硫酸用量与硫粗精矿浮选指标的关系 F i g ．3R e l a l t i o n s h i pb e t w e e nd o s a g eo fs u l f h r i ca c i d 鲫d Ⅱo t a t i o ni n d e xo fSr o u g l lc o n c e n t m t e 化效果最明显，硫粗精矿的品位和回收率相对较 高，分别达到1 5 ．2 3 ％、9 3 ．8 6 ％。所以，粗选选硫 活化剂硫酸用量选用2 0 0 趴。 ％舛s∞鼹跖跗舵∞ 加拇坞“ M 坫M B 他m ％舛s{∞昌8跖斛配舳 博“ №坫H n 他n m 万方数据 2 0 1 3 年第6 期王夺等钼尾矿综合回收硫铁试验研究 4 7 2 ．1 ．3 起泡剂松醇油用量试验 起泡剂最常用的是松醇油，进行了松醇油用量 条件试验，固定异丁基黄药为5 0 矾，硫酸为2 0 0 舭，试验流程见图1 ，试验结果见图4 。 冰 、 趔 咯 榛 零 、 锝 娶 凰 起泡剂松醇油用量， g r 1 图4 松醇油用量与硫粗精矿浮选指标的关系 F i g ．4R e l a t i o n s h i pb e t w e e nd o s a g eo fp i n ec a n l p h o r o i la n dn o t a t i o ni n d e xo fSI o u g hc o n c e n t r a t e 由图4 的试验结果可知，硫粗精矿的硫品位随 着起泡剂松醇油用量增加而下降。而当松醇油用量 3 5 妍时，硫品位为1 5 2 3 ％，回收率为最大值9 3 ．8 6 ％。 所以，选择松醇油用量为3 5 眈是合适的。 2 ．1 ．4 开路及闭路流程试验 根据条件试验所确定的工艺优化条件进行钼尾 矿回收黄铁矿的全流程开路试验，开路工艺流程及 试验条件见图5 ，试验结果见表4 。 钼尾矿 黄药2 5 1 0 硫精矿硫中矿硫扫精硫尾矿 图5 钼尾矿浮选回收黄铁矿开路试验工艺流程 F i g ．5 n o w s h e e t0 fo p e n c i r c u i tt e s to fp 如t e f l o t a t i o nf 而m 啪l y b d e n u mt a i l i n g 从表4 的试验结果可以看出，通过一次精选、 一次扫选即可获得硫品位4 1 ．2 5 ％、回收率为 7 8 ．3 4 ％的合格黄铁矿精矿，同时尾矿硫品位较低， 只为0 ．0 4 9 ％。按照开路流程试验条件进行黄铁矿 综合回收闭路试验 见图6 ，试验结果见表5 。 表5 试验结果表明，闭路试验与开路试验比 较，硫精矿的硫品位差别不大，而回收率增大较明 表4钼尾矿浮选回收黄铁矿开路流程试验结果 T a b l e4 R e s u l t so f 叩e n _ c i r c u i tt e s to fp 皿t en o t a t i o n f r o mm o l y b d e n u m ￡a i l i n g肠 钼尾矿 硫精矿尾矿 图6 钼尾矿浮选回收黄铁矿闭路试验工艺流程图 F i g ．6 n o w s h e e to fc l o s e d c i I ℃u i tt e s to fp y r i t e f l o t a t i o nf r o mm o l y b d e n u mt a i l i n g 表5钼尾矿浮选回收黄铁闭路试验结果 T a b l e5R e s u l t so fc l o s e d c i l ．c u i tt e s to fp y d t e f l o t a t i o nf r o m m o l y b d e n u mt a i l i n g ，％ 显，达到8 7 ．6 8 ％。整个浮选工艺试验表明此钼尾 矿中黄铁矿较易选别，但原矿硫含量较低且黄铁矿 价格受市场因素影响较大，需进行经济效益分析后 方可判别该伴生硫资源是否具有利用价值。 2 ．2 硫尾矿磁选回收磁铁矿试验研究 对闭路选硫尾矿进行了磁铁矿综合回收试验， 由于磁性铁易于回收，采用常规磁选工艺流程即可 获得较高铁精矿品位。根据钼尾矿性质分析可知， 部分磁铁矿还未单体解离，同时由于选硫的尾矿量 大，直接磨矿后进行磁选成本高。因此本试验选择 在较高磁场强度下进行一段磁选抛尾，获得磁性铁 矿物富集体后再进行细磨，使其单体解离，然后通 过二段磁选来提高铁精矿品位[ 5 ] 。通过探索性试验 后，确定了磁选工艺流程磁选再磨第二段磁 下转第5 5 页 万方数据 2 0 1 3 年第6 期刘亚龙等西藏唐加选矿厂尾矿脱水干堆和选矿废水回用研究 5 5 3 结论 1 陶瓷过滤机在高海拔地区过滤精矿、尾矿 的过滤能力比平原地区弱；过滤系统抽滤水的循环 使用，每吨原矿可以节约0 ．7m 3 的新鲜水，同时 减少相应量选矿废水。 2 高p H 条件下选铅，在球磨机内添加2 5 号 黑药，粗扫选采用乙硫氮和丁基黄药作为捕收剂， 有利于提高选铅指标。 3 铁闪锌矿与黄铁矿分离时，利用柴油和丁 基黄药作为选锌捕收剂，同时控制好锌粗选的p H 在1 0 ．5 1 1 ．0 ，精选p H 在11 ．5 ～1 2 ．0 ，有利于提高 选锌指标。 4 唐加选矿厂的尾矿脱水干堆及选矿废水回 用成功应用在西藏高原地区属首例，铅、锌、银 回收率分别提高2 ．5 3 ％、7 ．6 2 ％、7 ．2 3 ％；选矿废水 实行零排放，尾矿实现了干堆，杜绝了尾矿库的安 全隐患，为保护西藏高原脆弱的自然环境起到重要 的示范作用。 参考文献 [ 1 ] 朱玉霜，朱建光．浮选药剂的化学原理[ M ] ．长沙中南 工业大学出版社，1 9 8 7 2 6 3 2 9 7 ． [ 2 ] 缪建成，王方汉，胡继华．南京铅锌银矿废水零排放的研 究与实践[ J ] ．金属矿山，2 0 0 3 8 5 6 5 8 ，6 2 ． [ 3 ] 孙水裕，谢光炎，宁寻安，等．硫化矿浮选废水净化与回 用的研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 1 4 3 3 3 7 ，4 1 ． [ 4 ] 赵永斌，袁增伟，戴文灿，等．混凝吸附处理选矿废水的 研究[ J ] ．广东工业大学学报，2 0 0 1 ，1 8 4 9 4 9 7 ． [ 5 ] 郑雅杰，彭振华．铅锌矿选矿废水的处理及循环利用[ J ] ． 中南大学学报，2 0 0 7 ，3 8 3 4 6 8 4 7 3 ． [ 6 ] 王淀佐，顾帼华，刘如意．方铅矿石灰一乙硫氮体系 电化学调控浮选[ J ] ．中国有色金属学报，1 9 9 8 。8 2 3 2 2 3 2 6 ． [ 7 ] 吴伯增，邱冠周，贾文庆，等．丁黄药体系铁闪锌矿的浮 选行为与电化学研究[ J ] ．矿冶工程，2 0 0 4 1 2 3 4 3 6 ． [ 8 ] 赵纯禄．铁闪锌矿浮选工艺过程的特性[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，1 9 9 5 5 4 7 ． ， ／仝 ／玉 ／佘 ／仝 ／玉 ／仝 ／孙 ／舍 ／佘 ／仝 ／佘 ／佘 ／孙 ／佘 厅、＼ ／；卜／乱 矗、／乱 届、 ‘卜 厅、 卜 ／富、 ／乱，，乱 ／乱 ／乱／孔／孔 ／孔／乱 ／≯ 上接第4 7 页 选。试验工艺流程及条件见图7 ，试验结果见表6 。 硫尾矿 铁精矿铁中矿 图7 磁铁矿回收工艺流程图 F i g ．7 n o w s h e e to fm a g I l e t i cs e p 删i o nf 矗r e c o V e r y o fm a g n e t i t e 表6磁铁矿回收试验结果 T a b l e6R e s u l t so fm a g n e t i cs e p 啪t i o nf o rr e c o V e r y o fm a g I l e t i t e ／％ 由表6 试验结果可知，最终的铁精矿全铁品位 可以达到6 2 ．7 2 ％，同时全铁回收率为4 1 ．8 6 ％。由 于铁中矿的品位较低，且所占回收率不高，开路即 可，无需再闭路返回。 3 结论 针对河南某地钼尾矿进行综合回收铁硫试验 发现 1 采用一次粗选、一次精选、一次扫选浮选 闭路流程，可获得硫品位4 1 ．2 1 ％、回收率8 7 ．6 8 ％ 的合格硫精矿。 2 选硫尾矿经磁选一一段再磨磁选，获得铁 精矿品位6 2 ．7 2 ％，全铁回收率4 1 ．8 6 ％的选别指标。 参考文献 [ 1 ] 韩跃新，朱一民，李丽匣，等．金属矿尾矿二次回收利用 [ J ] ．中国粉体技术，2 0 0 8 1 4 3 3 5 3 4 0 ． [ 2 ] 张子瑞，辛百军，郑灿辉，等．浮钼尾矿综合回收钼硫试 验研究[ J ] ．现代矿业，2 0 1 1 ，2 7 1 0 6 0 6 1 ． [ 3 ] 孟跃辉，倪文，张玉燕．我国尾矿综合利用发展现状及 前景[ J ] ．中国矿山工程，2 0 l O ，3 9 5 4 一1 0 ． [ 4 ] 胡熙庚．浮选理论与工艺[ M ] ．北京冶金工业出版社， 1 9 9 1 ． [ 5 ] 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 一1 2 ． 万方数据