河南某钼铅多金属矿综合回收试验研究.pdf

第3 l 卷第5 期 2 0 1 1 年1 0 月 矿冶工程 M I N I N GA N DM E T A L L U R G I C A LE N G D 砸雹R ⅢG V 0 1 ．3 1 №5 0 c t o b e r2 0 ll 河南某钼铅多金属矿综合回收试验研究① 周新民1 ”，宋翔宇1 ”，高 志1 ’2 1 ．河南省岩石矿物测试中心，河南郑州4 5 0 0 1 22 ．河南省金属矿产成矿地质过程与资源利用重点实验室，河南郑州4 5 0 0 1 2 摘要针对河南某彩钼铅多金属矿矿石性质，采用优先浮选流程，综合回收了氧化钼、方铅矿和白铅矿。原矿钼品位0 ．2 0 ％、铅 品位2 ．4 0 ％时，在磨矿粒度为一0 ．0 7 4m m 粒级占8 0 ％，闭路流程最终得到钼精矿产率2 ．1 5 ％、钼品位7 ．1 2 ％、钼回收率7 6 ．5 4 ％、 铅品位6 0 ．0 4 ％、铅回收率5 3 ．1 2 ％，铅精矿产率1 ．0 1 ％、铅品位6 5 ．6 2 ％、铅回收率2 7 ．2 7 ％。其中钼的总回收率为7 8 ．8 1 ％，铅的总 回收率为8 0 ．3 9 ％，选矿指标理想。 关键词优先浮选；彩钼铅矿；综合回收；钼；铅 中图分类号T D 9 2 3文献标识码A文章编号0 2 5 3 6 0 9 9 2 0 1 1 0 5 0 0 5 6 0 4 R e s e a r c ho nC o m p r e h e n s i v eR e c o v e r yo fW u l f e n i t eP o l y m e t a l l i cO r e i nH e n a n Z H O UX i n ．r a i n l ”，S O N GX i a n g ．y u l ”，G A OZ h i l 2 1 ．T e s t i n gC e n t e ro f R o c ka n dM i n e r a lo f t t e n a nP r o v i n c e ，Z h e n g z 晒u4 5 0 0 1 2 ，／- ／e n a n ，C h i n a ；2 ．1 t e n a nK e yL a b o r a t o r y o fG e o l o g i c a lP r o c e s s e so fM e t a lM i n e r a lR e s o u r c e sa n dU t i l i z a t i o n ，Z h e n g z h o u4 5 0 0 1 2 ，／ ／e n a n ，C h i n a A b s t r a c t O r ec h a r a c t e r i s t i c so faw u l f e n i t ep o l y m e t a l l i eO r ei nH e n a n ，w i t haM og r a d eo f0 ．2 0 ％a n daP bg r a d eo f 2 ．4 0 ％，w e r ei n v e s t i g a t e d ，a n dap r e f e r e n t i a lf l o t a t i o np r o c e s sw a sa d o p t e d ，w i t hw h i c hm o l y b d e n a ，g a l e 腿a n dc e r u s s i t e c a l lb ec o m p r e h e n s i v e l yr e c o v e r e d ．W h e nt h eg r i n d i n gf i n e n e s sw a sd e t e r m i n e da 88 0 ％一0 ．0 7 4m m ，am o l y b d e n u m c o n c e n t r a t ew i t haM oy i e l d ，g r a d ea n dr e c o v e r yo f2 ．1 5 ％，7 ．1 2 ％a n d7 6 ．5 4 ％，a n dw i t haP bg r a d ea n dr e c o v e r yo f 6 0 ．0 4 ％a n d5 3 ．1 2 ％，r e s p e c t i v e l y ，a n dal e a dc o n c e n t r a t ew i t haP by i e l d ，s r 龇l ea n dr e c o v e r yo f1 ．0 1 ％，6 5 ．6 2 ％ a n d2 7 ．2 7 ％，r e s p e c t i v e l y ，c a nb er e c l a i m e d ．T h eb e n e f i c i a t i o ni n d e xi si d e a l 船t h et o t a lr e c o v e r i e so fm o l y b d e n u m a n dl e a dr e a c h e d7 8 ．8 1 ％a n d8 0 ．3 9 ％，r e s p e c t i v e l y ． K e yw o r d s p r e f e r e n t i a lf l o t a t i o n ；w u l f e n i t eo r e ；c o m p r e h e n s i v er e c o v e r y ；m o l y b d e n u m ；l e a d 钼是重要的稀有金属，它是合金钢的重要合金组 分，广泛应用于钢铁工业、机械工业和军事工业，由于 钼的开采利用广，世界钼资源逐年趋于紧缺，国际钼价 近年来上涨幅度较大，寻求和开发钼的资源已成为世 界矿产开发的重要战略任务。我国是世界钼资源较丰 富的国家之一，同世界主要钼资源国如美国和智利相 比，中国的钼矿床矿石品位显著偏低⋯，矿石性质比 较复杂，选冶难度大。 对自然界中的钼和铅以化学结构形式共生于一分 子中的彩钼铅矿 P b M o O 。 ，采用一般的选冶手段很难 使其分离【2 】。长期以来，现有技术都把彩钼铅矿作为 铅矿用来冶炼铅。这种传统的做法，不但铅的回收率 较低，而且使价值比铅高过十倍的钼白白丢失，无法回 收利用，造成极大的浪费。 本文针对河南某钼铅矿，对该矿石进行了全面的 工艺矿物学研究和选矿试验研究，确定了“先浮选氧 化铅矿，再浮选氧化钼矿”的优先浮选流程和药剂制 度，取得了良好的分选指标。 l 矿石性质 经薄片、光片鉴定及粉晶X ．衍射分析，矿石属多 金属氧化矿。矿石以方铅矿化石英、白铅矿化石英岩 和含钼石英为主，含铜石英脉和褐铁矿化石英岩次之。 矿石中主要有用矿物为彩钼铅矿 P b M o O 。 ，分散 或呈细脉状穿插于石英岩之中，有时交代白铅矿，为该 矿石中主要回收的矿物之一。白铅矿 P b C O ， 常沿方 铅矿边缘、解理和裂隙进行交代，交代彻底者形成方铅 矿假象，但其中常残留星点状方铅矿。有时可见白铅 ①收稿日期2 0 1 1 - 0 4 - 0 6 作者简介周新民 1 9 6 9 一 。男，河南商丘人，工程师，主要从事选矿工艺研究工作。 万方数据 第5 期周新民等河南某钼铅多金属矿综合回收试验研究 矿与铜蓝呈环带状互层混合在一起分布。可见白铅矿 包裹黄铁矿或白铅矿裂隙中充填铜蓝集合体。白铅矿 有时呈细脉状分布于矿石中；方铅矿 P b S 常沿边缘 和裂隙被白铅矿、铜蓝、辉铜矿以及铅矾交代；白铅矿 交代方铅矿较彻底时，常有星点状不规则形方铅矿残 留其中。可见细粒方铅矿被黄铁矿包裹。有时可见少 量铅矾交代方铅矿；黄铁矿 F e s 常沿边缘或裂隙被 褐铁矿交代，有时褐铁矿呈网脉状将黄铁矿分隔成小 块，可见黄铁矿包裹细粒方铅矿及黄铁矿。 矿石的主要矿物组成及原矿的化学多项分析分别 见表l 和表2 。 表l 原矿主要矿物组成 质量分数 ／％ 自铅矿方铅矿钼铅矿黄铁矿褐铁矿黄铜矿铜蓝石英其他 2 矿石的选矿试验研究 根据岩矿鉴定结果，此矿石主要可回收矿物为彩 钼铅矿、方铅矿和白铅矿，因此，选择优先浮选流程，先 选硫化矿后选氧化矿。药剂制度则选用组合药剂，以 发挥药剂的协同作用，提高选矿指标。 经过探索试验，以乙黄药和2 5 ’黑药为捕收剂，以 水玻璃为抑制剂，以碳酸钠为调整剂，以2 。油为起泡 剂浮选方铅矿。然后分别进行铅粗精矿精选和彩钼铅 矿精选。以水玻璃为抑制剂进行铅粗精矿精选。彩钼 铅矿精选以丁黄药和2 5 ’黑药为捕收剂，以水玻璃为 抑制剂，以氧化钙为调整剂，以硫化钠为活化剂，以2 ’ 油为起泡剂。探索试验结果表明选矿指标良好。 2 ．1 磨矿粒度 有用矿物单体解离是提高选矿指标的基本条件， 在单体解离的基础上，矿物粒度也是影响浮选指标的 重要因素【3 ] 。因此，首先进行磨矿粒度试验。实验室 用X M B 一6 7 型2 0 0 x 2 4 0 M ／M 棒磨机磨矿。按图1 所 示工艺流程，在X F D 单槽浮选机上进行了磨矿粒度试 验，结果见图2 。由图2 可以看出，当磨矿粒度为 一0 ．0 7 4m m 粒级占8 0 ％时，粗选回收率达到最高，粗 选作业主要保证的是回收率，精矿品位可以在进一步 精选中提高，所以，在粗选精矿品位相差不大的情况 下，以回收率为主选取最优条件，故试验选取一0 ．0 7 4 1 2 1 1 1 1 粒级占8 0 ％作为粗选最佳磨矿粒度。 原“ T 矿 - - 药剂单位g ，t o 磨矿 I 水玻璃2 0 0 0 冰碳酸钠3 0 0 p H 7 ．5 I 丁黄药 2 9 黑药1 0 0 1 0 木2 。油 l o 。 塑I 塑堡 1冰乙黄药 邬 1 l 2 酽黑药 5 ●木2 。油 5 铅粗精矿姐l 妇；靠 铅圭矿 辫k l O O O 。 钼精矿尾矿 图l 条件试验流程 - 0 ．0 7 4m m 粒级含量／％ 图2 磨矿粒度试验结果 2 ．2 氧化钙用量 不同的矿物有不同的浮选电位，调整矿浆的p H 值可以达到调节矿浆电位的作用⋯。采用氧化钙为 矿浆调整剂，对微细矿泥有分散作用。按图l 所示工 艺流程对矿样进行了氧化钙用量试验，结果见图3 。 氧化钙用鼍／ g 的 图3 氧化钙用■条件试验结果 万方数据 矿冶工程第3 l 卷 由图3 可以看出，氧化钙用量对钼粗精矿的品位 与回收率影响较大。氧化钙用量从0 增加到15 0 0g ／t 时，钼粗精矿的品位和回收率呈先上升后下降的趋势， 当氧化钙用量为5 0 0g ／t 时，钼粗精矿的品位和回收率 都达到了最高值。继续增加氧化钙用量，选矿指标均 有所下降。故确定氧化钙用量为5 0 0g ／t 。 2 ．3 硫化钠用量 为了提高铝粗精矿品位，采用硫化钠作为硫化矿 抑制剂。另外硫化钠是有色金属氧化矿的硫化剂，通 过硫化作用，氧化矿可以被黄药类捕收剂捕收。按图 1 所示工艺流程对矿样进行了硫化钠用量试验，结果 见图4 。 硫化钠用量／ g o 图4 硫化钠用量条件试验结果 由图4 可以看出，硫化钠的用量对钼粗精矿浮选 指标影响很大，当用量从5 0 0g ／t 增加到10 0 0g ／t 时， 钼粗精矿的品位和回收率上升显著，随着硫化钠用量 继续增加，钼粗精矿的品位和回收率有略微下降。根 据浮选指标确定硫化钠用量为10 0 0g ／t 。 2 ．4 水玻璃用量 矿物中脉石矿物主要是石英。水玻璃是石英等硅 酸盐类矿物的有效抑制剂垆J 。为了提高精矿中钼的 品位，必须加强对脉石矿物的抑制。按图1 所示工艺 流程对矿样进行了水玻璃用量试验，结果见图5 。 水玻璃用量／ 窖．竹 图5 水玻璃用量条件试验结果 图5 结果显示，随着水玻璃用量的增加，粗精矿中 钼的品位和回收率呈现先上升后下降的趋势。当水玻 璃用量从0 增加到10 0 0g ／t 时，粗精矿中钼品位和回 收率都有显著的提高。当水玻璃用量继续增加，过量 的水玻璃在抑制脉石矿物的同时也把有用矿物抑制 了，结果导致粗精矿中钼品位和回收率显著下降。当 水玻璃用量为l0 0 0g ／t 时，粗精矿中钼的品位和回收 率都达到了最高值，最终确定水玻璃用量为l0 0 0g ／t 。 2 ．5 捕收剂用量 黄药类，包括黄药和黄药脂类[ 6 】，对硫化矿有较 好的捕收效果。丁黄药捕收能力强，本实验采用丁黄 药作为捕收剂，加入少量2 5 。黑药加强捕收效果。按 照图1 所示工艺流程和药剂制度，进行了捕收剂用量 条件试验，结果见图6 。 丁黄药用鼍／ g r I 图6 丁黄药用量条件试验结果 从图6 可以看出，丁黄药用量对钼粗精矿品位和 回收率有较大影响。综合考虑钼粗精矿品位和回收 率，确定丁黄药用量为1 5 0g ／t 。 2 ．6 全流程闭路试验 在药剂用量试验和开路流程试验的基础上，对试 验流程和药剂制度进行了调整，最终确定了铅一粗三 精一扫、钼一粗三精的闭路试验流程，试验结果见表 3 。试验工艺流程见图7 。闭路实验可获得产率 2 ．1 5 ％、钼品位7 ．1 2 ％、钼回收率7 6 ．5 4 ％、含铅 6 0 ．0 4 ％、铅回收率5 3 ．1 2 ％的钼精矿和产率1 ．0 1 ％、 铅品位6 5 ．6 2 ％、回收- - 率2 7 ．2 7 ％的铅精矿。 表3 最终全流程闭路试验结果 万方数据 第5 期 周新民等河南某锢铅多金属矿综合回收试验研究 里E 芝药荆单位o 甩 钼精矿尾矿 图7 全流程闭路试验工艺流程 l 帅 I O 3 结语 1 河南某彩钼铅矿矿石结构极为复杂，矿石中氧 化钼与脉石矿物嵌布关系密切、多样，多呈不规则粒 状、交代、包含、浸染结构。矿石中主要有用矿物为氧 化钼及铅矿物，钼主要以钼铅矿的形式存在，钼华微 量；铅主要以方铅矿和白铅矿形式存在；其它金属矿物 量较少；主要脉石矿物为石英，含量约9 0 ％。 2 由于矿石中有用矿物氧化钼主要以钼铅矿的 形式存在，还含有少量的钼华和方铅矿，影响最终精矿 品位，通过大量的探索和调优试验，决定采用“优先选 铅”的优先浮选流程，原矿钼品位O ．2 0 ％、铅品位 2 ．4 0 ％时，在磨矿粒度为一0 ．0 7 4m m 粒级占8 0 ％，闭 路流程最终得到钼精矿钼品位7 ．1 2 ％、产率2 ．1 5 ％、 钼回收率7 6 ．5 4 ％、铅品位6 0 ．0 4 ％、铅回收率 5 3 ．1 2 ％，铅精矿铅品位6 5 ．6 2 ％、产率1 ．O l ％、铅回收 率2 7 ．2 7 ％。铅的总回收率为8 0 ．3 9 ％。综合回收了 有用矿物氧化钼和方铅矿，白铅矿作为副产品也得以 综合回收，矿石有开发利用价值。 参考文献 [ I ] 王淑玲．钼资源形势分析[ J ] ．国土资源情报，2 0 0 4 3 3 8 4 3 ． [ 2 ] 秦文峰，彭金辉。樊希安，等．利用钼酸钙废物制取钼酸铵的新工 艺[ J ] ．矿产综合利用，2 0 0 3 I 4 5 - 4 8 ． [ 3 ] 赵福刚．我国铅锌矿选矿技术现状[ J ] ．有色矿冶，2 0 0 7 1 2 2 0 一2 5 ． [ 4 】胡岳华，冯其明．矿物资源加工技术与设备[ M ] ．北京科学出版 社，2 0 0 6 ． 【5 ] 胡为柏．浮选【M ] ．北京冶金工业出版社，1 9 8 3 ． [ 6 ] 张会文．乙硫氮浮选铅及铅锌分离的研究[ J 】．广东有色学报， 1 9 9 6 6 9 0 一9 3 ． 矿冶工程杂志2 0 1 2 年征订启事 矿冶工程 双月刊 由中国金属学会、长沙矿冶研究院主办，面向国内外公开发行。本刊是中国 期刊方阵“双效期刊”、全国中文核心期刊。已被中国科学引文数据库 C S C D 、中国知网、万方数据库、 重庆维普资讯等全文收录，是国外多家知名检索刊物的检索对象。 矿冶工程读者对象是采矿、选矿、冶金、材料、地质、煤炭、化工等系统的有关生产、设计及科研人 员、院校师生和生产技术管理人员。主要栏目为专家访谈、综合评述、采矿、选矿、冶金、材料、经验交流、 技术革新、矿冶行业企业管理等，内容新颖，是开拓、激发创造力的良师益友。 矿冶工程编辑部承接彩色、黑白及文字广告业务，欢迎各企事业单位来电来函联络。 矿冶工程真诚欢迎新、老订户向全国各地邮局订阅本刊，也可直接向编辑部订阅。邮发代号 4 2 5 8 ，大1 6 K ，定价1 0 元，全年6 0 元。 地址 4 1 0 0 1 2 湖南省长沙市麓山南路9 6 6 号矿冶工程编辑部联系人黄小芳 电话 0 7 3 1 8 8 6 5 7 0 7 0 ／8 8 6 5 7 1 7 6传真 0 7 3 1 8 8 6 5 7 1 8 6E m a i l K Y G C 2 11 8 ．c a 开户名称长沙矿冶研究院有限责任公司开户银行长沙市工商银行左家垅分行 帐号1 9 0 1 0 1 3 0 0 9 0 1 4 4 5 0 2 7 6 0 1 0 1 0 万方数据