钼铅锌矿选冶的试验研究.pdf

第2 7 卷第2期 2 0 0 7年 0 4月 矿 冶 工 程 M I NG AND METALLURGI CAL ENG I NEERI NG V0 l _ 2 7 № 2 Ap r i l 2 0 0 7 钼 铅锌 矿选 冶的试 验研 究① 魏宗武 ， 韦 1 ．广西大学 资源与环境学院， 广西 南宁 5 3 0 0 0 4 ； 2 ． 旭 广西大学 化学 化工学 院，广西 南宁 5 3 0 0 0 4 摘要针对某难选的钼酸铅、 锌混合矿， 采用水浸_ 力 口 温碱浸． 浸渣浮选的联合选冶流程进行试验研究 ， 结果表明 采用先浸钼后浮 铅锌的选别流程是可行的并取得较好的分离效果 ， 为资源综合利用提供有效依据。 关键词彩钼铅矿； 浸出； 选冶流程 ； 碱渣浮选 中图分类号 T D 9 2 5 文献标识码 A 文章编号 0 2 5 3 6 0 9 9 2 0 0 7 0 2 0 0 3 7 0 3 Ex p e r i me n t a l S t u d y o n t h e Be n e fic i a t i o n- me tal l u r g y Pr o c e s s i n g o f M o ． Pb． Zn Po l y me tal l i c Or e W EI Zo n g WU ， W EI Xu 1 ．C o l l e g e o fR e s o u r c e s a n d E n v i r o n m e n t G u a n g x i U n i v e r s i t y ， N a n n i n g 5 3 0 0 0 4， G u a n g x i ， C h i n a ； 2 ．C o l l e g e ofC h e m i s t r y a n d C h e mi c a l E n g i n e e r i n g， G u a n g x i U n i v e r a i t y ， N a n n i n g 5 3 0 0 0 4， G u a n g x i ， C h i n a Abs t r ac t W ul f e n i t e c o n t a i ni n g l e a d mo l y b d a t e a n d z i n c mo l y bd a t e i s d i f fic u l t t o b e s e pa r a t e d b y f l o t a t i o n．A c o mbi n e d me t h o d o f b e n e f i c i a t i o n me t a l l u r g y，wa t e r l e a c h i n g c a l e f a c t i v e a l k a l i n e l e a c h i n g f l o t a t i o n o f l e a c h e d d r e g s，wa s i n t r o d u c e d．T h e r e s u l t s s h o w t h a t t h e p r o c e s s t o c a r r y o u t Pb Zn f l o t a t i o n a f t e r t h e mo l y bd e n u m wa s l e a c h e d o u t i s f e a s i b l e， a s a p r e f e r a b l e s e p a r a t i o n e ffe c t c a n b e o bt a i n e d ．Th i s n o v e l t e c h n i q u e c a n p r o v i d e mo r e a v a i l a b l e r e f e r e n c e f o r t h e c o m p r e h e n s i v e u t i l i z a t i o n o f r e s o u r c e s ． Ke y wo r d swu l f e n i t e；l e a c h i n g；be n e fi c i a t i o n me t a l l ur gy ；f l o t a t i o n o f a l k a l i n e d r e g s 彩钼铅矿 P b M o O 因钼离子、 铅离子以化合物结 构的形式共生于同一分子中， 并且常伴 生 S 、 F e 、 z n等 元素， 用传统的选矿方法很难分选H ； 长期以来， 大量 的彩钼铅矿仅作为铅锌矿利用 ， 致使宝贵 的稀有金属 钼大量丢失 ， 造成极大的资源浪费。本文通过原矿一 磨 矿一 浸钼一 浮选选冶联合流程 ， 获水浸沉钼产 品钼酸钙 ， 钼品位 1 5 ． 9 6 ％， 回收率 1 8 ． 7 6 ％； 碱浸沉钼产品三硫 化钼， 钼品位 2 8 ． 1 3 ％； 回收率 5 5 ． 3 6 ％， 铅 回收率 5 7 ． 3 6 ％， 锌回收率8 0 ． 8 6 ％的较好指标。 1 矿石性质 矿石 中主要有用矿物 为彩 钼铅 矿、 辉钼矿 、 闪锌 矿、 黄铁矿以及少量钼华、 钼酸钙矿、 菱锌矿、 铜矿物 等； 脉石矿物主要是褐铁矿、 石英、 方解石等。试样化 学分析结果见表 1 ， 化学物相分析见表 2 。 表 1 试样化学多元素分析结果 质量分数 ／ ％ 表 2 试样化学物相分析结果 化学分析结果表明 ， 试样中钼 、 铅 、 锌金属含量均 已超过有用矿物回收利用 的工业开采品位 ， 其 中尤以 钼的回收利用价值较大。化学物相分析结果可知， 钼 矿物已深度氧化 ， 氧化率高达 8 8 ． 6 6 ％。 2 试验方案、 设备及药剂 2 ． 1 试验方案 由化学分析结果 和矿物可选性特点可知， 要想获 得理想的钼铅分离相 当困难 ， 而锌矿物可在选钼 、 铅后 ①收稿 日期 2 0 0 6 - 0 9 ． 1 5 作者简介 魏宗武 1 9 7 4一， 男 ， 贵州思南人 ， 硕士 ，主要从事矿 物资源综合 回收利用的研究与教学工作 。 维普资讯 矿冶工程 第 2 7卷 采用浮选方法获得。通过对 比研究 ， 最终确定试验为 “ 化学选矿 浸钼 ． 浮选” 方案。 2 ． 2 试验设备、 药剂 试验所用设备包括 X F G系列挂槽式浮选机和 X F D系列单 槽浮选 机 ； X MQ 2 4 0 X 9 0锥 形球 磨机 与 X MB一 7 0三棍四筒球磨机 ； 5 0 1 型超级恒温器。 试验所用捕收剂煤油 、 丁铵黑药、 丁黄药 ， 起泡剂 松醇 油 均 为 工 业 用 药 剂； 调 整 剂 N a C O 、 Z n S O 、 C a C 1 2 、 N a O H、 N H 4 C 1 、 C u S O 4 5 H 2 O、 N H 4 2 s 、 N a 2 s等 均为分析纯试剂， 试验用水为 自来水。 3 试验及结果 3 ． 1 磨矿试验 取单元试样 5 0 0 g ， 加水 3 0 0 m L于三辊 四筒球磨 机磨矿 ， 经一定 时间磨矿后 ， 于 0 ． 0 7 4 m m筛子湿筛 ， 筛上物烘干后再检筛称重， 计算得到某确定的磨矿时 间下的 一 0 ． 0 7 4 m m粒级百分含量 ， 试样的磨矿时间与 细度的关系见表 3 。 表3 试样的磨矿时间与细度的关系 磨矿时间／ m i n 一 0 ． 0 7 4 m m粒级含量／ ％ O 3 5 l O 5 6 ． 9 0 6 7 ． 4 0 7 2 ． 4 0 7 6 ． 7 O 磨矿试验结果可知 ， 试样可磨性好 ， 矿石氧化含泥 多 ， 未 经 磨 矿 时 试 样 中小 于 一0 ． 0 7 4 m m 粒 级 占 5 6 ． 9 0 ％， 考虑到后续浮选铅 、 锌矿物， 试验确定磨矿细 度为 一 0 ． 0 7 4 m m粒级 占7 0 ％， 故磨矿时间控制在 4 ． 5 m i n 。经检验， 磨矿 4 ． 5 m i n试样细度为 一0 ． 0 7 4 m m 粒级占7 0 ． 5 6 ％。 3 ． 2 水浸出液沉钼试验 由于钼矿物深度氧化 ， 磨矿后排 出矿浆 中的水呈 深蓝色 ， 遂取沉淀上清液送化验 ， 该上清液 中含 Mo高 达7 2 7 m g ／ L ， 说明试样中可溶钼含量高， 应予以回收 利用。 从水浸母液的离子组成可见 ， 欲获好的钼产品， 必 须先去除溶液 中的杂质离子。试验采用了 N a C O 和 N a O H作杂质沉淀剂， 结果表明采用 N a O H比 N a C O 用量少 ， 易操作控制 ， 当调整 p H 7 ． 0～7 ． 5时 ， 沉杂 效果较好。 沉钼试剂可 有多种， 本试验通过对 比， 从 中选 出 C a C 1 2 和 N H C 1 两种试剂。 取水浸母液 2 0 0 m L， 经化验得含钼 1 ． 6 8 3 ％。往 水浸母液中添加 1 0 ％N a O H溶液调 p H7 ． 0～7 ． 5沉 铜沉锌 后加不 同的沉钼试剂 以 回收钼 ， 试验结 果见 表 4 。 表 4 不 同沉钼试剂 的试验结果 表 4结果可见用 C a C 1 作沉钼剂产品质量低但钼 回收率高， 用 N H C 1 则产品质量较好， 但钼回收率低。 3 ． 3 浸钼试验 彩钼铅矿的浸出方法主要有酸法 、 碱法 以及苏打 烧结． 水淬等 j 。由于组成复杂， 对浸钼过程的选择 性要求 比较 高， 相 比而言 ， 碱法浸 钼要优于酸法和烧 结． 水淬法 ， 同时， 碱法浸钼对环境的污染也较小。 先后探索对比了 N a 2 S 、 N H S 、 N a O H、 N a C O 3 和 N a C O N a O H等浸钼试剂对浸钼 的效果 ， 结果发 现， 采用 N a S 、 N H S浸钼时常温下浸出率较低， 加 温浸出由于逸出 H s和 N H ， 污染环境， 且浸出率反 而降低； N a C O 浸钼试剂用量太大， 并使浸出体系化 学过程复杂化 ， 对比结果考虑选用 N a O H作浸钼试剂。 其浸出化学反应式为 P b M o O 4 2 N a O HN a 2 M o O 4 P b O H 2 』 分别比较了常温、 8 0 ℃、 1 0 0℃条件下 5 ％， 1 0 ％， 1 5 ％的 N a O H浸钼的试验效果， 考虑到药耗 ， 以温度为 1 0 0℃时 ， 1 0 ％N a O H， 液 固比为 2， 浸出时间为 2 h效 果最好 ， 获浸出母液含 M o 1 3 2 1 m g ／ L ， 钼浸 出作业 回 收率 8 2 ． 1 0 ％ 对原矿 5 8 ． 8 3 ％ 的较好指标。 浸出后钼以 N a Mo O 形态存在于母 液中， 欲使其 成为钼产品 ， 可用酸法沉淀使其呈 H Mo O 产出， 其化 学反应式为 N a 2 M o O 4 2 H C 1 一H 2 M o O 4 』 2 N a C 1 上式反应要求将母液 p H从原来的 1 3以上降为 p H1 ． 5左右 ， 因此需要 消耗大量的酸。也可 以先用 N a s 使钼转变为硫代钼酸盐， 然后加酸调 p H 2 ． 5左 右热煮 2 h 或静置 2 4 h ， 使钼呈三硫化钼形态析出。 化学反应式为 Na 2 Mo O44Na 2 S4H2 O 一H2 Mo S 48 Na OH N a 2 M o O 4 2 H C 1 一 M o S 3 』 2 N a C 1 H 2 s T 还可 以将浸 出母 液 用 酸调 p H 6左 右， 添 加 维普资讯 第 2期 魏宗武等 钼铅锌 矿选冶 的试验研究 C a C 1 ， ， 在 9 01 0 0 o C时搅拌 2 03 0 m i n ， 使钼呈钼酸 钙形态产出。 碱法沉钼是将物料用 1 0 ％的 N a O H浸钼获母液后 ， 添加 N a z S使钼转化为硫代钼酸盐， 然后添加 C u S O 使 钼以 C u M o S 沉淀析出， 但此法 M o品位较低 ] ， 其化 学反应式为 Na 2 Mo O44 Na 2 S4 H2 0一H2 Mo S 48 Na O H N a 2 M o O 4 C u S O 4 一C u M o S 4 N a 2 s O 4 t 几种浸钼试验结果见表 5 。 表 5 沉钼试验 结果 沉钼方法 产品 质量／ g M o 含量／ ％ 作业回收率／ ％ 表 5结果可见 ， 浸钼母液采用 N a s转化后盐酸沉 钼， 钼产品以三硫化钼形态产出的效率最高。 3 ． 4 浸渣浮选 试样经 磨矿． 水浸． 碱 浸后 ， 浸渣 经化 学分 析 ， 含 M o 0 ． 0 6 3 ％ ， 含 P b 1 ． 6 8 ％ ， 含 Z n 2 ． 0 2 ％ ， 说 明水浸 、 碱 浸对钼的浸出比较 有效 ， 铅矿物 、 锌矿物 的损失不大 ， 但 由于试样经加温碱浸， 铅 、 锌矿物的可浮性已受到严 重影响， 因此给后续的浮选作用带来较大困难 ， 通过多 种浮选工艺进行探索比较后采用如图1的试验流程回 收铅锌 ， 试验结果见表 6 。 鳖 豺惮位 k硫酸锌 1 0 0 亚硫酸钠 8 0 丁铵黑药 舯 铅l 粗选 蔓 ．． 辜 铅 精 矿 I 芋 薰 3 0 铅l 扫选 l 莩 黧晶 铅精矿 Ⅱ 油 8 0 J 莩 冀晶 锌精矿 I l 油2 0 锌 I 扫选 锌精矿 Ⅱ 尾矿 图 1 浸 渣浮 选开路试 验流程 表 6 铅锌浮选试验结果 由表 6试验数据可知 ， 开路浮选条件下获得铅 回 收率 5 7 ． 3 6 ％ ， 锌 回收率 8 0 ． 8 6 ％的较好指标。 4 结 语 1 彩钼铅矿可浮性 差、 难硫化 ， 采用先浸钼后浮 选 回收铅 、 锌的选冶联合流程能有效 回收钼。钼产品 分为两部分 水浸沉钼以钼酸钙产 出， 含 Mo 1 0 ． 9 6 ％， 回收率 1 5 ． 7 6 ％ ， 碱 浸 收钼 以三硫 化 钼产 出， 含 M o 2 6 ． 1 3 ％， 回收 率 5 2 ． 3 6 ％， 钼 金 属 总 回 收 率 为 6 8 ． 1 2 ％。由于矿石矿物物相组成复杂 ， 钼矿物深度氧 化 ， 浸钼过程大量杂质离子进入溶液是钼产品质量不 高的主要原因。 2 加温碱浸是适合本 复杂难选矿石选择性浸钼 的一种工艺。以 1 0 ％N a O H作浸 出剂 ， 液固比为 2 ， 温 度 9 01 0 0 o C， 浸 出 2 h ， 一次浸 出获浸 出母 液含 Mo 1 3 2 1 m g ／ L ， 浸出率为 5 8 ． 8 3 ％ 对原矿 ； 采用 N a 2 s 先转化后用 H C 1 沉钼以三硫化钼形态产出时 ， 产品质 量界中， 含 M o 2 6 ． 1 3 ％， 沉淀率为8 9 ． 0 1 ％。 3 经碱浸后的铅 、 锌矿物 由于矿物的可浮性受到 破坏， 虽然铅、 锌质量不高， 但分别获得了5 7 ． 3 6 ％和 8 0 ． 8 6 ％的较好回收率； 对于彩钼铅矿的分离， 采用选 冶流程相结合能够取得较好 的分离效果 ， 使资源得到 充分利用。 参考文献 [ 1 ] 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 1 4 5 4 8 ． [ 2 ] 张邦胜， 张启修， 肖连生．钼酸根硫化新工艺研究 [ J ] ．稀有金 属 ， 2 0 0 2 1 3 53 8 ． [ 3 ] 绪小鹏．常见 钼酸铵酸沉 异料的处理 [ J ] ．中国钼业 ， 1 9 9 5 6 2 3 2 4 ． [ 4 ] 浸 矿技术 编 委会 编．浸 矿技术 [ M] ．北京 原 子能 出版 社 ， l 9 9 4 ． [ 5 ] 李洪桂． 稀有金属冶金学[ M ] ， 北京 冶金工业出版社， 1 9 9 0 ． 维普资讯