辉钼矿与黄铁矿浮选分离试验研究及机理分析.pdf

中图分类号 U D C T D 9 5 2 6 2 2 硕士学位论文 学校代码 密级 1 0 5 3 3 辉钼矿与黄铁矿浮选分离试验研究及机理分析 T h e E x p e r i m e n t a lS t u d ya n dM e c h a n i s mA n a l y s i so n F l o t a t i o nS e p a r a t i o no fM o l y b d e n i t ea n dp y r i t e 作者姓名范子恒 学科专业矿业工程 研究方向矿物加工工程 学院 系、所 资源加工与生物工程学院 指导教师汤玉和教授级高工 论文答辩日期逊 皇型罗答辩委员会主席 中南大学 2 0 13 年5 月 妙 汐口杌 原创性声明 删I I I Il l l l lII I I I I IHU lHt i l l l Y 2 4 2 6 10 3 本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的 地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包 含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共 同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。 作者签名糨坦 日期盟年』月』日 学位论文版权使用授权书 本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有 权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允 许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内 容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科 学技术信息研究所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库， 并通过网络向社会公众提供信息服务。 磊乇丑肚年量月当 日期；函幼年鱼月鲨日 硕士学位论文摘要 辉钼矿与黄铁矿浮选分离试验研究及机理分析 摘要我国钼资源储量约8 5 0 万吨，是钼资源大国，但是我国钼矿 床品位偏低，6 5 ％矿床平均品位小于O ．1 ％。对钼矿选矿药剂和工艺 进行研究具有十分重要的意义。本论文通过单矿物试验研究，为辉钼 矿和黄铁矿的分离找到了合适的药剂制度；通过吉林某钼矿小型试验 研究，进一步证明了单矿物试验研究结果；通过吸附量检测、动电位 检测、红外光谱测试研究了捕收剂和调整剂与矿物的吸附量和吸附形 式。 单矿物试验研究表明 通过辉钼矿和和黄铁矿浮选的p H 试验、 捕收剂及其用量试验、调整剂及其用量试验，可知辉钼矿在p H 为1 ．1 2 范围内均有较好的可浮性，黄铁矿在p H 为2 - 6 范围内可浮性较好， p H 大于6 时黄铁矿可浮性较低。在p H 为11 时M F 捕收剂对辉钼矿 捕收性能优于2 拌油、丁黄药和丁铵黑药；随着p H 的升高M F 对黄铁 矿的捕收性能变差。通过不同捕收剂和调整剂的浮选对比试验，结果 表明M F M A 药剂组合对辉钼矿捕收效果较好，对黄铁矿捕收效果 较差，其为辉钼矿和黄铁矿分离的较优药剂组合。 实际矿石试验表明原矿中的主要有价矿物为辉钼矿，脉石矿物 主要为石英、长石。辉钼矿嵌布粒度粗细不均匀，部分辉钼矿微细薄 片状浸染分布。对含0 ．0 7 6 ％M o 的原矿，在磨矿细度为 7 7 ．2 8 ％一0 ．0 7 4 m m 时，采用M F 和M A 药剂，获得品位5 5 ．3 4 ％、回收 率为8 6 ．6 4 ％的钼精矿。 药剂在矿物表面的吸附量检测表明在p H 为1 1 时，M F 药剂在 辉钼矿表面的吸附量高于在黄铁矿表面的吸附量。当M A 药剂存在 时，M F 药剂在辉钼矿表面吸附量降低程度较小，在黄铁矿表面吸附 量降低程度较大，两种矿物可浮性差异增大。动电位检测表明加入 M A 后辉钼矿表面电位基本无变化；黄铁矿表面电位负移。红外光谱 分析表明，M F 药剂在辉钼矿和黄铁矿表面主要吸附形式为物理吸附。 M A 药剂在黄铁矿表面形成亲水性基团，可浮性降低。而M A 药剂不 在辉钼矿表面形成亲水性基团，未影响Ⅷ在辉钼矿表面的吸附形 式，有利于辉钼矿和黄铁矿的分离。 本论文包含图5 3 幅，表15 个，参考文献5 5 篇 关键词辉钼矿；黄铁矿；调整剂；捕收剂；作用机理 分类号T D 9 5 2 硕士学位论文A B S T R A C T T h e E x p e r i m e n t a lS t u d ya n dM e c h a n i s mA n a l y s i so n F l o t a t i o nS e p a r a t i o no fM o l y b d e n i t ea n dp y r i t e A b s t r a c t I nC h i n a ，m o l y b d e n u mr e s e r v e si Sa b o u t8 5 0m i l l i o nt o n s ，a n d i so n eo ft h ec o u n t r i e sw h i c hi sm o s tr i c hw i t hm o l y b d e n u mr e s o u r c e s ． B u tm o l y b d e n u md e p o s i tg r a d eo fC h i n aw a ss i g n i f i c a n t l yl o w e r ．T h e a v e r a g eg r a d eo f6 5 ％d e p o s i ti sl e s st h a n0 ．1 ％o ft h et o t a lr e s e r v e s ． E x c e l l e n tb e n e f i c i a t i o np r o c e s sf o r p r o c e s s i n gm o l y b d e n u mo r ea n d b e n e f i c i a t i o nr e s e a r c hi sn e c e s s a r y ．I nt h i sp a p e r , w ef i n das u i t a b l e p h a r m a c e u t i c a ls y s t e mt os e p a r a t em o l y b d e n u mo r ea n dp y r i t eb yp u r e m i n e r a lt e s t ；B yJ iL i nm o l y b d e n u mm i n ei nas m a l le x p e r i m e n ts t u d y , t h et e s tr e s u l t so fp u r em i n e r a li sp r o v e d ；a d s o r p t i o na m o u n td e t e c t i o n ， p o t e n t i a ld e t e c t i o n ，i n f r a r e ds p e c t r o s c o p yt os t u d yt h er o l eo ft h ec o l l e c t o r a n di n h i b i t o r so fm i n e r a ls t a t u s ． T h e p u r em i n e r a lE x p e r i m e n t a ls t u d i e sh a v es h o w n ，t h r o u g ht h ef l o t a t i o n o fm o l y b d e n i t ea n dp y r i t eo np Ht e s t i n g ，c o l l e c t o ra n dd o s a g et e s t s ， r e g u l a t o rt e s t sa n di t sd o s a g e ；f l o a t a b i l i t yo fm o l y b d e n i t ei sf i n eo nt h e p Hr a n g ef r o m1t o12 ；f l o a t a b i l i t yo fp y r i t eo nt h ep Hr a n g ef r o m2t o6 i sg o o d ，b u ti td e c l i n e sw h e np Hi sh i g hu pt h a n6 ．A tp Ho f11 ，M F c o l l e c t o r sf o r m o l y b d e n i t eo u t p e r f o r m sP i n eo i l ，b u t y lx a n t h a t ea n d b u t y l a m i n ea e r o f l o a t ；W i t ht h ei n c r e a s eo fp HM Fc o l l e c t o rf o rp y r i t e p e r f o r m a n c ed e t e r i o r a t e d ．T h e r e f o r e ，M F i sa g o o dm o l y b d e n i t e c o l l e c t o r ；w h i l eu n d e rc o n d i t i o n so fh i g ha l k a l i n i t yt h ef l o a t i n ga b i l i t yo f p y r i t e a n d q u a r t z i s p o o r , M Fa g e n t s i ss u i t a b l ef o r s e p a r a t i n g m o l y b d e n i t ea n dp y r i t e ，q u a r t z ．I nd i f f e r e n tc o m b i n a t i o n so fc o l l e c t o ra n d r e g u l a t o ra g e n t s ，M Fa n dM Ac o m b i n a t i o ni so ft h eb e s tr e c o v e r yf o r m o l y b d e n i t e ，a n di n h i b i t o r ye f f e c tf o rp y r i t e ．T h e r e f o r e ，M Fa n dM Ai s t h e o p t i m a lp o r t f o l i o c o m b i n a t i o nf o r m o l y b d e n u mo r ea n dp y r i t e s e p a r a t i o n ． T h em a i nv a l u a b l em i n e r a l sa r em o l y b d e n i t ei no r e ，g a n g u em i n e r a l sa r e m a i n l yq u a r t z ，f e l d s p a r ．D i s s e m i n a t e dp a r t i c l eo fm o l y b d e n i t ei su n e v e n ， s o m et i n yf l a k e so fm o l y b d e n i t ed i s s e m i n a t e dd i s t r i b u t i o n ．R u d eo r e I I I 硕士学位论文 A B S T R A C T c o n t a i n i n g0 ．0 7 6 ％M o ，w h e ng r i n d i n gf i n e n e s si so f7 7 ．2 8 ％一0 ．0 7 4 m m ， m o l y b d e n u mc o n c e n t r a t e sw i t hM og r a d eo f55 ．3 4 ％，t h er e c o v e r yr a t eo f 8 6 ．6 4 ％c a nb eo b t a i n e d 。 D e t e c t e db yt h ea m o u n to fa d s o r p t i o n ，d y n a m i cp o t e n t i a ld e t e c t i o na n d i n f r a r e ds p e c t r o s c o p y , t h er e s u l t ss h o wt h a t ，a tp H 1 1 ，t h ea d s o r p t i o n a m o u n to fM Fa d s o r b e do nt h em o l y b d e n i t es u r f a c ei sm o r et h a nt h a to n t h e p y r i t e s u r f a c e a d s o r p t i o n ；t h e f o r mo f a d s o r p t i o n i s p h y 7 s i c a l a d s o r p t i o n ．W h e nt h ep r e s e n c eo fM A ，t h ea d s o r p t i o no fM Fa g e n t so n t h em o l y b d e n i t es u r f a c er e d u c et oal e s s e re x t e n t ；b u tt h ea d s o r p t i o no f M Fo np y r i t es u r f a c er e d u c eal o t ．T h ef l o a t i n ga b i l i t yg a pb e t w e e n m o l y b d e n i t ea n dp y r i t ei n c r e a s e s ．T h em o l y b d e n i t es u r f a c et of o r ma h y d r o p h i l i cg r o u pa n dt h ep y r i t ef o r m e do nt h es u r f a c eo ft h eh y d r o p h i l i c g r o u p ，c o l l e c t o rp y r i t es u r f a c ea d s o r p t i o nd e s o r p t i o no c c u r so rr e d u c et h e a m o u n to fp h a r m a c e u t i c a la d s o r p t i o n ．S of a c i l i t a t et h es e p a r a t i o no f m o l y b d e n i t ea n dp y r i t e ． K e yw o r d s M o l y b d e n i t e ，p y r i t e ，r e g u l a t o r , c o l l e c t e r , m e c h a n i s m C l a s s i f i c a t i o n T D 9 5 2 I V 硕士学位论文目录 目录 原创性声明⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯I 摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．I I 目录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一V 1 文献综述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 1 ．1 钼矿资源状况和生产应用状况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 1 ．2 钼矿选矿浮选⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 1 ．2 ．1 辉钼矿浮选特点⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一2 1 ．2 ．2 辉钼矿浮选捕收剂研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 1 ．2 ．2 铜．钼多金属矿选矿方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 1 ．2 ．3 高氧化率钼矿的资源状况及选矿技术⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。5 1 ．2 ．4 滑石型铝矿选矿技术⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一6 1 ．2 ．5 含碳镍钼矿的选矿技术进展⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．7 1 ．3 钼矿选矿技术一油团聚技术⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8 1 ．4 论文研究的目的、意义和主要内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8 2 矿样、药剂、设备及研究方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10 2 ．1 矿样制备⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 0 2 ．1 ．1 单矿物制备⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 0 2 ．1 ．2 实际矿石矿样制备⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 1 2 ．2 试验药剂⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 1 2 ．3 试验所用仪器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1l 2 ．4 研究方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 2 2 ．4 ．1 单矿物浮选试验研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 2 2 ．4 ．2 实际矿石浮选试验研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯．．1 2 2 ．4 ．3 理论检测研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯l3 3 单矿物试验研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．15 3 ．1 辉钼矿、黄铁矿和石英可浮性与捕收剂及2 “油的关系研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 5 3 ．1 ．1M F 对辉钼矿、黄铁矿和石英的可浮性影响研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 5 3 ．1 ．2 丁黄药对辉钼矿、黄铁矿和石英的可浮性影响研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 7 3 ．1 ．3 丁铵黑药对辉钼矿、黄铁矿和石英的可浮性影响研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 8 3 ．1 ．42 撑油对辉钼矿、黄铁矿和石英的可浮性影响研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 0 V 硕士学位论文 目录 3 ．1 ．5 药剂性能讨论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 l 3 ．2 调整剂对矿物的可浮性影响的研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 5 3 ．2 ．1 水玻璃、M A 药剂和石灰对辉钼矿可浮性的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 5 3 ．2 ．2 水玻璃、M A 药剂和石灰对黄铁矿可浮性的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 8 3 ．2 ．3 调整剂对辉钼矿、黄铁矿的可浮性影响讨论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 0 3 ．3 本章结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 2 4 实际矿石小型选矿试验研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 3 4 ．1 矿石工艺矿物学研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3 3 4 ．2 钼粗选段选矿试验研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 6 4 ．2 ．1 磨矿细度试验研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 6 4 ．2 ．2 钼粗选段浮选药剂用量试验研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 7 4 ．2 ．3 钼粗选段浮选开路试验研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 0 4 ．2 ．4 铝粗选段浮选闭路试验研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 1 4 ．3 钼精选段选矿试验研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 2 4 ．3 ．1 钼精选段浮选药剂用量试验研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 2 4 ．3 ．2 钼精选段浮选闭路试验研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 5 4 ．4 全流程试验结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 7 4 ．5 本章结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 8 5 药剂在矿物表面作用的机理研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4 9 5 ．1 药剂在矿物表面吸附量检测试验研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一4 9 5 ．2 药剂在矿物表面吸附的动电位检测试验研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一5 2 5 ．3 药剂在矿物表面吸附的红外光谱分析研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一5 4 5 ．3 ．1M F 药剂在矿物表面吸附的红外光谱分析研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．5 4 5 ．3 ．2 丁黄药在矿物表面吸附的红外光谱分析研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 5 5 ．4 本章结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．5 7 6 结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5 8 参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5 9 攻读硕士学位期间主要研究成果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．6 2 致{ 射⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 3 V I 硕士学位论文1 文献综述 1 文献综述 1 ．1 钼矿资源状况和生产应用状况 1 。1 。l 钼的资源状况 据美国地调局统计川，目前世界上钼资源总量在3 0 0 0 万吨以上，已探明储量 在1 3 0 0 万吨以上，世界上钼储量最为丰富的国家有美国、智利、中国、加拿大 和俄罗斯五国。全世界钼资源基础储量的9 2 ％分布于这五个国家。我国钼资源储 量约8 5 0 万吨，仅次于美国，资源储量占全球钼资源的2 3 ％左右。 世界上钼主要产出于大型的斑岩钼矿矿床中或与斑岩型铜矿床中的其它金 属共生或者伴生，主要以金属硫化物矿物的形式存在，矽卡岩型和石英脉型矿床 中也有少量共伴生钼矿存在。斑岩型钼矿或者斑岩型铜钼矿主要产于中亚一蒙古 古生代 、特提斯 中．新生代 以及环太平洋 中一新生代 的巨大斑岩铜钼成矿带 中，其中以美洲的科迪勒拉山脉最为著名，大量的斑岩型钼矿和斑岩型铜矿产自 该山脉。中国的特大型斑岩钼矿有陕西金堆城、吉林大黑山、辽宁的杨家杖子和 河南栾川，但我国钼矿品位偏低，多属低品位矿床。特尔内奥兹的矽卡岩型钨钼 矿位于北高加索地区，是俄罗斯最大的钼矿床，中国湖南地区亦有此类矿床。 同美国和智利等世界主要钼资源国相比，位于我国的钼矿矿床的品位明显低 于上述主要产钼国家。在我国，约有占总储量的6 5 ％矿床的平均品位小于0 ．1 ％， 约1 2 ％的矿床品位小于O ．0 5 ％，占总矿床的储量3 1 ％的矿床的品位在0 ．1 ％．0 ．2 ％ 之间，占我国总储量的仅仅4 ％品位0 ．2 ％．0 ．3 ％的较富矿床的储量，而品位大于 O ．3 ％的富矿储量只占总储量的1 ％【n J 。 钼在自然界的主要以辉钼矿的形式存在，六方晶系和三方晶系为辉钼矿的主 要晶体类型，其有较强金属光泽感，划痕为铅灰色条痕。通常呈鳞片状、叶片状 集合体；密度为5 ．0 5 千克每立方米【3 J 。 1 ．1 ．2 钼的应用状况 钼有多种用途，其中钢铁工业是消费大户。在美国约有7 0 ％的钼用于钢铁和 合金产品【4 】。据显示，约有4 ．7 6 万吨钼消费于2 0 0 8 年第四季度。其中，西欧占 全球消费量的2 6 ．7 ％；美国占1 8 ．1 ％；日本占1 5 ．2 4 ％；中国占2 1 ．9 ％。 钼以二硫化钼、钼的化合物、金属钼、低合金钼基材料以及高合金钢的形式 用于各工业部门，如钢铁工业、化工、纺织、宇宙开发、航天、化学、机械、汽 硕士学位论文】文献综述 车、医药和农业等，特别是化学领域1 5 】。 a ．钢铁工业中的应用 在钢铁工业中，钼铁合金具有微晶结构均匀的特点【b j 。常用金属钼条、铝铁 和钼酸钙等作为钢铁行业用的添加剂来实现上述功能。因为钼具有蒸发速度较 小、蒸气压很低、熔点高的特点，它的延伸性能好，易于压力加工，因此箔材和 很细的材料也可以由钼加工制成【『7 1 。 b ．化纤工业中的应用 因为钼及其合金在多种反应介质中具有高度稳定性【8 】，用于生产抗腐蚀材 料，广泛应用于化学工业、石油提炼和玻璃等轻工业中，如重沸器、化工零件阀 门等。钼的氧化物可以用于生产钼蓝，可以作为诸多工业产品的染料，在实际生 产中有广泛的应用。 C ．农业中的应用 在农业上，钼以钼酸铵的形式添加到化肥中，可以化肥肥力得到提高【9 】。微 量的钼可刺激植物生长，尤其对豆科植物的作用更为显著，施加微量钼肥能使大 豆和水稻分别增产15 ％、2 5 ％左右。 d ．军事航天中的应用 钼合金熔点高、耐磨，可用于耐火耐磨部件，如导弹和火箭的喷嘴等高温部 件[ Ⅻ。采用钼钛合金制作的燃烧室、喉部管套筒广泛应用在液体燃料火箭发动 机上。 1 ．2 钼矿选矿浮选 1 ．2 ．1 辉钼矿浮选特点 1 ．2 ．1 ．1 天然可浮性好【I I 】 辉钼矿层与层之间为非极性分子键，疏水性良好，采用润滑油、灯用煤油和 柴油等有机烃类油捕收剂就能让辉钼矿呈现良好的上浮率，甚至只加起泡剂就能 上浮。 1 ．2 ．1 ．2 富集比高 在我国铝矿石品位一般为0 ．0 5 ％．0 ．1 ％，铝金属品位很低，但是钼精矿含钼要 求钼品位在4 5 ％．4 7 ％以上。因此，要使得钼精矿达到合格精矿钼品位必须要求 大富集比，常常在4 0 0 以上，精选次数较多主要在4 ．1 0 次。 1 ．2 ．1 ．3 浮选工艺【1 2 】 经大量实验研究发现，辉钼矿晶体的疏水S - M o ．S 层间 层面 更容易发生解 离，其疏水性非常好，磨矿细度太细时会大量增加疏水较差的S - M o 面 棱面 比 2 硕士学位论文1 文献综述 例，疏水性降低，所以浮选辉钼矿常常采用粗磨粗选一再磨再选选矿工艺流程。 1 ．2 ．2 辉钼矿浮选捕收剂研究现状 1 ．2 ．2 ．1 烃类油捕收剂 辉钼矿由于其层状分子结构使其成为可浮性较好硫化矿，烃类油的煤油、柴 油、燃料油等通常可以作为它的捕收剂。煤油对辉钼矿有良好的选择性，煤油一 般可分为灯用煤油，拖拉机煤油l l 引。在我国，捕收剂常用灯用煤油和拖拉机煤 油来进行辉钼矿的浮选l l 引。 煤油是石油在2 0 0 ．3 0 0 摄氏度条件下的馏分产品，其主要成分是C l l - C 1 6 的烷 烃，常含有少量硫醇，其成分也不完全相同。l l 引。煤油含有较多的芳烃和烯烃， 其溶解性较好，起泡性随着芳烃含量的增加而增加，但煤油捕收剂加药量较大时， 泡沫就难以形成，不利于浮选。柴油多包含有催化裂化馏分和热裂化馏分的精制 组分【l 酬，也有采用页岩油或煤焦油加氢生产。 1 ．2 ．1 ．2 黄原酸盐及二硫代磷酸盐类捕收剂 黄原酸盐和二硫代磷酸盐在硫化矿浮选中有非常重要的应用，也可以用于浮 选辉钼矿。弗尔斯特诺等【l7 J 人对辉钼矿与二乙基二硫代磷酸盐的相互作用进行 了研究，通过对辉钼矿表面动电位和p H 及二乙基二硫代磷酸盐的在辉钼矿表面 的吸附量研究，结果表明辉钼矿表面的双电层行为控制着二乙基二硫代磷酸盐的 吸附行为，在合适条件下，二乙基二硫代磷酸盐可以较好地吸附于辉钼矿表面， 即做为辉钼矿的捕收剂。 黄原酸盐更加广泛的应用于国内外单一钼矿、铜铝矿和其他含钼硫化矿，煤 油和黄药配合使用可以有效提高辉钼矿的回收率。钼矿常用捕收剂状况如表1 ．1 。 1 - 1 铜钼矿捕收剂及应用现状【l 引 T a b l e1A p p l i c a t i o no fc o p p e ra n dm o l y b d e n i t eo r ec o l l e c t o ra g e n t 捕收剂应用 柴油和戍基黄原酸钾组合 柴油和异丙基黄原酸钾组合 柴油和戍基黄原酸钾组合 煤油和戍基黄原酸钾组合 十二烷基硫醇加乳化剂 十二烷基硫醇加长纤维棉籽油 异丙基黄原酸钠加杏仁油、木 腊油、桉树油、米糠油等 C 7 ～C 1 0 羧酸酰肼 B a g d a d 铜钼矿、M i s s i o nC o m p l e x 铜钼矿、 M o r e n c i 铜钼矿等 智利和墨西哥选铜厂 铜钼锌矿 江西铜业公司选铜厂 P e n n w a l tC O V e r s i t e c hI n c 试验室 V e r s i t e c hI n c 试验室 俄罗斯发明专利 1 ．1 ．3 ．3 辛太克斯及其类似乳化剂f 1 9 】 乳化剂是一类具有双亲结构 包含有亲水基团和疏水基团 的表面活性剂， 硕士学位论文 1 文献综述 当有表面活性剂存在时，水．油面上会吸附表面活性剂会，降低界面的表面张力， 稳定水．油分散相，从而使得小油滴少出现或不出现兼并现象。 在试验室克莱麦克斯曾对多种药剂，尤其是乳化剂作过研究，最后得到了阿 蒂克．辛太克斯，烃油与辛太克斯混合配合使用，可提高烃油捕收效果，当加辛 太克斯2 2 ．7 趴、烃油4 5 4 9 ／t 、2 8 油1 4 ．6 9 ／t 后，与不加辛太克斯相比，回收率提高 百分之二，而且，松油的使用量可以大大减少，药剂费用总的来说增加不多。辛 太克斯和松油用量应保持平衡，若辛太克斯加药量过大时，则粗粒疏水性增强较 易上浮，而细粒度级别的辉钼矿会出现损失过多的现象；另一方面，松醇油用量 太多，细粒级钼回收率上升，但粗粒级别辉钼矿矿可浮性较差，因此需要保持辛 太克斯和松油的平衡。 1 ．2 ．1 ．3 硫单甘酯乳化剂与烃类油 任慧珍等人将根据辛太克斯V B C 的结构，采用椰子油及合成脂肪酸生产出 “硫单甘酯”，与辛太克斯浮选效果相近。经核磁共振谱和红外光等手段检测，证 明其基团结构与S y n t e x 近似。李枢本等人【2 0 】以金堆城钼矿石为试验原料，采用 硫单甘酯和煤油组合作为捕收剂实施Td , 型试验研究，工业试验在金堆城钼业公 司钼矿石选厂进行，在原选厂处理量的基础上增加了1 6 ．5 ％的处理量，浮选作业 粗选段与原流程相比，钼的回收率提高1 ．3 5 ％，总回收率提高O ．7 ％，提高了产 能。 1 ．2 ．1 ．4 极性捕收剂与烃油组合【2 l J “异极性表面”是辉钼矿具有的特点，该“异极性表面”存在高表面能的“棱”， 是由于共价键、离子键的断裂而形成的。表面能高达0 ．7 J ／m 2 的“棱”与烃油的低 表面能3 x 1 0 ‘2 J ／m 2 相距甚远，成键性质也不相同。而烃油类属于非极性捕收剂， 用烃油捕收辉钼矿时，在辉钼矿的低能“面”上的吸附为烃油类的主要吸附方式。 钼原子、硫原子按一定比例以共价键或离子键的形式排列在辉钼矿“棱”面， 与在其它硫化矿物表面上的作用相比较，阴离子在该棱面上捕收剂的作用类似， 有人用黄药类药剂与烃油组合浮选辉钼矿，取得了一定成效。 此外，许多新型辉钼矿捕收剂在国内外也有所报道，诸如十二烷基硫醇【2 2 J 、 萘及异丙基萘【2 3 】等，但仍需进一步研究开发，使实际应用得到较好地推广。 1 ．2 ．2 铜．钼多金属矿选矿方法 原矿品位低、嵌布粒度细铜钼矿石常具有的特点，因此铜钼常常较难分离， 选矿难度较高。该类矿石最常用的选别方法有优先浮选和混合浮选两种方法；优 先浮选主要用于回收原生钼，适用于处理单一钼矿、钨钼矿、铁钼矿等不含或少 硕士学位论文 1 文献综述 含铜、铅硫化矿的铝矿石【2 3 1 ；优先浮选需要抑制其中一种矿物来实现优先浮选， 受到抑制的矿物在后续作业中往往较难活化，使得回收率降低，且药剂用量较大， 不利于多金属的综合回收；而在共、伴生钼的回收方面主要应用混合浮选流程， 铜钼矿、铅钼矿等含钼矿石均可以采用混合浮选流程处理；混合浮选中常采用黄 药类捕收剂和烃油类先选出铜钼混合精矿，再进行铜钼分离； 铜钼矿的捕收剂 主要有戍基黄原酸钾、丁铵黑药和Z ．2 0 0 等[ 2 4 j ；在浮选铜钼硫化矿时，某些铜 钼选矿厂采用新型捕收剂如巯基苯并噻唑与硫代氨基甲酸盐混合捕收剂【2 5 】；有 报道称混和捕收剂C 0 3 ，C 0 4 ，C M O 是一种新捕收剂【2 6 j ；C 0 3 捕收剂的捕收能 力强，可以对辉钼矿连生体产生很好的回收；C 0 4 捕收能力弱于C 0 3 ，但是其选 择性强于C 0 3 ，尤其对细粒辉钼矿有很好的回收效果；张学武用C 0 3 与用煤油 浮选辉钼矿，发现C 0 3 作捕收剂时辉钼矿回收率可提高5 ％左右，但与煤油相比， C 0 3 选择性差，钼精矿品位低。铜钼分离常采用硫化钠、诺克斯、巯基醋酸盐和 乙基硫醇等作为调整剂。 含有S 原子的诺克斯、巯基乙酸酸盐和硫醇等药剂，也可以再一定程度上 抑制铜，从而实现铜钼分离。洛东某选厂瞄7 J 采用混合浮选工艺处理铜钼矿石， 首先铜钼矿石进行混合浮选得到铜钼混合精矿，再将混合精矿磨矿，最后进行铜 钼分离，该方法获得的钼精矿品位较低，仅为1 7 ％。该流程生产的钼精矿中辉钼 矿嵌布粒度细、黄铁矿含量高，陈家栋、韩晓熠等人根据矿石特性，采用．4 0 0 目 占9 5 ％的磨矿细度，铜钼捕收剂为Z 2 0 0 ，黄铁矿抑制剂为石灰，脉石矿物抑制剂为 六偏磷酸钠，采用硫化钠实现铜钼分离的浮选试验方案，经一粗一扫四精作业，获 得了品位M 0 4 5 ％、回收率8 0 ％的钼精矿1 2 引。 1 ．2 ．3 高氧化率钼矿的资源状况及选矿技术 氧化钼或钼的氧化盐类矿石t 3 0 ] 是指辉钼矿床的局部氧化，氧气或氧化性物 质将硫化钼氧化为氧化钼或钼酸盐，氧化钼矿物具有良好的亲水性，其结晶结构 的完整性往往有所欠缺，多数氧化钼矿物浸染粒度微细，可浮性较低，十分难选。 氧化钼资源在我国分布广泛，云南地区主要以斑岩型钼矿床为主，该类矿床 氧化钼矿的M o 品位多数大于1 ％，但氧化率非常高，多数氧化率在9 0 ％以上，十分 难选，目前仍未被利用1 3 1 1 。河南西部地区是我国重要的钼矿区，有巨大的矿石储 量，存在石英脉型氧化铝、硫化钼混合矿。中国地质科学院郑州矿产综合利用研 究所1 3 2 ] 对河南地区的氧化钼矿石进行论文研究，首先采用水玻璃作为分散剂将 矿泥充分分散、硫化矿浮选以煤油作为捕收剂，脉石抑制剂采用改性水玻璃、氧 硕士学位论文1 文献综述 化钼浮选采用R T 作为捕收剂，对原矿品位M o0 ．3 4 ％的给矿，可以获得硫化钼 精矿品位M 0 4 6 ．4 1 ％，氧化钼精矿品位M 0 2 7 ．6 5 ％，硫化钼和氧化钼的总回收率 达到7 8 ．0 1 ％。 在我国陕西、内蒙地区，最近发现了一些大型钼矿床，但矿石的选矿指标较 差，回收率低，精矿品位较差，通过对矿石进行岩矿鉴定发现，造成选矿指标差 的主要原因是大量的氧化矿存在所致；蒋玉仁【3 3 】等针对陕西某氧化率高、泥化 严重的难选钼矿石，采用特定比例的煤油捕收剂和松醇油起泡剂进行浮选，用一 粗二扫的浮选流程，获得钼粗精含铝7 ．9 3 ％的矿，8 2 ．7 6 ％的回收率，以水玻璃作 分散剂使得矿泥分散，在矿浆中加入硫化钠使之产生诱导浮选行为，在适合条件 下最终可获得钼粗精矿含钼5 ．3 1 ％，8 5 ．5 3